屋面工程-屋面保溫和架空隔熱

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1、屋面保溫和架空隔熱我國保溫材料發(fā)展緩慢，20世紀(jì)70年代前一直使用水泥加發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土和性能差、密度大的爐渣。20世紀(jì)70年代后期才開始生產(chǎn)密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小的膨脹珍珠巖和膨脹蛭石，很快得到普遍推廣。后來又逐步開發(fā)巖棉，微孔硅酸鈣，加氣混凝土等。這些松散材料強(qiáng)度低，常常采用水泥作為膠結(jié)材料，現(xiàn)場(chǎng)拌制澆筑。由于這些材料吸水率極高，一般能達(dá)到百分之幾百，一旦浸水，不但不能保證保溫功能，還會(huì)導(dǎo)致防水層起鼓，后來又開發(fā)出憎水珍珠巖制品，乳化瀝青珍珠巖，或?qū)⑽菝孀龀膳牌菝?，但始終無法解決它本身高吸水率這一致命的弱點(diǎn)。直到20世

2、紀(jì)90年代中期，由于我國化工工業(yè)的發(fā)展，聚苯乙烯泡沫板，硬泡聚氨酯和泡沫玻璃的出現(xiàn)，才徹底地解決了保溫材料不吸水（低吸水率）這一困擾人們幾十年的難題。這三種材料表觀密度小、吸水率低、導(dǎo)熱系數(shù)小、強(qiáng)度高、耐久性好，尤其是屬于無機(jī)材料的泡沫玻璃和擠出式聚苯乙烯泡沫板，已成為我國較理想的建筑保溫材料，同時(shí)也使倒置式屋面這一優(yōu)越的屋面構(gòu)造形式成為現(xiàn)實(shí)。使高吸水率的保溫材料使用受到一定限制和逐步被淘汰，排汽屋面這種構(gòu)造復(fù)雜，施工繁瑣的工藝也可以不予采用了。架空隔熱屋面是在平屋面上用磚墩支承鋼筋混凝土薄板或粘土燒制的薄磚（稱大階磚）形成隔

3、熱層，利用架空的板（磚）形成空間通道，一方面避免太陽直接照射屋面，使屋面表面溫度大為降低，減少熱量向室內(nèi)傳導(dǎo)，另方面利用沿海多風(fēng)特點(diǎn)（尤其在傍晚時(shí)）形成對(duì)流將熱氣從板下帶出，有利于屋面熱量的散發(fā)，降低屋面和室內(nèi)的溫度。起到白天隔熱、晚上散熱的作用。它要求采用平檐口，架空墩砌成條形，成為通風(fēng)道，不讓風(fēng)產(chǎn)生紊流。屋面過大，寬度超過10m時(shí)應(yīng)在屋脊處開孔架高，形成中部通氣孔，稱為通風(fēng)屋脊。架空隔熱是一種自然通風(fēng)降溫的措施，它適用于無空調(diào)要求而炎熱多風(fēng)地區(qū)屋面。近年來由于人們生活水平提高，空調(diào)使用增多，加上國家對(duì)節(jié)能的重視，許多建筑屋

4、面采用了保溫層，它既適于冬天防止室內(nèi)空調(diào)熱量外傳，也防止夏天空調(diào)冷氣外傳、室外高溫傳到室內(nèi)。同時(shí)由于架空板的粗制濫造，在城市造成極差形象，所以架空隔熱屋面漸漸在減少，目前在某些地區(qū)既設(shè)置保溫層，又設(shè)置架空隔熱層，有些經(jīng)濟(jì)條件較差地區(qū)尚只采用架空隔熱屋面。16-7-1保溫隔熱材料性能及要求保溫材料既起到阻止冬季室內(nèi)熱量通過屋面散發(fā)到室外，同時(shí)也防止夏季室外熱量（高溫）傳到室內(nèi)，它起到保溫和隔熱的雙重作用，有人稱之謂“絕熱”。如今室內(nèi)空調(diào)普及，冬天要防止熱量散發(fā)，夏天要防止冷氣向室外傳導(dǎo)，以減少能源的消耗，所以提高建筑工程的保溫、

5、隔熱性能，節(jié)約能源是國家的一項(xiàng)重要國策。16-7-1-1保溫材料的種類我國目前屋面保溫層按形式可分為松散材料保溫層、板狀保溫層和整體現(xiàn)澆保溫層三種：按材料性質(zhì)可分為有機(jī)保溫材料和無機(jī)保溫材料；按吸水率可分為高吸水率和低吸水率保溫材料，見表16-83。保溫材料主要由表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)和含水率三項(xiàng)指標(biāo)控制，此三項(xiàng)指標(biāo)相互影響，表觀密度大，導(dǎo)熱系數(shù)值就大、保溫性能就差；含水率大，導(dǎo)熱系數(shù)值也大、保溫性能也差，所以保溫材料在一定強(qiáng)度情況下，表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)值小、含水率低，則保溫材料為優(yōu)。保溫材料分類及品種舉例表16-83分類方法類

6、型品種舉例按形狀劃分松散材料爐渣，膨脹珍珠巖，膨脹蛭石，巖棉板狀材料加氣混凝土，泡沫混凝土，微孔硅酸鈣，僧水珍珠巖，聚苯乙烯泡沫板，泡沫玻璃整體現(xiàn)澆材料泡沫混凝土，水泥蛭石，水泥珍珠巖，硬泡聚氨酯按材性劃分有機(jī)材料聚苯乙烯泡沫板，硬泡聚氨酯無機(jī)材料泡沫玻璃，加氣混凝土，泡沫混凝土，蛭石，珍珠巖按吸水率劃分高吸水率（＞20%）泡沫混凝土，加氣混凝土，珍珠巖，憎水珍珠巖，微孔硅酸鈣低吸水率（＜6%）泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)λ是保溫材料的一個(gè)主要熱物理指標(biāo)，該指標(biāo)表明材料傳遞熱量的一種能力，常用“λ”表示，其單位

7、為W/m·K（瓦特/米·開爾文），即在一塊面積為1m2、厚度為1m的壁板上，板的兩側(cè)表面溫度差為1℃，在1h內(nèi)通過板的熱量。它表示材料在穩(wěn)定傳熱狀況下的導(dǎo)熱能力，顯然λ值愈小，保溫性能就愈好。它與材料的成分、密度和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。但即使是同一種材料，因其工作條件的溫度、濕度不同，其導(dǎo)熱系數(shù)也隨著變化，尤其是材料的濕度，對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響極大。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的表觀密度有直接關(guān)系，保溫材料是由材料骨架和孔隙中的空氣所組成，所以材料的表觀密度和孔隙率有關(guān)，當(dāng)材料固體物質(zhì)和相對(duì)密度一定時(shí)，孔隙率越大，表觀密度就越小。一般講，表觀密度小的，

8、其導(dǎo)熱系數(shù)就比較小，材料越密實(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)愈大。當(dāng)表觀密度低于某個(gè)極限時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而增大，這是由于孔隙過大甚至相互串通使對(duì)流換熱加強(qiáng)的緣故，如鋪設(shè)在密閉屋面中的礦棉、巖棉板等，因壓縮后導(dǎo)熱系數(shù)將從原來的0.07增加到0.105，即增大50%左右，因此保溫材料有一個(gè)最佳表觀密度