第十三章 絕熱材料和吸聲材料

1、建筑物采用適當(dāng)?shù)慕^熱材料，不僅能滿足人們對居住環(huán)境的要求，而且有著明顯的節(jié)能效果。采用適當(dāng)?shù)奈暡牧希梢员３质覂?nèi)良好的音響效果和減少噪聲污染。應(yīng)用絕熱材料和吸聲材料，對提高人們的生活質(zhì)量有重要意義。13.113.1絕熱材料絕熱材料在建筑上，習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(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。（1）材料的組成 化學(xué)組成及分子結(jié)構(gòu)簡單的物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)比較大；金屬導(dǎo)熱系數(shù)較大，非金屬次之，液體較小，氣體更小。13.1.113.1.1 影響材料絕熱性能的因素影響材料絕熱性能的因素（2）孔隙率及孔隙構(gòu)造 因為固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)

2、熱系數(shù)大，因此材料的孔隙率越大，導(dǎo)熱系數(shù)就越小。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅與孔隙率有關(guān)，而且還與孔隙的大小、分布、形狀及連通情況有關(guān)。（3）濕度 因為水的導(dǎo)熱系數(shù)比密閉空氣大20多倍，而冰的導(dǎo)熱系數(shù)比密閉空氣大100多倍。所以材料受潮吸濕后，其導(dǎo)熱系數(shù)會增大，若受凍結(jié)冰后，則導(dǎo)熱系數(shù)會增大更多。（4）溫度 材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，因溫度升高，材料固體分子的熱運動增強，同時材料孔隙中空氣的導(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。（5）熱流方向 對于各向異性材料，如木材等纖維質(zhì)材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時，熱流受到的阻力??；而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就大。13.1.2 13.1.2 常用絕熱

3、材料及其性能常用絕熱材料及其性能 絕熱材料根據(jù)化學(xué)成分可分為無機材料和有機材料兩大類，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式又分為纖維狀材料、散粒狀材料和多孔材料。1）石棉及其制品(1) 無機纖維狀絕熱材料 具有耐火、耐熱、耐酸堿、絕熱、防腐、隔聲及絕緣等性能。可與水泥、碳酸鎂等結(jié)合成石棉制品絕熱材料，用于建筑工程的高效保溫及防火覆蓋等。石棉瓦2）礦棉及其制品 具有輕質(zhì)、不燃、絕熱和電絕緣等性能，原料來源豐富，成本較低。 可制成礦棉板、礦棉氈及管套等，可用于建筑物的墻壁、屋頂、天花板等處的保溫材料及熱力管道的保溫材料。礦棉吸音板礦棉板吊頂3）玻璃棉及其制品 玻璃棉包括短棉和超細(xì)棉兩種。 短棉可制成瀝青玻璃棉氈、板等制品

4、；超細(xì)棉可制成普通超細(xì)棉氈、板，也可制作無堿超細(xì)玻璃棉氈等，用于房屋建筑中的保溫及管道的保溫材料。隔音玻璃棉板玻璃棉管玻璃棉風(fēng)管保溫4）陶瓷纖維 陶瓷纖維可制成氈、毯、紙、繩等制品，最高使用溫度可達(dá)1100 -1300 ，用于高溫絕熱。陶瓷纖維毯陶瓷纖維板陶瓷纖維馬福爐1）膨脹蛭石及其制品(2) 無機散粒狀絕熱材料 導(dǎo)熱系數(shù)在0.046-0.070W/(m K)之間，最高使用溫度為1000-1100 ，主要用于填充墻壁、樓板及平屋頂保溫等，使用時應(yīng)注意防潮。 膨脹蛭石除用作填充材料外，也可與水泥、水玻璃等膠凝材料配合制成磚、板、管件等用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。膨脹蛭石膨脹蛭石板2）膨脹珍珠巖 導(dǎo)

5、熱系數(shù)在0.047-0.070W/(m k)之間，最高使用溫度為800 ，最低使用溫度為-200，質(zhì)輕、吸濕性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、不燃燒、耐腐蝕、施工方便。廣泛用于建筑工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、低溫和超低溫制冷設(shè)備、熱工設(shè)備等的絕熱保溫。膨脹珍珠巖墻板膨脹珍珠巖磚膨脹珍珠巖管殼1）硅藻土(3) 無機多孔類絕熱材料 導(dǎo)熱系數(shù)為0.060W/(m k)，孔隙率為50%-80%，最高使用溫度約為900 ，具有很好的保溫絕熱性能，常用作填充料或制作硅藻土磚等。硅藻土磚2）微孔硅酸鈣制品 導(dǎo)熱系數(shù)為0.047-0.056W/(m k)，最高使用溫度約為650-1000 ，用于建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和管道保溫，效果比水泥膨

6、脹珍珠巖和水泥膨脹蛭石好。微孔硅酸鈣板微孔硅酸鈣管殼3）泡沫玻璃 具有導(dǎo)熱系數(shù)小、抗壓強度高、抗凍性好、耐久性好等優(yōu)點，可鋸切、鉆孔、粘接，是一種高級絕熱材料?？捎脕砥鲋w，也可用于冷藏設(shè)備的保溫。泡沫玻璃保溫板外墻外保溫體系泡沫玻璃防火隔離帶加氣混凝土4）泡沫混凝土和加氣混凝土泡沫混凝土1）泡沫塑料(4) 有機絕熱材料 具有輕質(zhì)、保溫、防震特點，可用于屋面、墻面保溫、冷庫絕熱和制成夾心復(fù)合板。聚苯乙烯泡沫塑料板聚苯板應(yīng)用2）植物纖維類絕熱板 具有表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、抗?jié)B和防腐性能好的特點。軟木板 軟木板蜂窩板 具有強度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、抗震性好的優(yōu)點，可制成輕質(zhì)高強的結(jié)構(gòu)用板材，也可制成

7、絕熱性能良好的非結(jié)構(gòu)用板材和隔聲材料。蜂窩板13.213.2吸聲材料吸聲材料吸聲材料是指能在一定程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的建筑材料。采用適當(dāng)?shù)奈暡牧?，能改善聲波在室?nèi)的傳播質(zhì)量，保持良好的音響效果。聲音在室外空曠處傳播過程中，一部分聲能因傳播距離增加而擴散；一部分因空氣分子的吸收而減弱。但在室內(nèi)不大的房間內(nèi)，聲能的衰減不是靠空氣，而主要是靠墻壁、頂棚、地板等材料對它的吸收。13.2.1 13.2.1 材料的吸聲原理材料的吸聲原理0EE還有一部分能量被材料吸收材料的吸聲性能除與材料本身性質(zhì)、厚度及材料的表面特征有關(guān)外，還與聲音的頻率及聲音的入射方向有關(guān)。為了全面反映材料的吸聲性能，通常采

8、用125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率的吸聲系數(shù)表示材料吸聲的頻率特征。任何材料均能不同程度的吸收聲音，通常把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。 對同一種多孔材料來說，當(dāng)其表觀密度增大（即孔隙率減小時），對低頻的吸聲效果有所提高，而高頻的吸聲效果則有所降低。13.2.2 13.2.2 影響材料吸聲性能的主要因素影響材料吸聲性能的主要因素(1) 材料的表觀密度增加材料的厚度可提高低頻的吸聲效果。(2) 材料的厚度孔隙越多越細(xì)小，吸聲效果越好。互相連通的開放的孔隙越多，吸聲效果越好。(3) 材料的孔隙特征金屬微孔吸聲板當(dāng)多孔材料表面涂刷油漆或材料吸濕時，由于孔隙大多被水分或涂料堵塞，吸聲效果將大大降低。懸吊在空中的吸聲材料，可控制室內(nèi)的混響時間和降低噪聲。多孔材料或飾物懸吊在空中其吸聲效果比布置在墻面或頂棚上要好，而且使用和安置也較為便利。(4) 吸聲材料設(shè)置的位置13.2.3 13.2.3 建筑上常用的吸聲材料建筑上常用的吸聲材料吸聲材料應(yīng)用吸聲材料應(yīng)用吸聲材料應(yīng)用 隔聲是指材料阻止聲波透過的能力。隔聲性能的好壞用材料的入射聲能與透過聲能相差的分貝數(shù)表示，差值越大，隔聲性能越好。13.2.4 13.2.4 隔聲材料隔聲材料 通常要隔絕的聲