在建筑围护结构上,保温和隔热是材料或墙体同一种性能的两种不同表征方式。不同区域不同季节的建筑物侧重点不同。有些着重考虑保温,有些着重考虑隔热,但是他们相同的性能就是材料或结构的热阻—阻止传热能力的性能。热阻大则保温隔热性能好,热阻小则保温隔热性能差。
宝钢钢质附墙式保温装饰一体板(以下简称宝钢保温装饰板)在上海建科院的测试中,得到了热阻值R=1.2(㎡·K)/W的较好水平,在所有干挂体系的外墙系统中首屈一指,就是因为科学合理的运用了空气层的结果。
使用保温厚度5cm的宝钢保温装饰板,相当于节省了40cm-50cm厚度的砖墙,墙体重量减少50%-60%,墙体成本降低30%-50%,地基成本间接降低10%-15%,增加建筑套内面积7%-9%,日常制冷取暖费用降低35%-40%。
宝钢是如何做到这些指标的
在建筑围护结构的保温隔热处理上,我们习惯用导热系数小的轻质材料和一定厚度的空气层来满足设计要求。因空气在常温条件下的导热系数为0.024W/(㎡·K),远远低于建筑上常用保温材料的导热系数,在以传统材料为主体墙体材料的时代,空气层在保温隔热方面确实起过很大的作用,因此备受人们的关注。
根据国标GB50176-93《民用建筑热工设计规范》的规定,各种空气层的热阻(见表1)
表1 空气间层热阻值 (㎡·K/W)
从上表可以看出,不论哪种形式的空气层,其热阻值的增加和其厚度的增加不成正比,并且达到一定厚度时的空气层中对流换热加强热阻不再随厚度的增加而增加,一般建材单一材料层的热阻值为:R=d/λ
式中:
R—材料层的热阻(㎡·K)/W
d—材料层的厚度(m)
λ—材料的导热系数W(m·K)
我们可以计算出不同厚度材料的热阻值(见表2)
表2 不同厚度材料的热阻值
由此我们看出:
1. 表2中所列材料的热阻均随厚度按比例增加大;
2. 不同厚度空气层的热阻均高于相应厚度普通黏土砖的热阻;
3. 厚度≤20mm时,粉煤灰加气混凝土的热阻小于相同厚度空气层的热阻,厚度>30mm时,粉煤灰加气混凝土的热阻大于相同厚度景气层的热阻,但是其热阻仍小于相同厚度铝箔敷面空气层的热阻;
4. 厚度<50mm时,黏土陶粒混凝土的热阻小于相同厚度空气层的热阻,厚度>50mm时,黏土逃离混凝土的热阻大于相同厚度空气层的热阻,但是敷面空气层的热阻卷大于相同厚度黏土陶粒混凝土的热阻;
5. 微孔轻质混凝土的热阻变化趋势与粉煤灰加气混凝土相同;
6. 岩棉板热度大于相同厚度一般红旗层的热度,厚度≤20mm时其热阻略小于或等于敷面空气层的热阻;
7. 聚苯乙烯泡沫塑料热阻的变化趋势与岩棉板相同;
8. 厚度>5mm时,泡沫玻璃的热阻大于空气层的热阻,厚度>30mm时其热阻与敷面景气层的热阻相当。
所以我们可以得出:
1. 在严格控制厚度的情况下,空气层的热阻占较大的优势;
2. 在新型墙体材料的设计中应综合考虑轻质与热阻的关系,科学合理的应用轻质保温材料和空气层的组合应用,减轻结构自重、降低综合造价。但是空气层不能科学熟练应用的情况下反而会影响保温隔热性能;
3. 在满足加工、生产工艺的前提下,尽量使用一定厚度的空气层并分多层布置;
所以宝钢保温装饰板的龙骨在设计之初结合结构受力的同时充分考虑了空气层的保温隔热性能将龙骨高度控制在35mm。结合性能优异的保温材料 以此达到良好的整体保温性能。
如果您的建筑需要达到良好的保温性能、拥有高档的视觉效果并且严格控制保温厚度,宝钢保温装饰板是您的第一选择。
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