2010造價員土建工程輔導:建筑材料概述9

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(八)材料的熱工性質(zhì)
    材料的熱工性質(zhì)包括熱量在材料中傳導的速度,材料儲存熱量的能力等物理特性,主要有導熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、比熱和熱容量等性能指標。
    1.導熱性
    當材料兩側(cè)存在溫度差時,熱量將從溫度高的一側(cè)向溫度低的一側(cè)傳遞,直到兩側(cè)溫度相同。不同質(zhì)的材料其傳導熱量的速度不同,叫做導熱性,用導熱系數(shù)來表示
    式中 Q ——傳導的熱量,W
    A ——傳導面積,m2
    T ——傳熱時間,h
    d ——材料厚度,m
    (t1-t2) ——材料兩側(cè)的溫度差,K
    λ ——導熱系數(shù),W/(m·k)
    導熱系數(shù)的物理意義是厚度為1m的材料,當其兩側(cè)的溫差為1K時,在1h內(nèi)通過lm2面積的熱量。導熱系數(shù)越小,材料的隔熱性能越好。建筑上通常將導熱系數(shù)小于0.23W/(m·K)的材料稱為絕熱材料。為了提高建筑物的保溫效果,節(jié)省溫控能耗,房屋建筑的圍護結(jié)構(gòu)應盡量采用導熱系數(shù)小的材料。不同成分及結(jié)構(gòu)的材料其導熱系數(shù)差別很大,常用材料的導熱系數(shù)見表2-2-2。
    材料的導熱系數(shù)不僅取決于材料的組成,還與材料內(nèi)部的孔隙率、吸水多少有密切關(guān)系。由表2-2-2數(shù)據(jù)可見,空氣的導熱系數(shù)很小,而水的導熱系數(shù)較大,如果材料內(nèi)部含有大量封閉的、微小孔隙,同時保持干燥狀態(tài),孔隙內(nèi)部充滿空氣,可有效地降低材料的導熱系數(shù);但是如果多孔材料吸收大量水分,將使導熱系數(shù)增大,降低其保溫效果
    2.熱容量與比熱
    材料溫度升高時將吸收熱量、溫度降低時將放出熱量叫做熱容量。單位質(zhì)量的材料當溫度升高或降低lK時所吸收或放出的熱量叫做該材料的比熱
    式中 Q ——材料熱容量,J
    m ——材料質(zhì)量,g
    (t1-t2) ——材料受熱或冷卻前后的溫度差,K
    c ——材料比熱,J/(g·k)
    導熱系數(shù)表示熱量通過材料傳遞的速度,熱容量或比熱表示材料內(nèi)部存儲熱量的能力。對于房屋建筑圍護結(jié)構(gòu)所用的材料,我們希望冬季保暖、夏季隔熱,即在室內(nèi)外存在溫差的條件下,盡量減小熱量通過墻體、屋頂?shù)炔课坏膫鬟f,同時將熱量存儲在材料之中,以保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定。在選材時,要選用導熱系數(shù)小而熱容量或比熱大的材料。常用材料及物質(zhì)的熱工性能指標。