第12章絕熱材料和吸聲材料

2024/11/713:32:471第12章絕熱材料和吸聲材料12.1.2絕熱材料的類型及基本要求(1)多孔型圖12.1多孔材料傳熱過程(2)纖維型圖12.2纖維材料傳熱過程(3)反射型2024/11/713:32:472第12章絕熱材料和吸聲材料12.1.3常用絕熱材料(1)巖棉及礦渣棉(2)玻璃棉(3)膨脹蛭石(4)膨脹珍珠巖2024/11/713:32:473第12章絕熱材料和吸聲材料(5)微孔硅酸鈣(6)泡沫玻璃(7)陶瓷纖維(8)熱反射玻璃2024/11/713:32:474第12章絕熱材料和吸聲材料(9)泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料(表觀密度為20－50kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.038-0.047W/m·K)聚氯乙烯泡沫塑料(表觀密度為12-75kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.031-0.045W/m·K)聚氨酯泡沫塑料(表觀密度為30-65kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.035－0.042W/m·K)尿醛泡沫塑料2024/11/713:32:475第12章絕熱材料和吸聲材料12.2吸聲、隔聲材料12.2.1吸聲材料及其構(gòu)造(1)多孔吸聲材料(2)柔性吸聲材料(3)簾幕吸聲體2024/11/713:32:476第12章絕熱材料和吸聲材料(4)懸掛空間吸聲體(5)薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)(6)穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)2024/11/713:32:477第12章絕熱材料和吸聲材料常用材料的吸聲系數(shù)表12.2常用材料的吸聲系數(shù)2024/11/713:32:478第12章絕熱材料和吸聲材料12.2.2隔聲材料隔空氣聲隔固體聲2024/11/713:32:479第12章絕熱材料和吸聲材料思考題(1)何謂絕熱材料?建筑上使用絕熱材料有何意義?2024/11/713:32:4710第12章絕熱材料和吸聲材料(2)絕熱材料為什么總是輕質(zhì)的?使用時為什么一定要防潮?2024/11/713:32:4711第12章絕熱材料和吸聲材料(3)試述含水量對絕熱材料性能的影響。2024/11/713:32:4712第12章絕熱材料和吸聲材料(4)何謂吸聲材料?材料的吸聲性能用什么指標(biāo)表示?2024/11/713:32:4713附錄2024/11/713:32:4714絕熱材料控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料防止熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。2024/11/713:32:4715導(dǎo)熱系數(shù)λ式中：λ——導(dǎo)熱系數(shù)，W／(m·K)；Q——總傳熱量，J；a——材料厚度，m；A——熱傳導(dǎo)面積，m2；t——熱傳導(dǎo)時間，h；T2—T1——材料兩面溫度差，K。2024/11/713:32:4716比熱容c

式中：C——材料比熱容，J/(g·K)Q——材料吸收或放出的熱量，J；m——材料的質(zhì)量，g；T2-T1——材料受熱或冷卻前后溫差,K。2024/11/713:32:4717典型材料銅：導(dǎo)熱系數(shù)最大靜止空氣：導(dǎo)熱系數(shù)最小(隔熱)導(dǎo)熱系數(shù)小于0.175W／m·K的材料稱為絕熱材料。如：松木(橫紋)、靜止空氣、泡沫塑料等。(另見12.1.3常用絕熱材料)水：比熱容最大(保溫)2024/11/713:32:4718多孔型絕熱材料空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.029W／m·K，大大小于固體的導(dǎo)熱系數(shù)，故熱量通過氣孔傳遞的阻力較大孔隙的存在使熱量在固相中的傳熱路線大大增加，從而傳熱速度大為減緩。以上就是含有大量氣孔的材料能起絕熱作用的原因。2024/11/713:32:4719多孔材料傳熱過程傳導(dǎo)：主輻射：小對流：小2024/11/713:32:4720纖維型纖維的存在使熱量在固相中的傳熱路線大大增加，傳熱速度大為減緩。傳熱方向和纖維方向垂直時的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時要好。2024/11/713:32:4721纖維材料傳熱過程纖維的存在使熱量在固相中的傳熱路線大大增加，傳熱速度大為減緩。2024/11/713:32:4722反射型利用某些材料對熱輻射的反射作用(如鋁箔的熱反射率為0.95)，在需要絕熱的部位表面貼上這種材料，就可以將絕大部分外來熱輻射(如太陽光)反射掉，從而起到絕熱的作用。2024/11/713:32:4723巖棉及礦渣棉巖棉：熔融巖石噴吹制成礦渣棉：熔融礦渣噴吹制成巖棉和礦渣棉統(tǒng)稱礦物棉表觀密度為45-150kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.049-0.044W／m·K缺點(diǎn)：吸水性大，彈性小2024/11/713:32:4724玻璃棉玻璃棉：用壓縮空氣將融化后從流口流出的玻璃噴吹形成的亂向玻璃纖維。表觀密度為10－120kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041-0.035W／m·K2024/11/713:32:4725膨脹蛭石蛭石：一種復(fù)雜的鎂、鐵含水鋁硅酸鹽礦物，由云母類礦物經(jīng)風(fēng)化而成，具有層狀結(jié)構(gòu)。膨脹蛭石：將天然蛭石破碎、預(yù)熱后快速煅燒，使蛭石膨脹20-30倍表觀密度87-900kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.046－0.07W／m·K2024/11/713:32:4726膨脹珍珠巖珍珠巖：由地下噴出的熔巖在地表水中急冷而成，具有類似玉髓的隱晶結(jié)構(gòu)。膨脹珍珠巖：將珍珠巖砂破碎、預(yù)熱后，快速煅燒，使體積膨脹約20倍堆積密度為40－500kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.047－0.07W／m·K2024/11/713:32:4727微孔硅酸鈣微孔硅酸鈣：以石英砂、普通硅石或活性高的硅藻土以及石灰為原料經(jīng)過水熱合成。以托貝莫來石為主要水化產(chǎn)物的微孔硅酸鈣，其表觀密度約為200kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.047W／m·K；以硬硅鈣石為主要水化產(chǎn)物的微孔硅酸鈣，其表觀密度約為230kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.056W／m·K。2024/11/713:32:4728泡沫玻璃泡沫玻璃：用玻璃粉和發(fā)泡劑配成的混合料經(jīng)煅燒得到的多孔材料。氣相體積占80％-95。發(fā)泡氣體：碳酸氣、一氧化碳、硫化氫、氧氣、氮?dú)獾?。氣孔是?dú)立的。表觀密度為150-600kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.058-0.128W／m·K2024/11/713:32:4729陶瓷纖維陶瓷纖維：采用氧化硅、氧化鋁為原料，經(jīng)高溫熔融、噴吹制成。表觀密度為140-190kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.044-0.049W／m·K2024/11/713:32:4730熱反射玻璃熱反射玻璃：在平板玻璃表面采用一定方法涂敷金屬或金屬氧化膜制得。熱反射率達(dá)40％。2024/11/713:32:4731泡沫塑料以各種樹脂為基料，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)泡而制成。2024/11/713:32:4732吸聲與隔聲吸聲性：聲能穿透材料和被材料消耗的性質(zhì)。隔聲性：阻止聲波在空氣和固體中的傳播(隔絕聲音)。2024/11/713:32:4733吸聲材料吸聲材料：125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料。吸聲材料大多為輕質(zhì)、疏松、多孔的，孔隙在70％以上。常用的吸聲材料：玻璃棉、巖棉、礦棉等纖維材料及板、氈、石膏板、纖維板等。2024/11/713:32:4734多孔吸聲材料聲波進(jìn)入材料內(nèi)部互相貫通的孔隙，空氣分子受到摩擦和粘滯阻力，使空氣產(chǎn)生振動，從而使聲能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后因摩擦而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮鼙晃?。多孔材料的吸聲系?shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對中頻和高頻的聲音吸收效果較好。材料中開放的、互相連通的、細(xì)微的氣孔越多，其吸聲性能越好。2024/11/713:32:4735柔性吸聲材料具有密閉氣孔和一定彈性的材料，如泡沫塑料，聲波引起的空氣振動不易傳至其內(nèi)部，只能相應(yīng)地產(chǎn)生振動，在振動過程中由于克服材料內(nèi)部的摩擦而消耗了聲能，引起聲波衰減。2024/11/713:32:4736簾幕吸聲體用具有通氣性能的紡織品，安裝在離墻面或窗洞一定距離處，背后設(shè)置空氣層。2024/11/713:32:4737懸掛空間吸聲體懸掛于空間的吸聲體，增加了有效的吸聲面積，加上聲波的衍射作用，大大提高了實(shí)際的吸聲效果。2024/11/713:32:4738薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)將膠合板、薄木板、纖維板、石膏板等的周邊釘在墻或頂棚的龍骨上，并在背后留有空氣層，即成薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)。2024/11/713:32:4739穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔的各種材質(zhì)薄板周邊固定在龍骨上，并在背后設(shè)置空氣層即成穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)。2024/11/713:32:4740隔空氣聲防止