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建筑功能材料-保溫材料
保溫材料的保溫功能性指標(biāo)的好壞是由材料導(dǎo)熱系數(shù)的大小決定的，導(dǎo)熱系數(shù)越小，保溫性能越好。一般情況下，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/( m *K ) 的材料稱為絕熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.14W/(m•K )的材料稱為保溫材料；通常導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.05W/(m•K) 的材料稱為高效保溫材料。用于建筑物保溫的材料一般要求密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、尺寸穩(wěn)定性好、保溫性能可靠、施工方便、環(huán)境友好、造價(jià)合理。
―、保溫材料分類
保溫材料的品種繁多。按材質(zhì)可分為無機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料三大類。按形態(tài)分為纖維狀、多 孔 （微孔、氣泡）狀、層狀等。根據(jù)材料的適用溫度范圍可分為高溫保溫材料（700℃以上）、中溫保溫材料（250〜 700℃)、低溫保溫材料（低于250℃) ,通常又將0℃以下使用的稱為保冷材料，適用溫度超過1000℃的稱為耐火保溫材料。
目前應(yīng)用較為廣泛的有纖維狀保溫材料，如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、硅酸鋁棉等制品；多孔狀保溫材料，如泡沫玻璃、玻化微珠、膨脹蛭石以及加氣混凝土，泡沫塑料類如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、脲醛泡沫塑料等；層狀保溫材料，如鋁箱、金屬或非金屬鍍膜玻璃以及織物為基材制成的鍍膜制品。
二、影響保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素
（1）材料的性質(zhì)。導(dǎo)熱系數(shù)以金屬 ，非金屬次之，液體較小，氣體更小。
（2）表觀密度與孔隙特征。表觀密度小的材料，導(dǎo)熱系數(shù)小。孔隙率相同時(shí)，孔隙尺寸越大，導(dǎo)熱系數(shù)越大。
（3）濕度。材料吸濕受潮后，導(dǎo)熱系數(shù)就會(huì)增大。水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5W/(m•K)，比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0.029W/(m•K)大20倍。而冰的導(dǎo)熱系數(shù)是2.33 W/(m•K)，其
結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)更大。
（4）溫度。材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，但溫度在0〜 50T 時(shí)并不顯著，只有對(duì)處于高溫和負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。
（5）熱流方向。當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，保溫性能減弱；而熱流垂直纖維方向時(shí)，保溫材料的阻熱性能發(fā)揮 。
三、常用保溫材料
（一）聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料按所用材料的不同分為聚醚型和聚酯型兩種，又有軟質(zhì)和硬質(zhì)之分。按照成型方法又分為噴涂型硬泡聚氨酯和硬泡聚氨酯板材。噴涂型硬泡聚氨酯按其用途分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三個(gè)類型，分別適用于屋面和外墻保溫層、屋面復(fù)合保溫防水層、屋面保溫防水層。主要性能特點(diǎn)有：
（1）保溫性能好。硬泡聚氨酯是高度交聯(lián)、低密度、多孔的絕熱結(jié)構(gòu)材料，導(dǎo)熱系數(shù)低（0.017〜0.024)W/(m•K)。
（2）防水性能優(yōu)異。具有封閉的泡孔結(jié)構(gòu)，閉孔率超過90% , 吸水率很低，能有效阻礙水汽的滲透，被視為防水保溫一體化產(chǎn)品。
（3）防火阻燃性能好。硬泡聚氨酯燃燒性能等級(jí)不低于氏級(jí)，其離火自熄，遇火時(shí)不產(chǎn)生熔滴；過火后表面形成碳化結(jié)焦層，阻緩內(nèi)部進(jìn)一步燃燒；沒有阻燃現(xiàn)象，不會(huì)成為二次火源。
（4）使用溫度范圍廣。使用溫度范圍為-50〜150尤 ，短期使用溫度可達(dá)250丈，可應(yīng)用于嚴(yán)寒和高溫地區(qū)。
（5）耐化學(xué)腐蝕性好。硬泡聚氨酯可耐多種有機(jī)溶劑，甚至在一些極性較強(qiáng)的溶劑里，也只發(fā)生膨脹現(xiàn)象；在較濃的酸和氧化劑中，才發(fā)生分解現(xiàn)象。
（6）使用方便。可現(xiàn)場(chǎng)噴涂為任意形狀，板材具有良好的可加工性，使用方便。硬泡聚氨酯板材廣泛應(yīng)用于屋面和墻體保溫，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的防水層和保溫層，具有一材多用的功效。
(二）改性酚醛泡沫塑料
用于生產(chǎn)酚醛泡沫的樹脂有兩種：熱塑性樹脂和熱固性樹脂，并大多采用熱固性樹脂。酚醛泡沫的特點(diǎn)有：
（1）絕熱性。熱導(dǎo)率僅為0.022〜0.045W/(m•K)，在所有無機(jī)及有機(jī)保溫材料中是 的，適用于做賓館、公寓、醫(yī)院等 建筑物內(nèi)頂棚板的襯里和房頂隔熱板。
（2）耐化學(xué)溶劑腐蝕性。該性能優(yōu)于其他泡沫塑料，除能被強(qiáng)酸腐蝕外，幾乎能耐所有的無機(jī)酸、有機(jī)酸及鹽類。可與任何水溶型、溶劑型膠類并用。
（3）吸聲性能。吸聲系數(shù)在中、高頻區(qū)僅次于玻璃棉，接近于巖棉板，而優(yōu)于其他泡沫塑料。廣泛用于隔墻、外墻復(fù)合板、吊頂頂棚板等。
（4）吸濕性。酸醛泡沫閉孔率大于97 %，泡沫不吸水，可用于管道保冷。
（5）抗老化性。長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下，無明顯老化現(xiàn)象，使用壽命明顯長(zhǎng)于其他泡沫材料。
（6）阻燃性。檢測(cè)表明，酚醛泡沫無需加人任何阻燃劑，氧化指數(shù)即高達(dá)40 , 屬以級(jí)難燃材料；添加無機(jī)填料的高密度酚醛泡沫塑料氧化指數(shù)可達(dá)60 ,燃燒等級(jí)為A級(jí)。
（7）抗火焰穿透性。泡沫遇見火時(shí)表面能形成結(jié)構(gòu)碳的石墨層，有效保護(hù)了泡沫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在材料一側(cè)燃燒時(shí)另一側(cè)的溫度不會(huì)升得較高，也不擴(kuò)散，當(dāng)火焰撤出后火自動(dòng)熄滅。有測(cè)試表明酚醛泡沫在1000℃火焰溫度下，抗火焰能力可達(dá)120min。
酚醛泡沫塑料廣泛應(yīng)用于防火保溫要求較高的工業(yè)建筑和民用建筑。
（三）聚苯乙稀泡沫塑料
按照生產(chǎn)工藝的不同，可以分為模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS) 和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS)。使用溫度不超過75℃, 燃燒等級(jí)為B2級(jí)。模塑聚苯乙烯泡沫塑料分為普通型和阻燃型，按照密度范圍又分為六類，分別是:
Ⅰ類≥5〜＜20kg/m³，Ⅱ類≥20〜＜30kg/m³, Ⅲ類≥30〜＜40kg/m³，IV類≥ 40〜50kg/m³，V類≥50〜＜60kg/m³，VI類≥60kg/m³。
擠塑聚苯乙烯泡沫塑料按制品壓縮強(qiáng)度和表皮不同分為十類，按制品邊緣結(jié)構(gòu)不同又分為四種，分別為SS平頭型、SL型 （搭接）、TG型 （榫槽）、RC型 （雨槽）。聚苯乙烯泡沫塑料具有重量輕、隔熱性能好、隔聲性能優(yōu)、耐低溫性能強(qiáng)的特點(diǎn)，還具有一定彈性、低吸水性和易加工等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于建筑外墻外保溫和屋面的隔熱保溫系統(tǒng)。
(四）巖棉、礦渣棉制品
礦渣棉和巖棉（統(tǒng)稱礦巖棉）制品是一種原料易得，可就地取材，生產(chǎn)能耗少，成本低 ，可稱為耐高溫、廉價(jià)、長(zhǎng)效保溫、隔熱、吸聲材料，其制品形式有棉、板、帶、氈、縫氈、貼面氈和管殼等。礦渣棉的 使用溫度為600〜650℃, 巖棉 使用溫度可達(dá)820〜870℃。大部分礦巖棉制品的密度為80〜200kg/m³, 燃燒性能為不燃材料。巖棉、礦渣棉制品的性能特點(diǎn)有：優(yōu)良的絕熱性、使用溫度高、防火不燃、較好的耐低溫性、長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性、吸聲、隔聲、對(duì)金屬無腐蝕性等。
(五）玻璃棉制品
玻璃棉制品品種較多，主要有玻璃棉氈、玻璃棉板、玻璃棉帶、玻璃棉毯和玻璃棉保溫管等。玻璃棉特性是體積密度小（表觀密度僅為礦巖棉的一半左右）、熱導(dǎo)率低、吸聲性好、不燃、耐熱、抗凍、耐腐蝕、不怕蟲蛀、化學(xué)性能穩(wěn)定，是一種良好的絕熱吸聲過濾材料。建筑業(yè)常用的玻璃棉分為兩種，即普通玻璃棉和超細(xì)玻璃棉。普通玻璃棉一般使用溫度不超過300℃, 耐腐蝕性差；超細(xì)玻璃棉一般使用溫度不超過400℃。普通玻璃棉的密度為80〜100kg/m³,超細(xì)玻璃棉的密度小于20kg/m³。玻璃棉燃燒性能為不燃材料。玻璃棉氈、卷氈、板主要用于建筑物的隔熱、隔聲等；玻璃棉管套主要用于通風(fēng)、供熱供水、動(dòng)力等設(shè)備管道的保溫。玻璃棉制品的吸水性強(qiáng)，不宜露天存放，室外工程不宜在雨天施工，否則應(yīng)采取防水措施。
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