絕熱吸聲材料

本章內(nèi)容11.1

絕熱材料11.2

吸聲材料第1頁/共18頁11.1絕熱材料建筑中，將不易傳熱的材料，即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體稱為絕熱材料。絕熱材料是保溫、隔熱材料的總稱。絕熱材料應(yīng)具有較小的傳導(dǎo)熱量的能力，主要用于建筑物的墻壁、屋面保溫，熱力設(shè)備及管道的保溫，制冷工程的隔熱。絕熱材料按其成分分為無機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料兩大類。第2頁/共18頁11.1.1.1導(dǎo)熱系數(shù)

當(dāng)材料的兩個(gè)相對側(cè)面間出現(xiàn)溫度差時(shí)，熱量會(huì)從溫度高的一面向溫度低的一面?zhèn)鲗?dǎo)。由材料的導(dǎo)熱性得知，材料導(dǎo)熱能力的大小用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示。導(dǎo)熱系數(shù)是指單位厚度的材料，當(dāng)兩相對側(cè)面溫差為1K時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。

11.1.1絕熱材料的作用原理、要求和選用第3頁/共18頁導(dǎo)熱系數(shù)除與本身的分子結(jié)構(gòu)、溫度及熱流方向有關(guān)外，主要影響因素是材料的表觀密度和濕度。(1)材料的表觀密度材料的表觀密度愈小，孔隙率就愈大，導(dǎo)熱系數(shù)就愈小。(2)材料的濕度

材料受潮吸水，導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)增大；若受凍結(jié)冰，則導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)增加更多。11.1.1.2影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素第4頁/共18頁11.1.2.1無機(jī)絕熱材料(1)

石棉及制品

石棉具有絕熱、耐火、耐酸堿、耐熱、隔聲、不腐朽等優(yōu)點(diǎn)。按化學(xué)成分石棉大致分為溫石棉和角閃石石棉兩類。(2)礦渣棉及制品礦渣棉又稱礦棉，是利用工業(yè)廢料礦渣為主要原料，經(jīng)熔化、高速離心法或噴吹法等工序制成的一種棉絲狀絕熱材料。11.1.2常用的絕熱材料第5頁/共18頁(3)巖棉及制品

巖棉是以精選的玄武巖為主要原料，經(jīng)高溫熔融加工制成的人造無機(jī)纖維。巖棉及其制品(各種規(guī)格的板、氈帶)具有質(zhì)輕、不燃、化學(xué)穩(wěn)定性好、絕熱性能好等特點(diǎn)。(4)膨脹珍珠巖及制品

膨脹珍珠巖以珍珠巖、墨曜巖或松脂巖礦石經(jīng)破碎、篩分、預(yù)熱，在高溫下懸浮瞬間焙燒、體積驟然膨脹而成的一種白色或灰白色的松散顆粒狀的材料。具有輕質(zhì)、絕熱、吸音、無毒、不燃燒、無臭味等特點(diǎn)。第6頁/共18頁(5)膨脹蛭石及制品蛭石經(jīng)晾干、破碎、篩選、焙燒膨脹后，形成松散顆粒狀材料。膨脹蛭石制品主要有水泥膨脹蛭石制品、水玻璃膨脹蛭石制品。(6)發(fā)泡粘土

將特定礦物組成的粘土(或頁巖)加熱到一定溫度會(huì)產(chǎn)生部分高溫液體和氣體，由于氣體受熱體積膨脹，冷卻后即得發(fā)泡粘土(或發(fā)泡頁巖)輕質(zhì)骨料。第7頁/共18頁(1)軟木板

軟木板是用栓樹或黃菠蘿樹皮等為原料加工制成的一種板狀材料。它耐腐蝕、耐水，只能阻燃不起火焰，并且軟木中含有大量微孔，所以質(zhì)輕，表觀密度小于260kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)λ＜0.058W/(m·K)，是一種優(yōu)良的絕熱、防震材料。軟木板多用于天花板、隔墻板或護(hù)墻板。11.1.2.2有機(jī)絕熱材料第8頁/共18頁(2)泡沫塑料泡沫塑料是以各種樹脂為基料，加入一定劑量的發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑等輔助材料經(jīng)加熱發(fā)泡制成的一種新型輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸聲、防震材料，常用于屋面、墻面絕熱，冷庫隔熱。它的種類很多，均以所用樹脂取名。泡沫塑料制品種類、技術(shù)性能見表11.1。第9頁/共18頁表11.1泡沫塑料的種類及技術(shù)性能名稱堆積密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗拉強(qiáng)度(MPa)吸水率(%)耐熱性(℃)聚苯乙烯泡沫塑料21~510.031~0.0470.144~0.3580.13~0.140.016~0.00475聚氯乙烯泡沫塑料≤45≤0.043≥0.18≥0.40＜0.280聚氨酯泡沫塑料0~400.037~0.055≥0.12≥0.244——脲醛泡沫塑料≤150.028~0.0410.015~0.025———第10頁/共18頁11.2吸聲材料聲音源于物體的振動(dòng)，它引起鄰近空氣的振動(dòng)而形成聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。當(dāng)聲音傳入構(gòu)件材料表面時(shí)，聲能一部分被反射，一部分穿透材料，還有一部由于構(gòu)件材料的振動(dòng)或聲音在其中傳播時(shí)與周圍介質(zhì)摩擦，由聲能轉(zhuǎn)化成熱能，聲能被損耗，即通常所說聲音被材料吸收。11.2.1吸聲材料的作用原理第11頁/共18頁

材料吸聲性能的好壞，用吸聲系數(shù)α表示。Α為損耗系數(shù)E吸/E0與穿透系數(shù)E透/E0之和，即材料的吸聲性能除與材料本身結(jié)構(gòu)、厚度及材料的表面特征有關(guān)外，還和聲音的入射方向和頻率有關(guān)。11.2.1.1吸收系數(shù)第12頁/共18頁

通常使用的吸聲材料為多孔材料。多孔材料具有大量內(nèi)外連通的微小孔隙。當(dāng)聲波沿著微孔進(jìn)入材料內(nèi)部時(shí)，引起孔隙中空氣的振動(dòng)，由于摩擦和空氣阻滯力，一部分聲能轉(zhuǎn)化成熱能，另外孔隙中的空氣由于壓縮放熱、膨脹吸熱，與纖維、孔壁之間的熱交換，也使部分聲能被吸收。

影響材料吸聲性能的主要因素有：

11.2.1.2多孔材料的吸聲原理第13頁/共18頁(1)材料的表觀密度

對同一種多孔材料，表觀密度增大時(shí)，對低頻的吸聲效果提高，對高頻的吸聲效果降低。(2)材料的厚度增加材料的厚度，可提高對低頻的吸聲效果，而對高頻的吸收則沒有明顯影響。(3)孔隙的特征

材料的孔隙愈多愈細(xì)小，吸聲效果愈好。第14頁/共18頁

(1)材料必須多孔，并且相互連通的氣孔要多。

(2)吸聲材料應(yīng)不易蟲蛀、腐朽，且不易燃燒。

(3)吸聲材料強(qiáng)度一般較低，應(yīng)設(shè)置在墻裙以上，以免碰撞破壞。

(4)吸聲材料均勻分布在室內(nèi)各個(gè)表面上，不應(yīng)只集中在天花板或墻壁的局部。1