建筑材料热工性质及性能指标

材料的热工性质包括热量在材料中传导的速度，材料储存热量的能力等物理特性，主要有导热系数、传热系数、比热和热容量等性能指标。

1.导热性

当材料两侧存在温度差时，热量将从温度高的一侧向温度低的一侧传递，直到两侧温度相同。不同质的材料其传导热量的速度不同，叫做导热性，用导热系数来表示，如式（2-15）所示：

式中　Q——传导的热量，W；

A——传热面积，m2；

T——传热时间，h；

d——材料的厚度，m；

（t1－t2）——材料两侧的温度差，K；

λ——导热系数，W/（m·K）。

可见导热系数的物理意义是厚度为1m的材料，当材料两侧的温差为1K时，在1h内通过1m2面积的热量。导热系数越小，表明材料的隔热性能越好。建筑上通常将导热系数小于0.23W/（m·K）的材料称为绝热材料。为了提高建筑物的保温效果，节省温控能耗，房屋建筑的围护结构应尽量采用导热系数小的材料。不同成分及结构的材料其导热系数差别很大，常用材料的导热系数见表2-2。

表2-2　常用材料的热工性能指标(www.xing528.com)

材料的导热系数不仅取决于材料的组成，还与材料内部的孔隙率、吸水多少有密切关系。由表2-2数据可见，空气的导热系数很小，而水的导热系数较大，如果材料内部含有大量封闭的、微小孔隙，同时保持干燥状态，孔隙内部充满空气，可有效地降低材料的导热系数；但是如果多孔材料吸收大量水分，将使导热系数增大，降低其保温效果。

2.热容量与比热

材料温度升高时将吸收热量、温度降低时将放出热量叫做热容量。

单位质量的材料当温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量叫做该材料的比热，用式（2-16）表示：

式中　Q——材料的热容量，J；

m——材料的质量，g；

（t1－t2）——材料受热或冷却前后的温度差，K；

c——材料的比热，J/（g·K）。

导热系数表示热量通过材料传递的速度，热容量或比热表示材料内部存储热量的能力。对于房屋建筑围护结构所用的材料，我们希望冬季保暖、夏季隔热，即在室内外存在温差的条件下，尽量减小热量通过墙体、屋顶等部位的传递，同时将热量存储在材料之中，以保证室内温度稳定。在选材时，要选用导热系数小而热容量或比热大的材料。常用材料及物质的热工性能指标如表2-2所示。