建筑功能材料,材料保温,保温材料的性能要求及保温机理,常用保温材料种类及制品,几种常用建筑保温材料性能比较,保温材料的应用及其重要意义,本节内容要点：,认识保温材料,保温材料是用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料建筑工程中使用的保温材料，一般要求其导热系数不大于0.17W/（m,K），表观密度不大于600kg/m,抗拉强度不小于0.3MPa一、认识保温材料：,保温,材料微观结构,观察与讨论,请观察常用保温材料的微观结构，如以以下图所示并分析可如何获得具有此类微观结构特点的保温材料,讨论,保温,材料微观结构,讨论,保温材料一般系轻质、疏松多孔的，且孔隙最好不连通，可为松散颗粒或纤维状，欲获得此类保温材料，可从以下几方面着手：,利用天然多孔或纤维状的材料为主要组成材料，如软木、浮石、甘蔗板等；,在材料中掺入加气剂或者泡沫剂以形成多孔结构，如加气混凝土、泡沫塑料等；,在材料中参加能被烧去或于高温下可分解出气体而形成多孔的材料，如多孔陶瓷；,材料本身在高温下自行膨胀为多孔结构，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石二、保温材料-性能要求,导热性指材料传递热量的能力材料的导热能力用导热系数表示材料组成：材料的导热系数由大到小为：金属材料无机非金属材料有机材料。
微观结构：相同组成的材料，结晶结构的导热系数最大，微晶结构次之，玻璃体结构最小，如水淬矿渣就是一种较好的绝热材料孔隙率：孔隙率越大，材料导热系数越小孔隙特征：在孔隙相同时，孔径越大，孔隙间连通越多，导热系数越大保温,机理,1、传热方式,传导换热、对流换热、辐射换热,2、导热系数,在稳定导热情况下，,该常数与材料的组成、结构、构造有关，反响了材料的导热能力，因此称作导热系数实际材料为当量导热系数，包含孔隙中气体的传导换热和对流换热、孔壁间的辐射换热3、绝热材料的类型,多孔型,绝热原理：,固相传热：路线大大增加,气孔传热：导热系数极小,绝热材料：,泡沫塑料、膨胀珍珠岩等,纤维型,绝热原理：,绝热材料：,与多孔材料类似,岩棉、矿棉,反射型,绝热原理：,从而,反射率,大，,吸收率,小，,有效阻挡辐射换热铝箔、热反射玻璃,I,0,I,A,I,B,绝热材料：,三、常用保温材料的种类及其制品：,保温材料按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料常用无机绝热材料有多孔轻质类无机绝热材料、纤维状无机绝热材料和泡沫状无机绝热材料；常用有机绝热材料有泡沫塑料和硬质泡沫橡胶按材料的构造可分为纤维状、松散粒状和多孔状三种，通常可以制成板、片、卷材或管壳等多种形式的制品。
1.,无机纤维状保温材料：,这类材料主要以矿棉、石棉、玻璃棉及植物纤维等为主要原料，制成板、筒、毡等形状的制品，广泛应用于住宅建筑和热工设备、管道等的保温隔热这类材料通常也有良好的吸声性能1）玻璃棉及制品,玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成的一种纤维状材料一般的堆积密度为40150kg/m,导热系数小，价格与矿棉制品相近玻璃棉可以制成沥青玻璃棉毡、板及酚醛玻璃棉毡和板，使用方便，因此是广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热材料，还是优质的吸声材料2）矿棉和矿棉制品,矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣、和其他矿渣等，另加一些调整原料（含氧化钙、氧化硅的原料）岩石棉的主要原料是天然岩石，经熔融后吹制而成的纤维状（棉状）产品矿棉具有轻质、不燃、保温和电绝缘等性能，且原料来源丰富，本钱较低，可制成矿棉板、矿棉防水毡及管套等可用作建筑物的墙壁、屋顶、顶棚等处的保温隔热和吸声2,.,无机散粒状保温材料：,（1）膨胀蛭石及其制品,蛭石是一种天然矿物，在850,1000的温度下煅烧时，体积急剧膨胀，单个颗粒的体积能膨胀约20倍膨胀蛭石的主要特性：表观密度80900,kg/m，导热系数0.0460.070W/（m,K）。
可在10001100温度下使用，不蛀、不腐但吸水性较大可呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中，作为保温隔声之用使用时应注意防潮，以免吸水后影响保温效果膨胀蛭石也可与水泥水玻璃等胶凝材料配合，浇制成板，用于墙、楼板、屋面板等构件的保温隔热保温材料,-,膨胀蛭石板,（,2,）,膨胀珍珠岩及其制品,膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩烧制而成的，呈蜂窝泡沫状的中灰白色颗粒，是一种高效能的绝热材料其堆积密度为,40,500kg/m,，导热系数为,0.447-0.070W/mk,，最高使用温度可达,800,，最低使用温度为,-200,具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点建筑上广泛用作结构、低温保冷设备、热工设备等的绝热保温材料，也可用于制作吸声制品膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为主，配适宜量胶凝材料，经拌和、成型、养护而制成的具有一定形状的板、块管壳等制品3,.,无机多孔类保温材料：,（,1,）泡沫混凝土,泡沫混凝土又叫发泡水泥，是将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫参加到有水泥基胶凝材料、集料、掺和料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注、自然养护而成的轻质多孔混凝土制品泡沫混凝土的优点和特点,1.,具有耐压强度和抗老化性；,2.,具有轻量性：其密度可以到达,200,1600kg/m3,有效地减少了建筑物的负重。
3.,隔音性好：隔音性是一般水泥的,5,8,倍4.,耐高温性好：适用的温度可以到达,250,300,以上5.,提高保温层的稳固性和寿命：具有高度的稳定性和抗老化性能，有效的保证室内地面的平整不开裂，其寿命是苯板的,5,10,倍，是珍珠岩颗粒的,5,倍以上6.,环保性能好：所有的添加剂为植物蛋白纤维和动物性蛋白质，无毒无害7.,隔热性好：导热系数为,0.08w/m.k,，是一般水泥的,20,30,倍8.,具有良好的抗压强度：在密度为,350kg/m3,时，,7,天抗压强度为,6kg/cm2,28,天为,9kg/cm2,9.,施工简单：发泡水泥是有机械高压输送的流动性液体，施工节约人力物力10.,防潮性好：供暖时温水管周围不会出现结露现象，各层之间不会出现分裂11.,结合性好：采用的材料是水泥，和上下层的结合非常好，不会形成地面空鼓和塌陷12.,施工速度快：每台班可以施工,3000,4000,平方米，节约施工工期13.,整体性好：一次浇注无缝隙和间断，和现浇板及砂浆层能够完全结合形成一个整体14.,具有抗渗的作用：由于发泡水泥的多孔性和整体性，比一般楼板的抗渗增强,6,倍以上15.,具有防火性：发泡水泥是无机材料，不会燃烧，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。
2,）加气混凝土：,加气混凝土是以硅质材料（砂、,粉煤,灰,及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、,水泥,）为主要原料，掺加发气剂（,铝粉,），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品其特性概括为：轻质、高强、保温、隔音、防火等3,）硅藻土：,硅藻土由水生硅藻类生物的残骸堆积而成，可用作填充材料或制成制品其孔隙率为,50,80,，导热系数约为,0,060,W/（m,K），因此具有很好的保温性能最高使用温度可达,900,4),微孔硅酸钙,：,微孔硅酸钙由硅藻土或硅石与石灰等经配料、拌和、成型及水热处理制成以托贝莫来石为主要水化产物的微孔硅酸钙，表观密度约为,200,kg/m，导热系数为,0.047,W/（m,K），最高使用温度约,650,以硬硅钙石为主要水化产物的微孔硅酸钙，其表观密度为,230,kg/m，导热系数约为,0.056,W/（m,K），最高使用温度可达,1000,5,）泡沫玻璃：,泡沫玻璃由玻璃粉和发泡剂等经配料烧制而成气孔率达,80,95,，大量为封闭而独立的小气泡其表观密度为,150,600,kg/m，导热系数为,0.058,0.128,W/（m,K），抗拉强度为,0.8,15MPa,。
采用一般玻璃粉制成的泡沫玻璃最高使用温度为,300,400,，假设用无碱玻璃粉生产时，则最高使用温度可达,800,1000,其耐久性好，易加工，可满足多种保温需要4,.,有机保温材料：,（,1,）泡沫塑料：,泡沫塑料是以各种树脂为基料，参加一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助性材料，经加热发泡而制成的一种具有轻质、保温、吸声、防震性能的材料目前我国生产的有聚苯乙烯泡沫塑料，其表观密度为,2050,kg/m，导热系数为,0.0380.047,W/（m,K），最高使用温度为,70,聚氯乙烯泡沫塑料其表观密度为,1275,kg/m，导热系数为,0.0310.045,W/（m,K），最高使用温度为,70,，遇火能自行熄灭；聚氨酯泡沫塑料其表观密度为,3065,kg/m，导热系数为,0.0350.042,W/（m,K），最高使用温度可达,120,，最低使用温度为,-60,此外还有脲醛泡沫塑料及制品等该类保温材料可做复合墙板及屋面板的夹心层及冷藏和包装等保温需要2,）植物纤维类保温板：,该保温材料可用稻草、木质纤维、麦秸、甘蔗渣等为原料经加工而成其表观密度约为,2001200,kg/m，导热系数为,0.0580.307,W/（m,K）,可用于墙体、地板、顶棚等，也可用于冷藏库、包装箱等。
高强度植物纤维复合（外墙）保温板,四、几种常用建筑保温材料性能比较:,1,、STP超薄绝热保温板外墙外保温系统,优点：防火性能极佳,不燃A级材料,无机系统,、,平安可靠,、,优异的防火性能，完全不燃保温效果极好，导热系数在0.006左右，是一般保温材料岩棉板、无机保温板的十分之一其保温效果是聚苯板的6倍，挤塑板的4倍，聚氨酯的3倍单位面积质量轻，上墙后的平安系数高,；,材料自身热稳定性好，热胀冷缩系数小，不存在常规有机保温材料的热收缩性夏热冬冷地区一公分即可满足标准要求，寒冷及严寒地区两公分即可满足绝大局部建筑的标准要求缺点：无法现场裁切，一旦裁切，真空腔就漏气，失去保温效果抽真空绝热保温板，容易被锋利物体刺穿密封袋，上墙后假设透气容易造成保温材料鼓胀，外饰面脱落新型墙材，价格相对较高2,、无机保温板外墙外保温系统,优点：防火性能极佳，不燃A级材料天然无机系统、平安可靠优异的防火性能，完全不燃适用于夏热冬冷地区节能保温，导热系数0.065左右，4公分左右可满足当地节能标准用于寒冷地区需要做到7公分以上方可满足比较适合外墙干挂保温系统价格相对酚醛板，聚氨酯等高效保温材料要低,缺点：防水性能不好，容易脱落，施工要求高。
用于寒冷及严寒地区，保温厚度过厚，大约在8公分以上推举使用无机保温板装饰一体化外墙保温系统3,、改性酚醛防火保温板,优点：保温效果极好，导热系数仅为0.025到0.03之间，略高于聚氨酯，能够确保在同等保温效果的前提下，保温层厚度低于一般的保温材料，自重力小，大大提高了系统的平安性能防火阻燃性能好，热固性保温材料，遇明火仅外表碳化，无融滴、无变形，能有效防止火势的蔓延，确保施工过程和施工现场的平安使用范围广、使用温度范围在零下150度到零上180度，可应用于寒冷，严寒，夏热冬冷及高温气候的所有地区，寒冷地区 分到5公分之间即可满足绝大局部建筑的保温要求保温装饰一体化板，彻底解决保温材料与饰面层的粘结问题高档仿真饰面，稳定系统、轻质、平安，安装简单，节省工期，双重防水、透气性，良好的耐候性，维护简便、易加工、可更换缺点：现场施工切割板材时，会有损耗，建议做装饰一体化板材4,、硬泡聚氨酯保温装饰复合板,优,点：外墙保温装饰一体化，整体防火性能A级，适用于夏热冬冷地区及寒冷地区彻底解决粘接相容性问题、彻底解决饰面开裂问题，防水性好保温效果极好，导热系数低，一般在0.023以下，分的复合板相当于五公分以上的EPS板，七公分以上的岩棉板、玻璃棉板，九公分的无机保温砂浆。
使用该复合板夏热冬冷地区两公分即可满足，寒冷地区 分。