新型墻體保溫材料設(shè)計(jì)與探討

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摘要:在建筑傳熱理論和相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種建筑墻體節(jié)能新體系。修正了傳統(tǒng)意義上用保溫材料阻止固體熱傳導(dǎo)原理來(lái)構(gòu)造外墻外保溫體系。通過(guò)介紹建筑墻體節(jié)能新體系的工作原理。為建筑墻體保溫的發(fā)展提供參考。 

　　關(guān)鍵詞:墻體;保溫材料;熱反射材料  　　  　　1.引言  　　建筑外墻保溫經(jīng)實(shí)踐證明是降低建筑物能耗,延長(zhǎng)建筑物使用壽命的有效措施之一。其中保溫材料的選擇需要綜合其保溫性能、經(jīng)濟(jì)性、施工便利、使用效果等因素。本文詳細(xì)介紹了一種新型建筑墻體節(jié)能材料。該材料主要部分由強(qiáng)發(fā)射材料層構(gòu)成,由于反射材料很薄,故保溫隔熱構(gòu)造層的自重大幅度減少;在現(xiàn)代工藝條件下,反射材料可附著在任何材料表面且耐火性能好,不易燃燒,比目前工程上多用的聚苯類(lèi)材料在安全使用上有更大的保障,其耐久性和環(huán)保性能也更好。  　　  　　2.反射材料在建筑保溫中的應(yīng)用  　　對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō),熱量只有兩種來(lái)源:其一是太陽(yáng)輻射;其二是環(huán)境熱量。選擇高效的利用熱輻射能量的方式,調(diào)控人類(lèi)生活環(huán)境,改善人類(lèi)居住條件,這是建筑節(jié)能的最佳途徑。熱輻射的大小主要與物體表面的溫度及性質(zhì)和狀況有關(guān)。降低物體表面的發(fā)射率,是減小輻射傳熱的一種重要方法。一般而言,高電導(dǎo)率的純金屬發(fā)射率低,良導(dǎo)電體也是好的反射體。而且發(fā)射率的大小與表面的狀況密切相關(guān)。兩物體之間的輻射傳熱通量與物體的吸收和發(fā)射的能力有關(guān),在室溫條件下,非金屬的發(fā)射率變化不大,純金屬的特性是發(fā)射率低,反射率高。綴鋁箔聚苯板空心墻體具有較好的保溫絕熱性能,綴鋁箔聚苯板空心墻體與相同厚度的夾心墻相比,傳熱系數(shù)降低約13%。  　　  　　3.新型墻體保溫材料的設(shè)計(jì)  　　3.1基材板的選擇  　　基材板是該體系中的關(guān)鍵部件?；氖菢?gòu)成空腔并供反射材料附著還要承受墻面風(fēng)力荷載作用的重要部分。一般要求基材板應(yīng)有足夠的耐久性、水密性和氣密性。板與板之間縫隙采用聚氨酷泡沫密封劑密封;要求基材板表面強(qiáng)度高,和一定的美觀效果,造價(jià)盡可能低廉,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與其技術(shù)性能比較合理,板型能夠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠流水線生產(chǎn),施工現(xiàn)場(chǎng)干作業(yè)安裝,服役期對(duì)環(huán)境不造成污染,退役后可重復(fù)利用或方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。板材本身在風(fēng)正、負(fù)壓力作用下不破裂、不脫落、不產(chǎn)生風(fēng)振噪音。  　　目前實(shí)際工程中適用于做反射絕熱板基材板的材料選材范圍非常廣泛。不同材料具有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)結(jié)合具體使用要求選用。玻璃鋼是一種優(yōu)良的基材板材料。玻璃鋼的主要特點(diǎn)是輕質(zhì)、高強(qiáng)、防腐、保溫、絕緣、隔音、壽命長(zhǎng)等。它的密度為1.5～2.0 ,是鋼質(zhì)量的1/3～1/4,強(qiáng)度卻比鋼高1.7倍。因此,機(jī)械性能和物理性能好,可以替代鋼、木和水泥等材料。玻璃鋼板材(FRP板材)是由熱固性塑料和強(qiáng)化玻璃纖維復(fù)合而成。它的強(qiáng)度是普通塑料板材的幾倍,是一種重要的工程墻面材料。  　　3.2反射輻射熱材料的選擇  　　反射輻射熱材料是反射絕熱板上對(duì)保溫隔熱效果影響最大的部分,至關(guān)重要。鋁箔和真空鍍鋁聚酯薄膜是最典型的反射材料,鋁箔有良好的遮光性、阻氣性、阻濕性,有良好的導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性。其中最為突出的是鋁箔的阻隔性能,在鋁箔厚度足夠的前提下,可以完全阻隔氣體和水分。大多數(shù)情況下,鋁箔用膠粘貼在基層上。  　　真空鍍鋁聚酯薄膜是以聚酯薄膜為原料,經(jīng)真空鍍鋁精制而成。所謂真空鍍鋁是指在高真空度下,鋁一旦液化立即汽化,然后將其冷卻堆積在塑料薄膜表面,形成一層具有良好金屬光澤厚度約為300～600埃米的鍍鋁層。鍍鋁層的厚度還使用透光量、光密度等方式來(lái)表示。真空鍍鋁膜一般是耐溫及機(jī)械加工性能較好的BOPP、BOPET、BOPA、CPP等材料。通過(guò)這樣的一種方式,使得真空鍍鋁膜既具有與基材相似的機(jī)械物理性能,同時(shí)又擁有與鋁箔相似的阻隔性能。真空鍍鋁薄膜采用聚氨醋膠粘劑粘貼。  　　3.3 與墻體連接構(gòu)造  　　保溫材料與墻體連接選用干掛法連接,在保溫材料與墻體之間留有一定的供空氣流通的空腔,冬季,墻體保溫材料的任務(wù)為阻絕室內(nèi)熱量的散失。由可調(diào)控的空腔空氣配合封閉空氣層形成兩重保溫,由反射層進(jìn)一步阻止輻射熱損失,三重?zé)衢l,協(xié)同工作。夏季,墻體保溫材料的主要是阻絕室外熱量的侵入。傳熱過(guò)程包括室外向室內(nèi)的傳熱也包括室內(nèi)向室外的散熱,反射層反射輻射熱并由可調(diào)控空氣間層的空氣對(duì)流過(guò)程帶走熱量;由反射絕熱板中的封閉空氣層阻止熱傳導(dǎo);由蓄熱墻體使熱流波峰延時(shí)。  　　3.4蓄熱墻體  　　蓄熱墻體是建筑原設(shè)計(jì)中必然已存在的承重結(jié)構(gòu)(如磚墻、鋼筋混凝土剪力墻等)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)(如框架結(jié)構(gòu)的加氣混凝土圍護(hù)外墻)。蓄熱墻不屬于采用該保溫材料時(shí)增設(shè)內(nèi)容,但由于在該保溫材料工作中,蓄熱墻體性能與室內(nèi)熱穩(wěn)定性密切相關(guān)。采用該墻體保溫材料時(shí),不宜選用輕質(zhì)材料的外圍護(hù)墻體、宜采用蓄熱能力高的剪力墻外墻,不僅固定干掛連接件牢固可靠,同時(shí)在與體系協(xié)同滿足熱工穩(wěn)定性上起著不可替代的作用。  　　  　　4.主要結(jié)論  　　通過(guò)研究目前建筑節(jié)能和墻體保溫材料的應(yīng)用,在建筑傳熱理論和相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,提出了一種建筑墻體節(jié)能新體系的概念。修正了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中僅僅用保溫材料阻止固體熱傳導(dǎo)原理來(lái)構(gòu)造外墻外保溫體系。新保溫材料以傳遞熱量最多的輻射傳熱為核心,利用熱反射材料阻截輻射熱的傳遞,并且充分發(fā)揮空腔中空氣層的保溫和隔熱作用。設(shè)計(jì)了反射絕熱板構(gòu)造體系的主要構(gòu)成部分、明確了各構(gòu)成部分的主要要求,介紹了該體系的工作原理。為建筑墻體保溫的發(fā)展和新型墻體材料的進(jìn)一步探討提供參考。  　　  　　參考文獻(xiàn):  　　[1] 李兆堅(jiān),江億.我國(guó)廣義建筑能耗狀況的分析和思考[J].建筑學(xué)報(bào).2006(7)P30-33  　　[2] 涂逢祥,王慶一.我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀及發(fā)展[J].新型建筑材料.2004(7),P40-42  　　[3] 劉春生. 淺談建筑保溫材料的分類(lèi)和應(yīng)用[J]. 廣東建材, 2005(8)