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国外建筑节能标准的制定和取得的社会效益
自70年生全球性的能源危机后,世界各国政府对能源的利用情况进毯子全面的实事求事的分析,诊断建筑能耗是一个重要的组成部分,一致认为必须对建筑设计制定节能标准,并提出法规予以执行。于是各国纷纷建立了自己的建筑节能标准。
美国在1975年第一次颁布了ASHRAE(美国采暖、制冷及空调工程协会)标准90-75“新建筑物设计节能”。以此为基础,1977年12月官方正式颁布了“新建筑物结构中的节能法规”,并在45个州内收到很明显的节能效果。美国国家能源局、标准局及全国建筑法规和标准大会,不断地在建筑节能设计等方面提出新的内容,每五年便对ASHRAE标准进行一次修订。
日本住宅金融公库,早在1979年颁布了住宅建筑保温隔热标准,规定了建筑部分热阻,并对所用的各种保温材料规定了最小的限度。
国外一些发达国家早在70年代末就已经开始了建筑节能的工作,强制建筑业在新建建筑中执行节能标准,因而已慑得了巨大的成效,整个国家的建筑有耗大幅度下降。如丹麦1985年比1972年采暖面积增加了30%,但采暖能建筑能耗却减少了318万吨标准煤,采暖能耗占全国总能耗的比重,也由39%下降为28%;美国自从制定和一部节能标准至今,仅计到2011年,在此基础上又驸节约430亿美元。由此可见,国外的建筑节能法规30多年来取得了多么显著的社会效益和经济效益。国外保温材料与保温技术在建筑中的应用保温材料在墙体及围护结构中的应用:
建筑材料合肥市建筑保温材料是实现建筑节能的最基本的条件,各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌块和多孔砖所替代,在空心砌块的墙体中,为了提高墙体的保温性能,隔断在砌块之间形成的空心通道的气流,还要各空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料。
在建筑物的围护结构中,不论是商用建筑还是民用建筑,一部采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本上有三种形式:保温、外保温和夹心保温。居民建筑的墙体结构基本旧最外面一层为木质或塑料质的墙板,然后是一层硬质的泡沫塑料,里面就是墙的标准主休、木框结构等。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体的空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
保温材料在屋顶上的应用
国外的民用建筑屋顶一般采用尖顶的较多,在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面都装有供空气流通的通道,既能解决空气的流通,又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板的上面,一般都要铺设玻璃棉或矿物棉毡、垫,或在此空间直接吹入松散的保温棉,有的直接吊装由玻离棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。
关键词:外墙保温;建筑材料;建筑节能
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件,把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准,同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。建筑节能还是我国建筑业的一个重要的课题。
一、外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
1.内保温技术及其特点。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
2.外保温技术及其特点。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
(1)外挂式外保温外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉
毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
(2)聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。
二、外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能50%~80%。据日本的节能实践证明,每使用1吨绝热材料,可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
1.绝热材料的性能。绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。
2.常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。
【关键词】建筑幕墙;保温材料;节能;防火;热阻
1、历史背景分析
我国自1978年改革开放的三十余年以来,社会经济取得了突破性的发展,我国经济的持续快速发展已经为世界各国所瞩目。但是,中国的经济发展是以巨大的能耗为代价的。相比于发达国家,中国的人均GDP能耗几乎是发达国家的十倍,而建筑方面的能耗就已经占了全国总能耗的百分之三十。这一鲜明对比实在令人吃惊,同时也值得每一个中国人的反省和深思。
近年,国家大力倡导可持续发展,要求全国上下贯彻能源节约型、环境保护型的生产经营活动。针对巨大的建筑能耗现状,国家相继推出了不少相关的法律法规,通过法律的强制性来规范当前的建筑设计单位和建筑施工单位,强制法规如:《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB 50411-2007)、《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)、《民用建筑能耗数据采集标准》(JG/T 154-2007)等等。
2、建筑幕墙保温材料的特点
正当前的建筑领域,存在两大类差异明显的建筑幕墙保温材料:无机保温材料和有机保温材料。这两类保温材料的性能和作用存在较大的差异。相对而言,无机保温材料适用范围更加广阔。在资源节约和环境保护方面,具备明显优势的是无机保温材料。无机保温材料可以通过一些高科技的研制从而形成新型高效的复合型无机保温材料。通过对无机保温材料的开发,和不断地研发材料复合技术,有力的促进了建筑幕墙保温材料的发展。
无机保温材料具备众多的优点:容量大、抗老化、不易变形、墙面结合系数高、性能稳定、耐久性高、保温层强度大、阻燃性好、安全性好、工程难度小、使用寿命比较长、具备生态环保功能、工程成本比较低、可循环再利用等等。不过,无机保温材料的不足之处是保温率及隔热率都比较低。
3、保温材料的选择
近年,高层建筑物发生火灾的新闻是络绎不绝,而更多的房屋建筑火灾都没有被新闻媒体报道出来,中国每一天都有火灾的发生,给人民的生命造成威胁,给经济带来损失,同时也不同程度的影响到社会的正常秩序。其中比较有代表性的火灾有哈尔滨经纬360°、南京中环的国际广场、福州双子星大厦、上海胶州的教师公寓、北京央视大楼、济南的奥体中心、沈阳的皇朝万鑫大厦等等有名建筑物,都在近年发生了火灾。这些火灾中,一致性的是建筑幕墙的保温材料助长了大火的势头。
正是由于建筑物火灾的频发,《民用建筑外保温系统及墙装饰防火暂行规定》中明确规定:①当建筑高度高于24米的时候。幕墙保温材料的燃烧性能应该保证为A级。②建筑高度低于24米的时候.幕墙保温材料的燃烧性能应该定为A级或Bl级。此外,当采用的保温材料是B1级别时,建筑楼房的每一层都必须设置有水平防火隔离带。
由于国家法律的规定,建筑幕墙在选择保温材料的时候,不仅要考虑保温材料的保温性能,还要重点考虑保温材料的安全性能。近年,也研发出了新的保温材料,但是,这些新型的材料的阻燃性都不高,像挤塑聚苯板的燃烧性能仅仅只能与B2级的保温材料相当,根本达不到A级保温材料的要求。
正是由于当前新型保温材料研发状况的不容乐观,传统的玻璃棉、保温岩棉等这类保温材料又重新被重视和使用。北京央视大楼在发生大火的修复重建中,经过反复充分的方案研究,最终还是选择了玻璃棉和岩棉。有效资料显示:原建筑使用的挤塑板,厚度为75mm,B2级,密度38kg/m3,导热系数为0.03W/m2·K;现级憎水性保温玻璃棉和岩棉,厚度为100m,A级,导热系数为004W/㎡·K。其热阻计算如下:
挤塑板热阻R挤自板=0.075/0.03=2.5;
岩棉热阻R岩棉=0.1/0.04=2.5。
从上面的数据可知,100mm厚的保温岩棉的热阻效果与75mm厚的挤塑板的热阻是完全相等的,也就是说这两种保温材料的保温性能是一样的。虽然玻璃棉和岩棉的在相同单位体积下的重量比挤塑板的要重,保温效果也比挤塑板要差,但是北京央视大楼在最后的修建方案中还是选择了传统的玻璃棉何岩棉。据有关调查发现,世博中国馆、国家大剧院等一些十分重要的国家工程,在最后的方案选择中还是选择了传统的岩棉保温。这说明,国家在重要建筑工程中还是选择的安全性能好的保温材料。
4、新型保温材料的研发应用及方向
建筑幕墙保温材料的研发脚步从未停止,尽管还没有研发出十全十美的保温材料,但是已经研发出了新型的保温材料,如复合绝热材料石棉代用品、纳米孔绝热材料等等。
纳米技术的迅速发展,人们也越来越重视纳米绝热材料的继续研发和使用。在保温材料的研发领域不断加大纳米技术的应用力度,于是便诞生了纳米孔硅质保温材料。之所以叫纳米孔硅质材料,是因为保温材料内部气孔的尺寸都已经小到了纳米单位。保温材料的研发领域充分利用物理学的新技术,研发出的纳米保温材料,由于材料内部气孔的纳米尺度极小,从而就消除了热能的对流,也就从本质上彻底断绝了气体分子热传导的可能,成为防火性能十分好的新型保温材料。
但是上述的保温材料,因为成本问题,以及高新技术未普及等方面的原因,这些新型高端的保温材料并没能在国内的实际工程建设中得到较大范围的采用,而是仍然处于实验室的研究阶段。中国正处于现代化建设阶段,可以说保温材料的研发在中国面临的是从所未有的远大前景,中国建设需要高科技的新型保温材料,保温材料的研发领域也需要业内人士不懈的努力和创新。期待经济、环保、安全的建筑幕墙保温材料的诞生。
参考文献:
[1]高建国,贺仁正,肖先平.浅谈建筑节能开发应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(01)
[2]康镪,吴玉磊.酚醛泡沫保温板——幕墙保温系统中火灾的克星[J].建筑设计管理.2011(11)
[3]裘亦诚,.建筑用高效分子泡沫保温材料的使用对策——一种新的墙外保温构造模式[J].住宅科技.2012(02)
(1)辅色的传达要素。主色调可以奠定设计的主要因素,辅色调虽然面积较小,但能起到过渡和调和作用,具有调和作用的辅色是设计中动感和活力的来源,对设计中的整体画面起到连贯作用,同时也可以更好地烘托出主色调。因此,在设计中要利用好这一点,如在设计一个柠檬饮料的包装,如果在包装中全都使用一样的黄色那画面就会很单调,缺乏层次感,不够灵动。如果加入一点时代的对比色彩或近似色彩,那整体的设计效果就会不一样。所以说,主色调是传递的是主要信息,辅色调就是将信息加以润色的重要部分。
(2)背景色的传递要素。背景色彩的设计也是色彩设计的重要步骤之一,对背景色彩的合理运用,能起到突出主体的重要作用。消费者往往喜欢看到“亮”一点的颜色,要达到“亮”的效果,绝不能单纯指的使用浅色,将主色与底色间明度、饱和度的对比增大来实现。例如,主体色调鲜艳明快,则底色采用中、低度色调加以烘托。运用底色也可以增加画面的空间感,如鲜艳的主体和灰暗的底色通过对比状态,鲜艳的色彩产生前进感,灰暗的色彩产生收敛感,形成明暗交映,前后烘托的空间关系。
(3)色彩调和传递的要素。主色与背景色,形象与色彩、配合得当趋于一致就能赋予产品强烈的感染力,好信息的交流应该是简单而直接的,没有章法的对色彩进行堆砌只能适得其反,盲目的增加色块不一定能提高包装的设计效果,将饮料包装简化的同时加强色彩的表现力,才是色彩传达的最高追求。
2对水果色彩心理因素的分析
当消费看到水果色彩时,潜在意识会调动对该水果的各种记忆,同包装传递出的信息中感受到饮料的口味。
(1)消费者对水果色彩信息的感知。消费者接受了色彩的视觉刺激,将接收的信息传递给大脑,大脑神经经过记忆和联想会形成味觉感知,能给消费者带来明确的感知暗示。该暗示包含了水果的口感和味觉等信息,令消费者对产品通过视觉信息产生味觉感知。例如,看到红色草莓感觉是甜的,黄色芒果是酸的等,成功的包装能在色彩上体现口感的味觉特征,简洁明了的向消费者传递味觉信息。
(2)消费者对水果色彩的联想。人的大脑不是被动的接收信息,而是通过观察、感受、记忆、联想等心理活动。例如,看见绿色会联想到西瓜,再联想到它的口感,产生清凉解暑的感受,水果色彩本身具有固定口味感受,有助于快速拉近消费者的亲近感。
(3)消费者对不同色彩的味觉感知。有文献表明,不同的颜色会传递给消费不同的味觉感受。例如,红色、奶白色会让人想到甜味,绿色、柠檬色会让人觉得酸,如果酸甜口味的饮料可以用柠檬色配以清新的白色向人传递出甜中带酸的口味信息。
3水果色彩的设计原则
(1)以商品的属性为设计依据。每种饮料商品都具备自己的属性色彩,同类商品要对口味和性质加以区分,往往离不开色彩的识别。商品的属性特点包括用色、构图和表现手法,根据消费者对物品形成的固有色彩印象,采用形象化的色彩设计令消费者在购物时产生对该物品的记忆,是一种重要的设计手段。
(2)以消费群体为设计依据。每类商品都有自己的市场定位,消费人群的购物喜好是设计中要考虑的重要因素,具体也可以通过年龄段进行划分,在孩童时代,都喜欢高纯度的暖色调。例如,红、黄、橙等,对暗沉的冷色调就没多少人喜欢,在成年时代往往开始喜欢高、中明度的色彩。例如,卡其、冰蓝、冷灰等色调。也可以通过产本自身的属性来划分,如果汁类主要针对女性消费者,设计上可以使用偏柔和的色调。
(3)以地域的习俗为设计依据。不同地域的人对同一色彩也会产生不同的联想,引发不同的情感色彩。因此,商家在拓展自己市场的同时,要考虑到地域之间的审美差异性,里面包含了社会背景、历史文化等因素。在饮料包装的设计中,对色彩的应用要综合的考虑当地的审美因素、民族心理等问题。
4水果色彩在饮料包装设计中的具体运用
(1)把握好印象的象征颜色。经过加工的饮料在外观色彩上与原材料还是有明显差异。因此,为了通过包装更准确地向消费者传递出味觉信息,我们可以直接选择原材料的象征色,通过人们在日常生活中的积累,潜意识的将各种色彩与相应的口味配对起来,通过色彩就能识别各种口味的饮料。例如,伊犁有不同口味的优酸乳,用不同颜色作为主色调,形象设计简洁明了,一目了然。
(2)学习挖掘产品的概念色。在商场里的畅销产品往往见包装就能知晓其特征,这都是成功的概念色设计对商品特性的塑造,所谓的概念色主要目的就是突出商品的个性特征。某些知名品牌就很注意对包装色彩有层次的进行运用,统一大面积的使用一个色彩会加深消费者的品牌印象,同时也有强烈的视觉冲击力。例如,百事在商场促销时,会采用大面积的蓝色背景为渲染。
(3)要注重图文并茂。在饮料的包装中,除了对色彩的合理使用外,穿插一些有设计感、形象化的文字也能起到事半功倍的效果,通过这种表现手法,不仅可以传递出商品的属性和特征,也可以增加商品的趣味性和表现力。例如,畅销饮料脉动,在冰蓝色的背景中添加了醒目的“脉动”作为品牌标识,令商品变得更加生动形象,是饮料包装中成功的设计案例。
5结束语
关键词:外墙保温建筑材料建筑节能
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件,把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准,同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。建筑节能还是我国建筑业的一个重要的课题。
一、外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
1.内保温技术及其特点。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
2.外保温技术及其特点。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
(1)外挂式外保温外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉
毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
(2)聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。
二、外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能50%~80%。据日本的节能实践证明,每使用1吨绝热材料,可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
1.绝热材料的性能。绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。
2.常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。