2.4　材料的热工性质

2.4.1　导热性

当材料两侧面存在温度差时，热量从材料一侧传导到另一侧的性质，称为材料的导热性。导热性用热导率表示，热导率的计算式如下：

　　（2-21）

式中　λ——热导率，W/（m·K）；

δ——材料厚度，m；

Q——传导的热量，J；

A——热传导面积，m2；

Z——热传导时间，s；

T2-T1——材料两侧面温度差，K。

热导率的物理意义是：当材料两侧面温度差为1K时，单位厚度的材料在单位时间内通过单位横截面积的热量。几种常用材料的热工性能指标见表2-3。

材料的热导率与材料的成分、孔隙构造和含水率等因素有关。由于密闭空气的热导率很小[λ=0.025W/（m·K）]，所以材料的孔隙率增大，其热导率减小。具有密闭孔隙的材料比具有连通孔隙的材料热导率小。当材料吸水、受潮或冰冻后，热导率将大大提高，所以，在设计、安装绝热材料时，应同时设置防水层、防潮层、隔蒸汽层等，使绝热材料经常处于干燥状态，严格防止材料受潮。

2.4.2　热容量与比热容

材料在受热时吸收热量、冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高或降低1K所吸收或放出的热量为热容量系数或比热容。比热容的定义及计算式如下：

　　（2-22）

式中　C——材料的比热容，J/（g·K）；

Q——材料吸收或放出的热量，J；

m——材料的质量，g；

T2-T1——材料受热或冷却前后的温度差，K。

比热容与材料质量的乘积Cm，称为材料的热容量值。它表示材料温度升高或降低1K所吸收或放出的热量。材料的热容量值对保持建筑物内部温度稳定有很大的意义，热容量值较大的材料或部件，能在热流变动或采暖、空调工作不均衡时，缓和室内的温度波动。

2.4.3　热阻与传热系数

热阻是材料层（墙体或其他围护结构）抵抗热流通过的能力。其定义及计算式如下：

　　（2-23）

式中　R——材料层热阻，m2·K/W；

A——材料层厚度，m；

λ——材料的热导率，W/（m·K）。

为提高围护结构的保温效能，改善建筑物的热工性能，应选用热导率较小的材料，以增加热阻，而不宜加大材料层厚度，否则不仅浪费材料，而且也将减小有效使用面积。

热阻的倒数1/R称为材料层（墙体或其他围护结构）的传热系数。传热系数是指材料两面温度差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。