建筑材料的导热性能

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建筑材料传递热量的能力称为导热性能。隔热保温是建筑材料的重要功能之一。用于建筑物围护结构的材料，必须具有一定的隔热保温性能，以便在室外气象条件发生变化时，室内仍能保持较稳定的工作和生活环境。对于采暖与空调房间，围护结构的良好隔热，能有效地降低采暖与空调系统的负荷，从而降低建设投资，节约能源与运行维护费用。此外，还能防止建筑物内表面的结露，消除其冷辐射对人体的不利影响。

建筑材料的隔热保温性能主要取决于材料本身的容重和结构。绝大多数建筑材料都不是密实的固体，其内部有一定的空隙。空隙内部的传热是以辐射与对流的方式进行的，但在作热工计算时一般都不严格地加以区分，而将固体材料内部的传热都视为导热。固体的导热遵循FORIER定律，即固体传递的热量与温度梯度、时间及垂直于热量传递方向的截面积成正比。单位时间内通过单位截面积所传递的热量，称为比热流量(q)，可用下式表示：

式中Δt即为温度梯度。由于热流的方向与温度升高的方向相反，故上式右边加一负号。式中λ称为导热系数，是单位温度梯度(单位长度上温度降低1℃)时的比热流量。导热系数大，说明材料传递热量的性能好，保温隔热的性能差。

不同的建筑材料导热系数不同。同一种材料的导热系数也随其所处环境的温度和湿度而变化。一般导热系数随温度和湿度的升高而升高。其原因是温度升高后增强了空隙内部的辐射换热;湿度升高后空隙内部水汽增多，传导换热增强。

习惯上将在常温下(20℃)导热系数小于0.2kcal/m·h·℃的材料用于绝热，称为绝热材料。绝热材料按其导热系数大小，又可分为低导热(λ≤0.05kcal/m·h·℃)、中导热(λ≤0.1kcal/m·h·℃)与高导热(λ≤0.15kcal/m·h·℃) 三种。几种常用的建筑材料与绝热材料在常温下的导热系数λ (kcal/m·h·℃)值见下表：

材料名称

λ值
kcal/m·h·℃

材料名称

λ值
kcal/m·h·℃

建筑材料

混凝土

0.7～1.2

大理石
耐火砖
红砖
青砖

1.7～1.9
0.9～1.2
0.5～0.7
0.4～0.6

玻璃
石灰泥
木材
煤渣砖

0.6～0.9
0.6～1.0
0.1～0.15
0.15～0.3

绝热材料

泡沫混凝土

0.076～0.085

石棉
玻璃纤维
矿渣棉
石砖
膨胀珍珠岩

0.08～0.10
0.03～0.04
0.04～0.05
0.08～0.10
0.045～0.09

泡沫塑料
泡沫橡胶
甘蔗渣板
锯木屑

0.03～0.04
0.035～0.05
0.05～0.07
0.07

由于各种建筑材料与绝热材料的导热系数随许多因素的变化在较大的范围内波动。因此，求取各种材料的导热系数的方法是作实测。目前国内外测定材料在稳定导热状态下的导热系数采用保护平板仪与热流计导热仪。其方法是将测试材料制成一定尺寸，用恒流供热或恒温度供热的方式，向平板供给一定的热量。根据加热功率、材料厚度与面积、测试材料两面的温度，即可计算出试材的导热系数λ

式中： Q—供给热板的热量，kcal/h;

δ—测试材料厚度，m;

F—测试材料面积，m2;

t1、t2—测试材料两面的温度℃。

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