絕熱材料和吸聲材料

絕熱材料和吸聲材料建筑中，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。絕熱材料建筑工程中使用的絕熱材料，一般要求其導(dǎo)熱系數(shù)不宜大于0.17W/(m?K)，表觀密度不大于600kg/m3，抗壓強(qiáng)度不小于0.3MPa。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。絕熱材料的基本特性和使用功能

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。

在建筑中合理地采用絕熱材料，能提高建筑物的使用效能，保證正常的生產(chǎn)、工作和生活。據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕熱良好的建筑，其能源消耗可節(jié)省25~50%，說明合理使用絕熱材料具有重要意義。

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。

常用的絕熱材料

(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)。

巖棉管玻璃棉(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)。膨脹珍珠巖板材(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。

膨脹蛭石板材(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。

(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。

有機(jī)絕熱材料(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12.1。表12.1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———

材料的吸聲性能

吸聲、隔聲材料還有一部分能量被材料吸收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)。

在規(guī)定頻率下平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，稱為吸聲材料。(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。影響材料吸聲性能的主要因素(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。

吸聲材料的基本要求建筑上常用的吸聲材料

常用的吸聲材料

吸聲泡沫玻璃聚氨酯高級吸聲材料能減弱或隔斷聲波傳遞的材料稱為隔聲材料。人們要隔絕的聲音，按其傳播的途徑有空氣聲和固體聲兩種。對空氣的隔絕，主要是依據(jù)聲學(xué)中的“質(zhì)量定律”，即材料的密度