新型墻體保溫材料設(shè)計與探討

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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)原理來構(gòu)造外墻外保溫體系。通過介紹建筑墻體節(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)實踐證明是降低建筑物能耗,延長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  　　對于建筑物來說,熱量只有兩種來源:其一是太陽輻射;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)控人類生活環(huán)境,改善人類居住條件,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  　　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;要求基材板表面強度高,和一定的美觀效果,造價盡可能低廉,經(jīng)濟指標(biāo)與其技術(shù)性能比較合理,板型能夠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠流水線生產(chǎn),施工現(xiàn)場干作業(yè)安裝,服役期對環(huán)境不造成污染,退役后可重復(fù)利用或方便地實現(xiàn)無害化處理。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特的優(yōu)點,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。玻璃鋼的主要特點是輕質(zhì)、高強、防腐、保溫、絕緣、隔音、壽命長等。它的密度為1.5～2.0 ,是鋼質(zhì)量的1/3～1/4,強度卻比鋼高1.7倍。因此,機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化玻璃纖維復(fù)合而成。它的強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、光密度等方式來表示。真空鍍鋁膜一般是耐溫及機械加工性能較好的BOPP、BOPET、BOPA、CPP等材料。通過這樣的一種方式,使得真空鍍鋁膜既具有與基材相似的機械物理性能,同時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流過程帶走熱量;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。  　　3.4蓄熱墻體  　　蓄熱墻體是建筑原設(shè)計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)或圍護結(jié)構(gòu)(如框架結(jié)構(gòu)的加氣混凝土圍護外墻)。蓄熱墻不屬于采用該保溫材料時增設(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,不宜選用輕質(zhì)材料的外圍護墻體、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)計中僅僅用保溫材料阻止固體熱傳導(dǎo)原理來構(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一步探討提供參考。  　　  　　參考文獻:  　　[1] 李兆堅,江億.我國廣義建筑能耗狀況的分析和思考[J].建筑學(xué)報.2006(7)P30-33  　　[2] 涂逢祥,王慶一.我國建筑節(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和應(yīng)用[J]. 廣東建材, 2005(8)