建築物的科學(十六·冷熱交替)

文摘   2024-08-15 19:00   中国澳门  

建築物材料為何失效?


本小節分為三個部分:

1 力 

2 熱

  2.1 冷熱交替

  2.2 熱傳導

3 水

 

2.1 冷熱交替


要說「冷熱交替」,事實上是「熱熱交替」。因為世界上沒有東西能達到絕對零度。正常存在的東西,他都具有「熱」,所謂冷熱,只是一種程度轉化為另一程度。


建築中有很多東西會產生熱,比如化學反應放出的熱能,也比如太陽能或者溫暖的空氣物理傳來的熱能。如果材料潮濕,那麼在水的支持下,導熱能力還會更強。


冷熱交替帶來的物理效應


一種材料的溫度變化,意味著他的物理特性也會變化。氣態物質的變化最明顯,升溫就會膨脹,降溫就會收縮。固態物質體積上不會有太大變化,但一般來說,溫度變冷,東西會容易變脆。這個變化可能是緩慢的,也可能是瞬間達到某個臨界值,特性就出現了。譬如非晶體樹脂具有「玻璃化」溫度,達到某一溫度會從脆硬的玻璃態,轉化為彈性態。


在晶體結構的材料中,熱脹冷縮是最常見的物理效應。此外,也有可能達到熔點和沸點,而改變材料的物相——當然,很少有極端到讓建築融解的溫度。有一些材質是兩種或以上的材料組成。善於利用冷熱特性,或許能得到一些更好的性能。


在熱帶亞熱帶地區,要注意極端酷熱氣候下的冷熱交替;在中高緯度地區,則要注意液體的凍融循環。選取露天材料的時候,要提前測試耐候性能。

冷熱循環對於材料老化的促進作用是很大的,因此,在很多模擬實驗當中都以這個為最主要的項目。

StudioGloire
一個很無聊的公眾號。
 最新文章