一級(jí)建筑師《建筑材料與構(gòu)造》絕熱材料的絕熱機(jī)理

　　絕熱材料的絕熱機(jī)理

　　1.熱量傳遞方式

　　(1)導(dǎo)熱"導(dǎo)熱"是指由于物體各部分直接接觸的物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(分子、原子、自由電子)作熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱能傳遞過(guò)程。

　　(2)對(duì)流"對(duì)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(bǔ)充過(guò)來(lái),形成分子的循環(huán)流動(dòng),這樣,熱量就從高溫的地方通過(guò)分子的相對(duì)位移傳向低溫的地方。

　　(3)熱輻射"熱輻射"是一種靠電磁波來(lái)傳遞能量的過(guò)程。

　　2.熱量傳遞過(guò)程

　　在每一實(shí)際的傳熱過(guò)程中,往往都同時(shí)存在著兩種或三種傳熱方式。例如,通過(guò)實(shí)體結(jié)構(gòu)本身的傳熱過(guò)程,主要是靠導(dǎo)熱,但一般建筑材料內(nèi)部或多或少地有些孔隙,在孔隙內(nèi)除存在氣體的導(dǎo)熱外,同時(shí)還有對(duì)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(dǎo)熱系數(shù),W/(m.K)或kcal/m. h .℃;

　　a――壁體的厚度, m;

　　t1、t2――壁體內(nèi)、外表面的溫度,K或℃;

　　F――熱傳導(dǎo)面積, m2;

　　Z――傳熱時(shí)間, S或h。

　　絕大多數(shù)建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)介于0. 029 -3. 49W / (m ? K) (0. 025 - 3. 0kcal/ (m. h. ℃)之間, λ值越小說(shuō)明該材料越不易導(dǎo)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(jī)理

　　(1)多孔型

　　在常溫固體下對(duì)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(dǎo)熱為主。但由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為O. 029W /(m ? K) (即0. 025kcal/m ? h ? ℃) ,大大小于固體的導(dǎo)熱系數(shù),故熱量通過(guò)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(jī)理基本上和通過(guò)多孔材料的情況相似。傳 熱方向和纖維方向垂直時(shí)的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時(shí)要好一些。

　　(3)反射型

　　當(dāng)外來(lái)的熱輻射能量I0投射到物體上時(shí),通常會(huì)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(xiàn),故透射部分忽略不計(jì))。根據(jù)能量守恒原理,則:

　　IA + IB=I0

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

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