絕緣吸聲材料

關于絕緣吸聲材料

12.1絕熱材料

絕熱材料分保溫材料和隔熱材料1）保溫材料：指的是控制室內熱量外流的建筑材料；絕熱材料通常導熱系數(shù)（λ）值應不大于0.23W／(m·K)，熱阻（Ｒ）值應不小于4.35（m2·K）/W。此外，絕熱材料尚應滿足：表觀密度不大于600kg／m3，抗壓強度大于0.3MPa，構造簡單，施工容易，造價低等。2）隔熱材料：指的是控制室外熱量進入室內的建筑材料；絕熱材料的應用：

（1）主要應用于建筑物墻體和屋頂?shù)谋亟^熱；（2）熱工設備、熱力管道的保溫；（3）冷藏室及冷藏設備上也大量使用。第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天12.1.1絕熱材料的基本性能1導熱系數(shù)：導熱性：當材料的兩表面出現(xiàn)溫度差時，熱量自動從高溫的一面向低溫的一面?zhèn)鲗?，材料的這種傳遞熱量的性質，叫做導熱性；導熱性一般用導熱系數(shù)來表示；第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天影響材料保溫性能的主要因素是導熱系數(shù)的大小，導熱系數(shù)愈小，保溫性能愈好。材料的導熱系數(shù)受以下因素影響：（１）材料的性質。不同的材料其導熱系數(shù)是不同的，一般說來，導熱系數(shù)值以金屬最大，非金屬次之，液體較小，而氣體更小。對于同一種材料，內部結構不同，導熱系數(shù)也差別很大。一般結晶結構的為最大，微晶體結構的次之，玻璃體結構的最小。但對于多孔的絕熱材料來說，由于孔隙率高，氣體（空氣）對導熱系數(shù)的影響起著主要作用，而固體部分的結構無論是晶態(tài)或玻璃態(tài)對其影響都不大。2.影響材料導熱系數(shù)的因素第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（２）表觀密度與孔隙特征由于材料中固體物質的導熱能力比空氣要大得多，故表觀密度小的材料，因其孔隙率大，導熱系數(shù)就小。在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸愈大，導熱系數(shù)就愈大；互相連通孔隙比封閉孔隙導熱性要高。對于表觀密度很小的材料，特別是纖維狀材料（如超細玻璃纖維），當其表觀密度低于某一極限值時，導熱系數(shù)反而會增大，這是由于孔隙增大且互相連通的孔隙大大增多，而使對流作用加強的結果。因此這類材料存在一最佳表觀密度，即在這個表觀密度時導熱系數(shù)最小。第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（３）濕度材料吸濕受潮后，其導熱系數(shù)就會增大，這在多孔材料中最為明顯。這是由于當材料的孔隙中有了水分（包括水蒸氣）后，則孔隙中蒸汽的擴散和水分子的熱傳導將起主要傳熱作用，而水的λ為0.58Ｗ／（ｍ·Ｋ），比空氣的λ=0.029Ｗ／（ｍ·Ｋ）大20倍左右。如果孔隙中的水結成了冰，則冰的λ=2.33Ｗ／（ｍ·Ｋ），其結果使材料的導熱系數(shù)更加增大。故絕熱材料在應用時必須注意防水避潮。第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（４）溫度材料的導熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，因為溫度升高時，材料固體分子的熱運動增強，同時材料孔隙中空氣的導熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但這種影響，當溫度在０～50℃范圍內時并不顯著，只有對處于高溫或負溫下的材料，才要考慮溫度的影響。第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（５）熱流方向對于各向異性的材料，如木材等纖維質的材料，當熱流平行于纖維方向時，熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就大。第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天12.1.2常用絕熱材料分類第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天建筑上常用保溫材料1.纖維狀保溫隔熱材料（1）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃經熔融后制成纖維狀材料，包括短棉和超細棉兩種。一般用于圍護結構和管道保溫。（2）石棉及其制品。石棉是一種天然礦物纖維，主要化學成分是含水硅酸鎂，具有耐火、耐熱、耐酸堿、絕熱、防腐、隔音及絕緣等特性。常制成石棉粉、石棉紙板、石棉氈等制品，用于建筑工程的高效能保溫及防火覆蓋等。第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天(3）礦棉及其制品。礦棉一般包括礦渣棉和巖石棉。礦渣棉所用原料有高爐硬礦渣、銅礦渣等，并加一些調節(jié)原料（鈣質和硅質原料）。巖棉的主要原料為天然巖石（白云石、花崗石、玄武巖等）。上述原料經熔融后，用噴吹法或離心法制成細纖維。礦棉具有輕質、不燃、絕熱和電絕緣等性能，且原料來源廣，成本較低?？芍瞥傻V棉板、礦棉氈及管殼等?？捎米鹘ㄖ锏膲Ρ?、屋頂、天花板等處的保溫和吸聲材料，以及熱力管道的保溫材料。建筑上常用保溫材料第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（４）植物纖維復合板系以植物纖維為主要材料加入膠結料和填料而制成。如木絲板是以木材下腳料制成木絲，加入硅酸鈉溶液及普通硅酸鹽水泥混合，經成型、冷壓、養(yǎng)護、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣為原料，經過蒸制、加壓、干燥等工序制成的一種輕質、吸聲、保溫材料。一般用于天花板、隔墻板或護墻板的保溫隔熱。第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2.散粒狀保溫隔熱材料（1）膨脹蛭石及其制品。蛭石是一種天然礦物，經850～1000°C燃燒，體積急劇膨脹(可膨脹５～20倍)而成為松散顆粒，其堆積密度為80～200kg／m3，導熱系數(shù)0.046～0.07W/(m·K)，用于填充墻壁、樓板及平屋頂，保溫效果佳?？稍?000～1100℃下使用。膨脹蛭石也可與水泥、水玻璃等膠凝材料配合，制成磚、板、管殼等亦用于圍護結構及管道保溫。第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天（２）膨脹珍珠巖及其制品膨脹珍珠巖是由天然珍珠巖、黑耀巖或松脂巖為原料，經煅燒體積急劇膨脹（約20倍）而得蜂窩狀白色或灰白色松散顆料。堆積密度為40～300kg／m3，λ=0.025～0.048Ｗ／(ｍ·Ｋ)，耐熱800°C，為高效能保溫保冷填充材料。建筑工程中廣泛用于圍護結構、低溫和超低溫保冷備、熱工設備等處的絕熱保溫，也可以用作制作吸聲制品。第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3.多孔性保溫隔熱材料(１)

微孔硅酸鈣制品。微孔硅酸鈣制品是用粉狀二氧化硅材料（硅藻土）、石灰、纖維增強材料及水等經攪拌、成型、蒸壓處理和干燥等工序而制成。用于圍護結構及管道保溫。(２)

泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入１％～２％發(fā)泡劑（石灰石或碳化鈣），經粉磨、混合、裝模，在800℃下燒成后形成含有大量封閉氣泡（直徑0.1～5mm）的制品。它具有導熱系數(shù)小、抗壓強度和抗凍性高、耐久性好等特點，且易于進行鋸切、鉆孔等機械加工，為高級保溫材料，也常用于冷藏庫隔熱。(３)

多孔混凝土和輕骨料混凝土。(4)泡沫塑料。泡沫塑料是以合成樹脂為基料，加入一定劑量的輔助材料經加熱發(fā)泡制成的輕質保溫、防震材料。用于屋面、墻面保溫、冷庫絕熱和制成復合板第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天4.其他保溫隔熱材料（１）軟木板。軟木也叫栓木。軟木板是用栓皮、櫟樹皮或黃菠蘿樹皮為原料，經破碎后與皮膠溶液拌和，再加壓成型，在80℃的干燥室中干燥一晝夜而制成。軟木板具有表觀密度小，導熱性低，抗?jié)B和防腐性能高等特點。（2）蜂窩板。蜂窩板是由兩塊較薄的面板，牢固地粘結在一層較厚的蜂窩狀芯材兩面而制成的板材，亦稱蜂窩夾層結構。常用的面板為浸漬過樹脂的牛皮紙、玻璃布或不經樹脂浸漬的膠合板、纖維板、石膏板等。有比強度大、導熱性低和抗震性好等多種功能。第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天隔熱材料應能阻抗室外熱量的傳入，以及減小室外空氣溫度波動對內表面溫度影響。材料隔熱性能的優(yōu)劣，不僅與材料的導熱系數(shù)有關，而且與導溫系數(shù)、蓄熱系數(shù)有關。在建筑中，圍護結構隔熱設計時，除了采用隔熱材料外，還可以采取其他措施，起到隔熱的效果，如：：外表面做淺色飾面，如淺色粉刷、淺色涂層和淺色面磚等；窗戶采用絕熱薄膜；設置通風層，如通風屋頂、通風墻等；采用多排孔的混凝土或輕骨料混凝土空心砌塊墻體。采用蓄水屋頂、有土或無土植被屋頂，以及墻面垂直綠化等關于隔熱材料的概念第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

12.2吸聲材料聲波遇見材料表面時，分為三部分：一部分反射，另一部分則穿透材料，其余的部分在傳遞過程中被材料吸收。吸聲系數(shù)：被材料吸收的能量E與入射聲能E0之比，稱為吸聲系數(shù)第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天12.2吸聲材料材料的吸聲系數(shù)一般在0~1之間，吸聲系數(shù)越大，吸聲效果越好。材料的吸聲系數(shù)與下列因素有關：與材料的性質有關；與材料的厚度、材料的表面條件有關；與聲波的入射角度和頻率有關；第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

12.2.1吸聲材料的定義為全面反映材料的吸聲性能，規(guī)定取125、250、500、1000、2000和4000Hz等六個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲頻率特性。凡六個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，稱為吸聲材料；吸聲材料主要應用于建筑物的墻面、地面、天棚等部位。第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天12.2.2選擇吸聲材料的基本要求（1）選擇氣孔是開放的且氣孔互相連通的材料；開放連通的氣孔，吸聲性能好。（2）吸聲材料強度低，設置部位要免受碰撞；（3）盡量選擇吸聲系數(shù)大的材料；（4）注意吸聲材料與隔聲材料的區(qū)別。第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天12.2.3.建筑上常用吸聲材料建筑工程中常用吸聲材料有：石膏砂漿（摻有水泥、玻璃纖維）、石膏砂漿（摻有水泥、石棉纖維）、水泥膨脹珍珠巖板、礦渣棉、瀝青礦渣棉氈、玻璃棉、起細玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、軟木板、木絲板、穿孔纖維板、工業(yè)毛氈、地毯、帷幕等。除了采用多孔吸聲材料吸聲外，還可將材料組成不同的吸聲結構，達到更好的吸聲效果。常用的吸聲結構形式有薄板共振吸聲結構和穿孔板吸聲結構。第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天指的是阻止聲波透過的材料。隔聲性能以隔聲量表示；例如：建筑工程中密實、厚重的材料（如粘土磚、鋼筋混凝土、鋼