保温隔热材料非常全面的课件.pptx
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1、山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院1保温隔热材料相关性能概述保温隔热材料相关性能概述本章提要本章提要 主要介绍保温隔热材料的主要介绍保温隔热材料的、。通过本章的学习,。通过本章的学习,应了解保温隔热材料的应了解保温隔热材料的、,熟悉常用的保温隔热材料,熟悉常用的保温隔热材料的种类及其应用。的种类及其应用。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院21 保温隔热材料概述保温隔热材料概述内内容容2 保温隔热材料分类保温隔热材料分类4保温隔热材料制品概述及保温隔热材料制品概述及应用应用3 保温隔热材料发展现状及保温隔热材料发展现状及发展趋势发展趋势保温隔热材料相关性能概述保温隔热材料相关性能概述
2、山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院3概念:保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性概念:保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。的材料或材料复合体。保温隔热保温隔热材料一方面满足材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境,另一方面也节了建筑空间或热工设备的热环境,另一方面也节约了能源。约了能源。 1 1 保温隔热材料概念保温隔热材料概念山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院4保温隔热材料是保温材料和隔热材料的统称。保温隔热材料是保温材料和隔热材料的统称。保温材料指的是控制室内热量外流的建筑材料;保保温材料指的是控制室内热量外流的建筑材料;保温材料通常热阻值应不小于温材料通常
3、热阻值应不小于2 2 Ro.min.n 。此外,应。此外,应具有表观密度低,抗压强度高,构造简单,施工容具有表观密度低,抗压强度高,构造简单,施工容易,造价低等特点。易,造价低等特点。隔热材料:指的是控制室外热量进入室内的建筑材隔热材料:指的是控制室外热量进入室内的建筑材料。料。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院5保温隔热材料的功效性能,取决于材料导热系数保温隔热材料的功效性能,取决于材料导热系数的大小,导热系数越小其保温隔热的功效性能越的大小,导热系数越小其保温隔热的功效性能越高。高。使用于建筑物的保温隔热材料一般要求密度小、使用于建筑物的保温隔热材料一般要求密度小、导热系数小、操作方
4、便、价格合理。导热系数小、操作方便、价格合理。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院6建筑中使用的保温隔热材料品种繁多,其中使用建筑中使用的保温隔热材料品种繁多,其中使用最为普遍的保温隔热材料,无机材料有膨胀珍珠最为普遍的保温隔热材料,无机材料有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠、硅酸钙及制品,加气岩、膨胀蛭石、玻化微珠、硅酸钙及制品,加气混凝土、岩棉、玻璃棉等,有机材料有聚苯乙烯混凝土、岩棉、玻璃棉等,有机材料有聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑板、聚氨酯泡沫塑料等。这些材泡沫塑料、挤塑板、聚氨酯泡沫塑料等。这些材料保温隔热效能的优劣,主要由材料热传导性能料保温隔热效能的优劣,主要由材料热传导性能的高低(
5、其指标为导热系数)所决定。的高低(其指标为导热系数)所决定。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院72 保温隔热材料分类保温隔热材料按其成分分为无机保温隔热材料、保温隔热材料按其成分分为无机保温隔热材料、有机保温隔热材料和复合保温隔热材料三大类型。有机保温隔热材料和复合保温隔热材料三大类型。按照材料形态可以分为纤维状、气泡状、微孔状、按照材料形态可以分为纤维状、气泡状、微孔状、层体状等。层体状等。 无机保温隔热材料无机保温隔热材料 气泡状:膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及其制品等气泡状:膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及其制品等 保保 温温 微孔状:泡沫砼、加气砼、硅藻土、微孔硅酸钙微孔状:泡沫砼、加气砼、硅藻
6、土、微孔硅酸钙 隔隔 热热 泡沫玻璃等泡沫玻璃等 材材 料料 有机保温隔热材料:泡沫塑料、植物纤维类绝热板等有机保温隔热材料:泡沫塑料、植物纤维类绝热板等 复合保温隔热材料(层体状):金属箔等复合保温隔热材料(层体状):金属箔等纤维状:玻璃棉、矿棉及其制品等纤维状:玻璃棉、矿棉及其制品等山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院83 保温隔热材料发展现状及发展趋势3.1 3.1 国外发展现状及趋势国外发展现状及趋势 保温隔热材料的生产和在建筑中的应用,上保温隔热材料的生产和在建筑中的应用,上世纪世纪7070年代后,国外普遍重视。国外企业力求大年代后,国外普遍重视。国外企业力求大幅度减少能源的消耗
7、量,从而减少环境污染和温幅度减少能源的消耗量,从而减少环境污染和温室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史,室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史,建筑节能用保温材料占绝大多数,如美国从建筑节能用保温材料占绝大多数,如美国从19871987年以来建筑保温材料占所有保温材料的年以来建筑保温材料占所有保温材料的8080左右,左右,瑞典及芬兰等西欧国家瑞典及芬兰等西欧国家8080以上的岩棉制品用于以上的岩棉制品用于建筑节能。建筑节能。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院9 目前,发达国家在浆体保温材料研制开发方目前,发达国家在浆体保温材料研制开发方面,是以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此面,
8、是以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高,如具有较低的导热系数和良好的使用明显提高,如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。安全性及耐久性等。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院103.23.2国内发展现状及趋势国内发展现状及趋势 我国保温隔热材料的生产企业目前已有上千我国保温隔热材料的生产企业目前已有上千个,产品有十几大类、上百个品种,适应温度范个,产品有十几大类、上百个品种,适应温度范围从围从-196-196摄氏度到摄氏度到10001000摄氏度,技术、装备水平摄氏度,技术、装备水平也有
9、了显著提高。目前使用的绝热保温材料主要也有了显著提高。目前使用的绝热保温材料主要包括以下几种。包括以下几种。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院11泡沫型保温材料泡沫型保温材料 泡沫型保温材料主要包括两大类:聚合物发泡沫型保温材料主要包括两大类:聚合物发泡型保温材料和泡沫石棉保温材料。聚合物发泡泡型保温材料和泡沫石棉保温材料。聚合物发泡型保温材料具有吸收率小、保温效果稳定、导热型保温材料具有吸收率小、保温效果稳定、导热系数低、在施工中没有粉尘飞扬、易于施工等优系数低、在施工中没有粉尘飞扬、易于施工等优点,正处于推广应用时期。泡沫石棉保温材料也点,正处于推广应用时期。泡沫石棉保温材料也具有密
10、度小、保温性能好和施工方便等特点,推具有密度小、保温性能好和施工方便等特点,推广发展较为稳定,应用效果也较好。但同时也存广发展较为稳定,应用效果也较好。但同时也存在一定的缺陷:例如,泡沫棉容易受潮,浸于水在一定的缺陷:例如,泡沫棉容易受潮,浸于水中易溶解,弹性恢复系数小,不能接触火焰和在中易溶解,弹性恢复系数小,不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。穿墙管部位使用等。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院12复合硅酸盐保温材料复合硅酸盐保温材料 复合硅酸盐保温材料具有可塑性强、导热系复合硅酸盐保温材料具有可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。主要数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特
11、点。主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。而近年出现的海泡石保温隔热材料作为复合硅酸而近年出现的海泡石保温隔热材料作为复合硅酸盐保温材料中的佼佼者,由于其良好的保温隔热盐保温材料中的佼佼者,由于其良好的保温隔热性能和应用效果,已经引起了建筑界的高度重视,性能和应用效果,已经引起了建筑界的高度重视,显示出强大的市场竞争力和广阔的市场前景。显示出强大的市场竞争力和广阔的市场前景。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院13硅酸钙绝热制品保温材料硅酸钙绝热制品保温材料 硅酸钙绝热制品保温材料在硅酸钙绝热制品保温材料在8080年代曾被公认年代曾被公认
12、为块状硬质保温材料中最好的一种,其特点是密为块状硬质保温材料中最好的一种,其特点是密度小、耐热度高,导热系数低,抗折、抗压强度度小、耐热度高,导热系数低,抗折、抗压强度较高,收缩率小。但进入较高,收缩率小。但进入9090年代以来,其推广使年代以来,其推广使用出现了低潮,主要原因是许多厂家采用纸浆纤用出现了低潮,主要原因是许多厂家采用纸浆纤维。以上做法虽然解决了无石棉问题,但由于纸维。以上做法虽然解决了无石棉问题,但由于纸浆纤维不耐高温,由此影响了保温材料的耐高温浆纤维不耐高温,由此影响了保温材料的耐高温性和增加了破碎率。该保温材料在低温材料在低性和增加了破碎率。该保温材料在低温材料在低温部位使
13、用时,性能虽不受影响,但并不经济。温部位使用时,性能虽不受影响,但并不经济。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院14纤维质保温材料纤维质保温材料 纤维质保温材料在纤维质保温材料在8080年代初市场上占有显著年代初市场上占有显著的份额的份额, ,是因为其优异的防火性能和保温性能是因为其优异的防火性能和保温性能, ,主主要适用于建筑墙体和屋面的保温要适用于建筑墙体和屋面的保温. .但由于投资大但由于投资大, ,所以生产厂家不多所以生产厂家不多, ,限制了它的推广使用限制了它的推广使用, ,因而现因而现阶段市场占有率较低。阶段市场占有率较低。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院15发展趋
14、势发展趋势 21 21世纪我国绝热材料的产量将居世界第一,世纪我国绝热材料的产量将居世界第一,工艺技术装备自动化水平将跻身世界先进水平、工艺技术装备自动化水平将跻身世界先进水平、品种更加齐全,将进一步拓展国内、国际市场。品种更加齐全,将进一步拓展国内、国际市场。随着建筑节能政策的实施,建筑使用者对室内热随着建筑节能政策的实施,建筑使用者对室内热环境要求的日益提高,保温材料将得到快速发展,环境要求的日益提高,保温材料将得到快速发展,主要体现在以下几个方面:主要体现在以下几个方面:山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院16(1 1) 向多功能复合化发展。向多功能复合化发展。(2 2) 向轻质化发
15、展。向轻质化发展。(3 3) 向绿色化发展。如有机质发泡保温向绿色化发展。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料、合理利用固主要原料的纤维质保温材料、合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等。料等。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院17(4 4) 相变储能型墙体保温材料得到发展相变储能型墙体保温材料得到发展通过一定的技术将相变储能材料均匀分散通过一定的技术将相变储能材料均匀分散在砂浆、混凝土或涂料中,使得其与建筑在砂浆、混凝土或涂料中,使得其与建筑材料结合使用,从而提高
16、建筑物的舒适度材料结合使用,从而提高建筑物的舒适度、降低能耗和改善对环境的负面影响。、降低能耗和改善对环境的负面影响。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院18(5) 透明保温材料的应用得到推广。透明保温材料的应用得到推广。 随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的发展,透明保温材料将得到更广泛的应用。将透发展,透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上,当日照充足时,该种保温材料从太阳的辐射上,当日照充足时,该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能,并传到建筑物的内墙,使内墙的温中
17、吸收热能,并传到建筑物的内墙,使内墙的温度升高;当日照不足时,透明保温材料又会最大度升高;当日照不足时,透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失,从而增加整座建筑限度的防止室内热量的散失,从而增加整座建筑的保温性,非常适合于温带和寒冷地区且有强烈的保温性,非常适合于温带和寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。同时,透明保温层可以增加室太阳照射的区域。同时,透明保温层可以增加室内的舒适度,防止墙体水蒸汽凝固,避免结霜和内的舒适度,防止墙体水蒸汽凝固,避免结霜和霉变的产生。霉变的产生。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院194 保温隔热材料制品概述及应用4.1 膨胀珍珠岩及其制品4.3 玻璃棉及
18、其制品4.5 聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)内容4.2 岩棉与矿渣棉及其制品4.4 膨胀蛭石及其制品4.6 挤塑板(XPS)4.7 聚氨酯泡沫塑料(PU)山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院204.1 4.1 膨胀珍珠岩及其制品膨胀珍珠岩及其制品概述:珍珠岩是一种酸性火山概述:珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石,内部含有玻璃质岩石,内部含有3%3%6%6%的结合水。的结合水。 膨胀珍珠岩以珍珠膨胀珍珠岩以珍珠岩、墨曜岩或松脂岩矿石经破岩、墨曜岩或松脂岩矿石经破碎、筛分、预热,在高温下悬碎、筛分、预热,在高温下悬浮瞬间焙烧、体积骤然膨胀而浮瞬间焙烧、体积骤然膨胀而成的一种白色或灰白色的松散成的一种白
19、色或灰白色的松散颗粒状的材料。具有轻质、绝颗粒状的材料。具有轻质、绝热、吸音、无毒、不燃烧、无热、吸音、无毒、不燃烧、无臭味等特点。臭味等特点。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院21性能特点:重量轻、绝热、防火及吸音性能好,性能特点:重量轻、绝热、防火及吸音性能好,并且原材料丰富、价格低廉、使用安全、施工方并且原材料丰富、价格低廉、使用安全、施工方便。便。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院22应用:膨胀珍珠岩是应用极为广泛的一种材料应用:膨胀珍珠岩是应用极为广泛的一种材料, ,几几乎涉及到各个领域,例如:乎涉及到各个领域,例如:制氧机、冷库、液氧液氮运输的填充式保温隔热。制氧机、
20、冷库、液氧液氮运输的填充式保温隔热。用于酒类、油类、药品、食品、污水等产品过滤用于酒类、油类、药品、食品、污水等产品过滤吸附浮油。吸附浮油。 用于橡胶、油漆、涂料塑料等填充料及扩张剂。用于橡胶、油漆、涂料塑料等填充料及扩张剂。 用于农业、园艺、改良土壤、保水保肥。用于农业、园艺、改良土壤、保水保肥。用于工业窑炉与建筑物屋面与墙体的保温隔热用于工业窑炉与建筑物屋面与墙体的保温隔热山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院23各种膨胀珍珠岩制成品的应用除膨胀珍珠岩故有各种膨胀珍珠岩制成品的应用除膨胀珍珠岩故有的保温性能外,以此为基本,掺加不同的粘结,的保温性能外,以此为基本,掺加不同的粘结,可使制品
21、适应不同的需要。可使制品适应不同的需要。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院24概述:岩棉、矿棉都属于概述:岩棉、矿棉都属于矿物棉,岩棉是由如玄武矿物棉,岩棉是由如玄武岩、辉绿岩等经高温熔融岩、辉绿岩等经高温熔融制成的人造无机纤维;矿制成的人造无机纤维;矿渣棉是由工业废料矿渣如渣棉是由工业废料矿渣如高炉矿渣、锰矿渣、磷矿高炉矿渣、锰矿渣、磷矿渣、粉煤灰等,高温熔融,渣、粉煤灰等,高温熔融,用高速离心、或高载能气用高速离心、或高载能气体喷吹而成棉丝状无机纤体喷吹而成棉丝状无机纤维。两者的形态都是纤维维。两者的形态都是纤维状的。状的。4.2 4.2 岩棉、矿渣棉及其制品岩棉、矿渣棉及其制品山
22、山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院25性能特点:密度低、质轻、导热系数小、防水、性能特点:密度低、质轻、导热系数小、防水、吸声、不燃、化学稳定性好。吸声、不燃、化学稳定性好。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院26应用:粒状矿渣棉,用于各种建筑物的屋面、墙体、应用:粒状矿渣棉,用于各种建筑物的屋面、墙体、工业设备保温、隔热材料,也可以用于隔热或者防工业设备保温、隔热材料,也可以用于隔热或者防火的喷涂材料;火的喷涂材料; 岩棉、矿渣棉板,用于平面或者曲率半径较大的设岩棉、矿渣棉板,用于平面或者曲率半径较大的设备、建筑物的保温隔热;备、建筑物的保温隔热; 岩棉、矿渣棉缝毡,用于管道、设备
23、等保温隔热;岩棉、矿渣棉缝毡,用于管道、设备等保温隔热; 岩棉、矿渣棉保温带,用于大口径管道、设备等保岩棉、矿渣棉保温带,用于大口径管道、设备等保温隔热;温隔热; 岩棉、矿渣棉管壳,用于小口径的管道保温。岩棉、矿渣棉管壳,用于小口径的管道保温。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院27概述:玻璃棉及其制品是矿物概述:玻璃棉及其制品是矿物棉的一种,采用天然矿石石英棉的一种,采用天然矿石石英砂、白云石、蜡石,配以其他砂、白云石、蜡石,配以其他化工原料纯碱、硼酸等溶制玻化工原料纯碱、硼酸等溶制玻璃,在熔融状态和外力的拉制、璃,在熔融状态和外力的拉制、吹制、甩制成极细的纤维状材吹制、甩制成极细的纤维
24、状材料。按照其化学成分可以分为料。按照其化学成分可以分为无碱、中碱、高碱玻璃棉。目无碱、中碱、高碱玻璃棉。目前使用最多的是离心喷吹法,前使用最多的是离心喷吹法,其实是火焰法。其实是火焰法。4.3 4.3 玻璃棉及其制品玻璃棉及其制品山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院28性能特点:容重小、导热系数低、吸声性能高、性能特点:容重小、导热系数低、吸声性能高、过滤效率高、不燃烧、耐腐蚀、手感柔软。过滤效率高、不燃烧、耐腐蚀、手感柔软。 山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院29应用:玻璃棉毡、板:主要使用于建筑物的隔热、应用:玻璃棉毡、板:主要使用于建筑物的隔热、通风、隔声、空调设备保温、播音
25、室、消音室、通风、隔声、空调设备保温、播音室、消音室、噪声车间的吸声,冷库保温、隔热,交通工具的噪声车间的吸声,冷库保温、隔热,交通工具的保温、隔热、吸声等。玻璃棉管套、异型制品:保温、隔热、吸声等。玻璃棉管套、异型制品:主要使用于设备、管道的保温。主要使用于设备、管道的保温。山山东东省建筑科省建筑科学研学研究院究院30使用注意事项:使用注意事项: 1 1、玻璃棉组织蓬松,容重小,不宜远距离运输。、玻璃棉组织蓬松,容重小,不宜远距离运输。 2 2、玻璃纤维含湿量低,但是制成棉毡、板、管套、玻璃纤维含湿量低,但是制成棉毡、板、管套等制品后,材料有大量孔隙,吸水性较高,不宜等制品后,材料有大量孔隙
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