建築材料-期末報告-游亞蓁-16

國立臺東專科學校建築科建築材料 期末報告

利用茭白筍殼製作隔熱磚材的讀書 報告 A Study Report on the Use Water Bamboo Husk on Making Bricks for Thermal Insulation

授課老師：張恒瑋 學 生：游亞蓁 班 級：建築二 學 號：1081060016 2021 年 08 月 05 日

目錄 一、緒

論…………………………………………………………..……03

二、文獻回顧…………………………………………………………..……04

三、實驗計劃…………………………………………………………..……05

四、課程心得…………………………………………………………..……06

五、參考文獻…………………………………………………………..……06

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一、緒論 依據參考文獻【一】：近年來隨著地球暖化的影響，建築材料朝著永續及廢 棄物再利用的目標不斷地改良，其中以混凝土為都市建築中最主要的材料之一， 由於混凝土有吸收熱輻射的 性質，在夏天會造成吸熱快、散熱慢的情況，因此 必須大量倚賴空調或是 降溫設備進行室內降溫，隨著永續發展及節能議題逐漸 受到重視，研究節能的建築材料是個趨勢，磚材在建築材料中扮演非常重要的角 色，主要使用於建築物 的外牆或是隔間牆，因為具有不錯的絕熱性質，其隔熱 效果相較混凝土材料來的更好。 永續材料的標準必須同時考量到環境、技術、可再使用、經濟及社會 的層 面%，並使用當地性的材料，如此一來可以 幫助當地促進經濟發展，更重要的 是可以減少運輸的成本，將能源的消耗 減至最低，對節能的建築而言，其建築 物的外層在永續性的設計是一個關鍵，建 築磚材的熱質量性提供了許多能量效 益，包含了室內溫度調整以及減少冷 2 暖空調系統的使用，永續性的磚材有許 多優點:主要使用天然的資源製成， 在製造過程中容易循環使用，在建築物的設 計上可以提供結構、熱舒適 性、良好的室內空氣品質、隔音性以及防火性等特 性，磚結構的耐久性有 幾百年的平均壽命，具有可回收性，因此可以延長對環 境影響的生命週期。 建築物的熱舒適性(thermal comfort)對於永續性是個很重要的因素，熱 舒適 性是一種對舒適程度的反應，熱舒適性是很主觀的感覺，，主要和人的適應 性、 室內溫度、室外溫度及濕度有關。 已經有許多研究將不同種類的廢棄物製作成建築材料，製作成輕質的絕熱隔 熱板材料(Pinto et al., 2012)，使用廢棄物製作成建築材料不但有再利用的機會， 也讓可以讓建築材 料更佳有永續性，使用天然纖維製作出的建築材料不僅自重 輕、熱傳導係 數低，在建造時更佳容易搬運、減少運輸成本等等的優點。

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二、文獻回顧 磚材為發展最久的建築材料之一，使用黏土與水均勻混合後再使用高 溫燒 製成形，主要用於結構物的隔間以及外牆，利用疊砌的方式層層堆疊。 Garcia et al. (2005) 研究使用傳統的燒結黏土磚，使用 80 wt.%的黏土 和 20 wt.%的砂子製成黏土磚，砌成磚牆後並測量日照下的室內外溫度，發現到燒結後 的黏土磚比一般磚牆溫度更低，黏土磚的吸熱速率比一般磚牆更慢。 Ten et al. (2010) 發現陶瓷材料的熱傳導係數主要是根據於孔隙 率或是體積 密度，熱傳導係數主要是隨著孔隙率變化，也有其他原因會造成熱傳導係數的改 變，結晶相位組成、微觀結構、 燒結溫度、濕度或是溶解塩都會影響熱傳導係 數。 國外的研究中使用了許多工業廢棄物，以不同方式製成建築材料，並 改善 建築材料中的機械及熱傳導性質。這些工業廢棄物主要可以分成可回 收的廢棄 物、加工後產生的廢棄物以及一般廢棄物。 Dasgupta and Das (2002) 研究中使用紙漿廢棄物，這些廢棄物主要由 纖維 和有機碎屑組成，混合時添加了約 50-70 wt.%的廢紙漿以及 30-50 wt.%的黏 土，並使用四種不同升溫速率燒結，。

1-1 燒結紙漿黏土磚之莫來石針狀晶體 (Dasgupta and Das, 2002)

農業廢棄物添加於建築材料中，改善材料的絕熱及輕質性質已經是一 個趨 勢，在此主要將農業廢棄物分成三種，進行食品加工後產生的廢棄 物、常見的 農作物以及一般的農業廢棄物。 Acchar et al. (2013) 利用咖啡殼灰添加至黏土中，咖啡殼中含有豐富的 鹼以 及鹼土金屬，咖啡殼灰中含有氧化鉀、氧化鈣以及少量的氧化鎂及氧 化磷，這 些氧化物在燒結時會加強助熔劑的作用，可以取代傳統的長石作 為助熔劑，並 製作成鋪面地磚的使用。

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三、實驗計劃 (一)密度試驗 - 密度計量儀器 使用實驗密度計量儀器，如圖 2-3 所示，先將燒結後的 12 個圓 柱試體量 測乾重 Wd，接著將試體放入蒸餾水中，隔水煮沸四小時之後， 取出樣品並冷 卻於室溫中，量測前將試體表面以乾布擦拭，呈現面乾內飽 和狀態，測得試體 飽和水重 Ww ;再將試體放至懸吊於水中磅秤之平台，即 可得體積 V (cm³)。 D＝Wd/V (二) 熱傳導性質試驗 - 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀器 此試驗方法，分析材料以熱流脈衝後的溫度反應，熱流 主要是由電子加熱 器將探頭上的電阻加熱，並直接對試體進行加熱。 使用攜帶式熱傳導係數與比容量測儀器，如圖 2-4 所示。根據 ASTM E1530 規範的試驗方法進行測試，此探頭必須放置於平整的試體上，其最 小尺寸為 60 mm 的直徑、10-15 mm 的厚度，將探頭上的電阻加熱器加熱 16 後，放置試體 上進行分析，連接至儀器面板顯示熱傳導係數(λ)、熱擴散係 數(a)、體積熱容量 (cρ)。將磚材的正反面各別進行兩次的量測，所得的平 均值即為磚試體之熱傳 導係數、熱擴散係數以及體積熱容量。

圖 2-3 密度計量儀器

圖 2-4 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀器

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四、課程心得 很不幸一上的建築材料被當掉(到現在還是不能理解為什麼會被當)，唯一值 得慶幸的是，每次補修(力學、建築材料)都有你善良的存在，很多高中學弟妹問 我推不推薦來讀台東專科，大多時候很想說「不推薦」，但想想台東專科因有你 存在而美好，還是把高中學弟妹推銷來台東專科(他們應該很生氣哈哈)，謝謝老 師體諒我暑假在工作的緣故，可以非同步教學平台上課，總是為了學生而著想， 希望學校可以多點像你和凱翔老師(似乎高職老師比較有耐心)，對了!!這陣子一 直 G-MAIL 打擾你，深感抱歉，也表示我很認真的非同步寫筆記、交作業，所 以我有很認真學習的心一定要讓我過歐，非常感激您~

五、參考文獻 【1】 許緄驛，“利用茭白筍殼製作隔熱磚材之研究”，國立暨南國際大學，碩士 論文，2013 年。

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