一級建筑師《建筑材料與構造》絕熱材料的絕熱機理

　　絕熱材料的絕熱機理

　　1.熱量傳遞方式

　　(1)導熱"導熱"是指由于物體各部分直接接觸的物質質點(分子、原子、自由電子)作熱運動而引起的熱能傳遞過程。

　　(2)對流"對流"是指由較熱的液體或氣體因遇熱膨脹而密度減小從而上升,冷的液體或氣體就補充過來,形成分子的循環(huán)流動,這樣,熱量就從高溫的地方通過分子的相對位移傳向低溫的地方。

　　(3)熱輻射"熱輻射"是一種靠電磁波來傳遞能量的過程。

　　2.熱量傳遞過程

　　在每一實際的傳熱過程中,往往都同時存在著兩種或三種傳熱方式。例如,通過實體結構本身的傳熱過程,主要是靠導熱,但一般建筑材料內部或多或少地有些孔隙,在孔隙內除存在氣體的導熱外,同時還有對流和熱輻射存在。

　　Q=λ/a(t1-t2) .F .Z ( 1-46)

　　式中Q――總的傳熱量, J或kcal; λ――材料的導熱系數,W/(m.K)或kcal/m. h .℃;

　　a――壁體的厚度, m;

　　t1、t2――壁體內、外表面的溫度,K或℃;

　　F――熱傳導面積, m2;

　　Z――傳熱時間, S或h。

　　絕大多數建筑材料的導熱系數介于0. 029 -3. 49W / (m ? K) (0. 025 - 3. 0kcal/ (m. h. ℃)之間, λ值越小說明該材料越不易導熱。建筑中,一般把值小于0.23 W/(m?K)的材料叫做絕熱材料。

　　3.絕熱材料的絕熱作用機理

　　(1)多孔型

　　在常溫固體下對流和輻射傳熱在總的傳熱中所占比例很小,故以氣孔中氣體的導熱為主。但由于空氣的導熱系數僅為O. 029W /(m ? K) (即0. 025kcal/m ? h ? ℃) ,大大小于固體的導熱系數,故熱量通過氣孔傳遞的阻力較大,從而傳熱速度大大減緩。

　　(2)纖維型

　　纖維型絕熱材料的絕熱機理基本上和通過多孔材料的情況相似。傳 熱方向和纖維方向垂直時的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時要好一些。

　　(3)反射型

　　當外來的熱輻射能量I0投射到物體上時,通常會將其中一部分能量IB反射掉,另一部分IA被吸收(一般建筑材料都不能穿透熱射線,故透射部分忽略不計)。根據能量守恒原理,則:

　　IA + IB=I0

　　凡是反射能力強的材料,吸收熱輻射的能力就小,反之,如果吸收能力強,則其反射率就小。

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