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我国的新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,主要还是因为仍使用传统保温材料的缘故。因而想要提高建筑的节能率,就必须提高新型保温隔热材料的产量及其使用。
反光气泡隔热材料主要是屏障辐射热的。它在反射辐射热方面非常有效,由于辐射热只能通过空气或真空传播,因此必须在反光气泡隔热层和车辆内壁之间留出至少2.5厘米的空隙,才能使的辐射屏障产生效果。
安全、防火、使用寿命长,A级不燃绿色节能产品属A级不燃保温材料,安全性能非常高。完全达到公安部与住房和城乡建设部联合下发的公通字[2009]46号文件所规定的保温材料A级防火标准。保温层与基层墙面粘结牢固,抗开裂、抗空鼓、抗脱落,抗风压、抗冲击、耐候性能佳。墙体不会因为夏季高温膨胀而产生开裂、空鼓现象;也不会因为冬季寒冷收缩受应力影响而产生开裂、脱落现象。
保温隔热材料为多孔结构的材料,由于制备工艺不同,其气孔可分为连通孔,半封闭孔和封闭孔三类。
XPS隔热材料通过挤压工艺制造。该制造过程涉及将塑料树脂和其它成分熔化在一起。然后将形成的液体连续挤出。
绝热材料推荐检测项目主要有使用温度、形状及尺寸稳定性、压缩性能、风荷载时的横向抗拉强度、风荷载时的抗折强度、剪切强度、使用性能、人荷载是的抗弯强度、防潮性能(湿阻因子)、抗冻性能、抗热震性能、安全性能(重金属等限用物质)、燃烧性能、烧结性能、产烟毒性、表观密度、生物侵蚀性能、与其他材料相容性能、水蒸气透过性能、空气渗透性能等等。其中最重要绝热性能检测项目有导热系数、绝热知识、线烧蚀率、质量烧蚀率、比热容、热膨胀系数、热传递系数等。
纤维素绝热材料在中国建筑节能市场极少出现,原因主要是中外建筑特点不同,欧美住宅大多低层住宅,建筑结构多为木质结构,几乎所有住宅为斜屋面,而中国城镇的建筑多为中高层建筑,建筑结构多为钢筋混凝土框架结构。
在隔热材料的传热过程中,固相传导占隔热材料热传递的很大比例,因此,固相材料的材料性质对隔热材料隔热性能产生重要影响,选择导热系数与热容量小的材料可从源头上提高材料的隔热性能。文献表明,硅酸盐矿物的导热系数较低,而氧化物的导热系数大多高于非氧化物的导热系数。
氧化铝隔热材料可以根据制备时所使用氧化铝原料的不同分为以氧化铝粉料为主要原料制备的氧化铝隔热制品和利用氧化铝空心球为主要原料制备的氧化铝空心球制品。
绝热材料应具有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表。对于松散或可压缩的绝热材料,应提供在使用密度下的导热系数方程式或图表。
纤维质保温材料在80年代初市场上占有较大的份额,是因为其优异的防火性能和保温性能,主要适用于建筑墙体和屋面的保温。但由于投资大,所以生产厂家不多,限制了它的推广使用,因而现阶段市场占有率较低。
普遍认为隔热材料的密度越低,隔热性能越好,从而在保温板等行业内将密度视为影响保温板隔热性能的唯一因素和产品指标,但实际情况并非如此。
隔热棉适合用在在寒冷气候下,保持房屋内部的温度。隔热棉为平板状,安装方式与纤维玻璃绝热材料的安装相似。安装隔热棉时不需要佩戴呼吸口罩以及安全设备,也没有产品要求的警告标签。
目前,文献报道较多的有SiO2纳米超级隔热材料。制备SiO2纳米超级隔热材料对孔结构的控制目标是使该材料具有均匀的孔径;孔体积应尽量大;同时,大孔所占体积相对少。据报道,可采用酸碱两步催化法制备SiO2纳米超级隔热材料。
泡沫材料具有类似于蜂窝的结构,兼具气孔率高、体积密度小、隔热性能好等特点,是一种优质的隔热材料。
在满足保温效果的条件下,应优先选用具有最小导热系数的保温材料,这样不仅满足设计要求,施工方便、减少运输等费用,而且占用空间小。
隔热材料的强度:由于气孔率较高,相对强度较低,如上述的纳米绝热板,保温效果好,气孔率高,而强度低。为了保证运输和施工需要,隔热材料必须有一定强度。
保温、隔热材料行业整体呈现一定的季节性特征。大多数保温、隔热材料为水性材料,受制于水的物理性质,在低于零摄氏度时,材料的生产和施工都会受到ChinaCoats.net一定程度的限制。因此,保温、隔热材料的生产旺季在4~11月份,根据地理位置的不同,受季节影响程度略有差异。
由于大多隔热材料中气孔相对较小,气孔中空气的流动受到阻碍,从而导致隔热材料中对流传热占比较小。气相传热中,除了对流传热外还存在辐射传热,辐射传热随着温度升高所占比例增大。
所选保温隔热材料的耐温性能必须符合使用环境。
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(extruded polystyrene,XPS)系国外20世纪50、60年代开发出的一种新型绝热材料,具有导热系数低、吸水率低、抗压强度高等特点,因而具有优异和持久的绝热功能、独特的抗蒸汽渗透性、极高的压缩强度,且易于加工安装。
导弹电池隔热套、发动机等狭小空间需要厚度较小但隔热性能优异的材料,二维纳米纤维膜材料由于纤维直径小、堆积厚度可控(一般小于100 μm)、孔隙率高等优点可用于狭小空间隔热。纳米纤维膜隔热材料按组成可分为高分子纳米纤维膜、碳纳米纤维膜和陶瓷纳米纤维膜。
R值越高,其隔热性能越高。而且,由于B型房车空间非常宝贵,选择最高R值的隔热材料可以节省很多空间。
包裹及缠绕式:是把绝热材料做成毡状或绳状,直接包裹或缠绕在被绝缘的物体上。属于这类的材料有矿渣棉毡、玻璃棉毡以及石棉绳和稻草绳等。
粉粒状隔热材料有不含结合剂的直接利用耐火粉末或颗粒料作填充隔热层的粉粒散状材料和含有结合剂的粉粒散状轻质不定形隔热耐火材料。粉粒状隔热材料使用方便、容易施工,在现场填充和制作即可成为高温窑炉和设备的有效的绝热层。
选择隔热材料时先确定用在什么地方,不同的地方隔热材料效果有区别。常见的导热系数较低的几种隔热材料有保温隔热纸、玻璃纤维棉板/毡、聚氨酯发泡板、离心剥离纤维棉/岩棉、微纳隔热板等。
外墙保温材料应能承受一定荷载并能抵抗外力撞击。
而大多数材料中孔为连通型和半封闭型的,闭孔型很少,连通孔和半封闭孔很容易形成毛细管渗透吸水现象,致使隔热材料中含有水分,很不易排除。而常温下水的导热系数是空气的23倍,隔热材料吸水后其隔热性能会大大降低,而且对材料本身也十分有害。
低容重闭孔泡沫玻璃绝热制品泡沫玻璃是以玻璃粉为基料,加入外加剂通过隧道窑高温焙烧而成。是高级保温隔热材料。具有容重轻、导热系数小、不透湿、吸水率小、不燃烧、不霉变、机械强度高、加工方便、耐化学腐蚀(氢氟酸除外)、本身无毒、性能稳定、既是保冷材料又是保温材料,能适应深冷到较高温度范围等特点。同时它的重要价值不仅在于长年使用不会变质,而且本身又起到防火、防震作用。在低温深冷、地下工程、易燃易爆、潮湿以及化学侵蚀苛刻环境下使用时,不但安全可靠,而且经久耐用,被誉为“不须更换的永久性隔热材料”,所以被广泛应用于石油、化工、地下工程、造船、国防军工的隔热保冷工程。
HD-STP建筑外墙超薄真空绝热板保温系统是一种新型、高效的绝热保温材料,也是绝热性能最好的保温材料。它基于真空绝热原理,通过最大限度的提高板内真空度并充填以芯层绝热材料而实现高效绝热。
辐射屏蔽绝热材料通常安装在阁楼上,目的是在夏天减少热量摄取,以及冬天热量损耗,在夏热冬暖和夏热冬冷地区建筑使用辐射屏蔽绝热材料可有效提高居住热舒适度。
低温保冷工程多用有机绝热材料。此类材料具有表观密度小、导热系数低、原料来源广、不耐高温、吸湿时易腐烂等特点,如软木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨基甲酸酯、牛毛毡和羊毛毡等。