保温隔热材料的概念(什么是保温隔热材料?)

宽泛概念下的“保温隔热材料”还包括棉被、服装、鞋帽等广泛的民用保暖材料。本文中的“保温隔热材料”指适用于工业和建筑领域的各类保温绝热材料。


虽然最根本的目的都是减缓热量传递的速度,但如果从中文字面意思上去甄别和理解,保温材料、保冷材料、绝热材料和隔热材料在概念上其实存在一些细微的区别:


1)保温材料的意思是防止物体内部热量逸出过快、以尽量保持物体内部温度恒定的材料;


2)隔热材料和绝热材料的意思其实相同,是为双向热量传递造成障碍的材料,使内部和外部的热能状态尽量保持隔离;


3)保冷材料则是防止外部热量进入内部、使内部温度维持在较低状态的材料。


在工业和建筑领域,保温材料、绝热材料和隔热材料的概念并无本质区别,均可以和本文中的“保温隔热材料”互换。保冷材料是保温隔热材料中适用于低温隔热的一类材料,其概念内涵相对较大。


保温隔热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或复合材料体,能够有效减少单位时间内的热传递,延缓热能从一个地方(物体或环境)传递到另一个地方(物体或环境)。这类材料通过限制热传导、热对流和热辐射的方式,有效地保持系统内部或外部的温度稳定,从而达到保温或隔热的效果。


保温绝热材料的导热系数(热导率)是评估其隔热性能最基本的关键性能指标。材料的导热系数越低,其保温隔热性能越好。


不同的行业标准和应用场景对隔热材料导热系数的具体要求有所不同。


在导热系数指标上,《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 和 《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 中,对楼宇建筑工程上使用的绝热材料并没有绝对的要求,但通常建议导热系数不宜大于0.17 W/(m·K)。


《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264-2013 规定,用于保温层的保温材料在平均温度为70℃时,其导热系数不宜大于0.080 W/(m·K)。其中,第3.1.2条将绝热材料分为普通绝热材料和高效绝热材料:平均温度不高于350℃时,导热系数不大于0.12 W/(m·K)的隔热材料称为普通绝热材料:导热系数在0.05 W/(m·K)以下的隔热材料称为高效绝热材料。


除导热系数外,保温隔热材料的其他参数指标与特性主要包括:制品密度、耐温范围、机械强度、燃烧性能、防水性能、比热容、形变或收缩率以及柔韧性和耐化学腐蚀性等等。


需要指出的是,行业内一般将具有隔热性能的耐火材料也列入保温隔热材料范畴。比如:轻质耐火砖和轻质浇注料系列,两者一般具有较高的气孔率和低体积密度,其导热系数虽然可能并完全不符合上述GB 50264-2013、GB50189-2005等标准,但明显低于同类型筑炉结构用耐火材料(包括高温蓄热量),故称之为“保温隔热材料”也是完全没问题的。


保温隔热材料在建筑、制造业、运输业等多个领域均有广泛的应用,是实现节能减排、提高能源利用效率的重要手段之一。部分高温隔热材料制品(如典型的岩棉制品和安纳防火材料)还被用于被动防火隔热领域,成为建筑、船舶以及石化高危设备中消防安全系统的重要组成部分。


想了解保温隔热材料是如何分类的吗?请参阅《保温隔热材料的常见分类方法》



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