建筑功能材料精品課件

1、建筑功能材料第1頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 第一節(jié) 絕熱材料 第二節(jié) 吸聲隔聲材料主要內(nèi)容第2頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三1、絕熱材料：建筑中將阻止室內(nèi)熱量外流的材料稱保溫材料；防止室外熱量進入室內(nèi)的材料稱隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。一、基本概念第一節(jié) 絕熱材料第3頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三2、導(dǎo)熱系數(shù)也稱熱導(dǎo)率()：表示材料導(dǎo)熱能力的指標(biāo)。 物理意義：在穩(wěn)定傳熱條件下，通過厚度為1m溫差為1K的材料時，在1h內(nèi)通過1m2面積的熱量。 一般材料，導(dǎo)熱性越好，絕熱性越差。 建筑上將0.175w/(

2、mK)，表觀密度非金屬液體氣體。 對同一材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同其不同。一般結(jié)晶結(jié)構(gòu)微晶體結(jié)構(gòu)玻璃體結(jié)構(gòu)。 對多孔材料，孔隙率高低，氣體(空氣)含量對的影響極大。二、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素第5頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 2、表觀密度與孔隙特征 一般表觀密度小，孔隙率大，值小。 在孔隙率相同時，孔隙尺寸愈大，愈大；開放、連通孔比封閉微孔要大。 當(dāng)表觀密度很小時，如纖維狀的超細玻璃纖維，當(dāng)其表觀密度低于某一極限值時，反而會增大(由于孔隙增大且互相連通的孔隙大大增多，使對流作用加強的結(jié)果)。因此，存在一最佳表觀密度，此時最小。二、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素第6頁，共46頁，2022年，5

3、月20日，22點0分，星期三 3、濕度：材料吸濕(結(jié)冰)后，其增大。 (因為水=0.58，比空氣=0.029大20倍左右。若水結(jié)冰，冰的冰=2.2，其更大。故絕熱材料在應(yīng)用時必須注意防水避潮）二、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素 4、溫度：隨材料溫度的升高，增大。 (因為溫度升高，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增加。當(dāng)溫度在50時，該影響不顯著，只有對高溫或負溫下的材料，應(yīng)考慮溫度影響)第7頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 5、熱流方向：對各向異性的材料，如木材等纖維質(zhì)的材料，當(dāng)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

4、的阻力就大，各方向不同，選擇絕熱材料應(yīng)注意方向性。二、影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素多孔型結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)示意圖纖維型結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)示意圖第8頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 1. 無機絕熱材料 (1)纖維狀材料 (2)多孔輕質(zhì)類 (3)泡沫狀材料 (4)散粒狀材料 2. 有機絕熱材料 (1)泡沫塑料 (2)硬質(zhì)泡沫橡膠 三、絕熱材料的種類第9頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 礦棉及其制品：其包括礦渣棉和巖石棉。 礦渣棉是以高爐硬礦渣、銅礦渣等為原料，并加入調(diào)料（鈣質(zhì)和硅質(zhì)原料）。巖棉是以天然巖石(白云石、花崗石、玄武巖等)為原料。上述原料經(jīng)熔融后，用噴吹法或離心法制

5、成細纖維。 特點：礦棉輕質(zhì)、不燃、絕熱且電絕緣。其原料廣，成本低，可制成礦棉板、礦棉氈及管殼等。 應(yīng)用：用作墻壁、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。四、常用保溫材料1、纖維狀保溫隔熱材料礦物棉第10頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 石棉及其制品：石棉是天然礦物纖維，主要成分是含水硅酸鎂。其耐火、耐熱、耐酸堿、絕熱、防腐、隔音且絕緣。制品有石棉粉、石棉紙板、石棉氈等制品，主要用于建筑工程的高效能保溫及防火覆蓋等。四、常用保溫材料1、纖維狀保溫隔熱材料 玻璃棉及其制品：是以玻璃或碎玻璃為原料經(jīng)熔融后制成纖維狀材料，包括短棉和超細棉兩種。玻璃棉第11頁

6、，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三礦棉陶瓷纖維第12頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 植物纖維復(fù)合板：系以植物纖維為主料，加入膠結(jié)料和填料而制成的復(fù)合板。 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(jīng)成型、冷壓、養(yǎng)護、干燥而制成。 甘蔗板：是以甘蔗渣為原料，經(jīng)過蒸制、加壓、干燥等工序制成的一種輕質(zhì)、吸聲、保溫材料。四、常用保溫材料1、纖維狀保溫隔熱材料植物纖維復(fù)合板第13頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第14頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第15頁，共46頁，2022年，5月2

7、0日，22點0分，星期三第16頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第17頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第18頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 膨脹蛭石及其制品：蛭石是一種天然礦物，經(jīng)85010000C煅燒，體積急劇膨脹(可達520倍)成為松散顆粒，堆積密度為80200kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.0460.07。 應(yīng)用：用于填充墻壁、樓板及平屋頂，保溫效果佳，可在10001100下使用。 膨脹蛭石也可與水泥、水玻璃等膠結(jié)料配合，制成磚、板、管殼等用于圍護結(jié)構(gòu)及管道保溫。2、散粒狀保溫隔熱材料四、常用保溫材料膨脹蛭石第19頁，共4

8、6頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 膨脹珍珠巖及其制品：是由天然珍珠巖、黑耀巖或松脂巖為原料，經(jīng)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40300kg/m3，=0.0250.048，耐熱達8000C，為高效能保溫保冷填充材料。制品：是以膨脹珍珠巖為骨料，配以適量膠凝材料，經(jīng)拌和、成型、養(yǎng)護（或干燥、或焙燒）后制成的板、磚、管等產(chǎn)品。2、散粒狀保溫隔熱材料四、常用保溫材料膨脹珍珠巖第20頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 3、多孔性保溫隔熱材料四、常用保溫材料 微孔硅酸鈣制品 是用粉狀SiO2(硅藻土)、石灰、纖維增強材料及水等經(jīng)

9、攪拌、成型、蒸壓處理和干燥等工序制成，用于圍護結(jié)構(gòu)及管道保溫。微孔硅酸鈣第21頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 3、多孔性保溫隔熱材料四、常用保溫材料 泡沫塑料：是以合成樹脂為基料，加入一定量的發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑等輔助材料經(jīng)加熱發(fā)泡而制成的輕質(zhì)保溫、防震材料。有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及脲醛樹脂等泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料第22頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第23頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三聚氯乙烯泡沫塑料硬質(zhì)泡沫橡膠 第24頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 泡沫玻璃：用碎

10、玻璃加入12%發(fā)泡劑(石灰石或碳化鈣)，經(jīng)粉磨、混合、裝模，在800下燒成后形成含大量封閉氣泡(直徑0.15mm)的制品。 四、常用保溫材料3、多孔性保溫隔熱材料泡沫玻璃 特點：小，抗壓強度、抗凍性高，耐久性好，且易于鋸切、鉆孔加工，為高級保溫材料，也常用于冷藏庫隔熱。第25頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三泡沫混凝土加氣混凝土 多孔混凝土和輕骨料混凝土。四、常用保溫材料3、多孔性保溫隔熱材料發(fā)泡粘土第26頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第27頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第28頁，共46頁，2022年，5月20日，22點

11、0分，星期三第29頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第30頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三軟木板：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(jīng)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。特點：具有表觀密度小，導(dǎo)熱性低，抗?jié)B和防腐性能高等特點。4、其他保溫隔熱材料四、常用保溫材料第31頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三4、其他保溫隔熱材料蜂窩板：由兩塊較薄的面板，牢固地粘結(jié)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(jié)構(gòu)。芯材：是用浸漬過合成樹脂（酚醛、聚酯等）的牛皮紙、玻璃布和鋁片

12、等，經(jīng)加工粘合成六角形空腹（蜂窩狀）的整塊芯材。面板：為浸漬過樹脂的牛皮紙、玻璃布或不經(jīng)樹脂浸漬的膠合板、纖維板、石膏板等。 特點：比強度大、導(dǎo)熱性低、抗震性好等。四、常用保溫材料第32頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三1、材料的吸聲性第二節(jié) 吸聲隔聲材料 當(dāng)聲波遇到材料表面時，一部分被反射，另一部分穿透材料，其余部分則被材料吸收。 吸聲材料：通常指125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率下的平均吸聲系數(shù)0.2的材料。吸聲系數(shù)：一、吸聲材料第33頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三2、吸聲材料的類型及結(jié)構(gòu)形式 多孔吸聲材料：材料

13、中開放的、連通的氣孔越多，吸聲性越好。其吸聲系數(shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，對中高頻的聲音吸收效果較好。 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，其吸聲特性在一定頻率內(nèi)出現(xiàn)一個或多個吸收頻率。 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。對中高頻有吸聲效果。一、吸聲材料第34頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三2、吸聲材料的類型及結(jié)構(gòu)形式 一、吸聲材料簾幕吸聲體柔性吸聲材料第35頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三2、吸聲材料的類型及結(jié)構(gòu)形式 懸掛空間吸聲體：增加有效的吸聲面積。薄板振動吸聲體：將膠合

14、板、石膏板等周邊釘在墻或頂棚龍骨上，后留空氣層。主要吸收低頻波。一、吸聲材料薄板振動吸聲結(jié)構(gòu) 懸掛空間吸聲體第36頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三2、吸聲材料的類型及結(jié)構(gòu)形式 穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)：將穿孔的薄板周邊固定在龍骨上，背后留空氣層。主要吸收中頻波?？涨还舱裎暯Y(jié)構(gòu)：由封閉的空腔和較小的開口組成，它有很強的頻率選擇性，在其共振頻率附近，較大，對共振頻率較遠的聲波吸收很小。一、吸聲材料穿孔板組合共振腔吸聲結(jié)構(gòu)共振腔吸聲結(jié)構(gòu)第37頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三快速路兩側(cè)的吸音板第38頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三

15、 當(dāng)聲音傳播到材料或結(jié)構(gòu)時，會被其吸收，使透過材料的聲能減少，此材料就具有隔聲作用。其隔聲能力用透射系數(shù)表示。1、材料的隔聲性 越小，隔聲性能越好。工程上常用隔聲量R(dB) 表示材料對空氣聲的隔絕能力。它與透射系數(shù)的關(guān)系： R，隔聲性越好。透射系數(shù)：二、隔聲材料第39頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 隔聲措施： 應(yīng)選擇密實材料，如磚、混凝土、鋼板等； 當(dāng)采用輕質(zhì)材料或薄壁材料，需輔以多孔吸聲材料或采用夾層結(jié)構(gòu)，如夾層玻璃。 對普通教室間的隔墻和樓板，要求達到40dB的隔聲量，即透射聲能小于入射聲能的萬分之一。2、隔絕空氣聲 遵循質(zhì)量定律：即材料的表觀密度越大，質(zhì)量越大

16、，隔聲性能越好。二、隔聲材料第40頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三 隔絕固體聲的能力用材料的撞擊聲壓級來衡量。2、隔絕固體聲(撞擊聲) 措施：采用不連續(xù)的結(jié)構(gòu)處理，即在墻壁和承重梁之間、框架和墻板之間加彈性襯墊，如毛氈、軟木、橡皮等，或在樓板上加彈性地毯。 測定：將試件安裝在上部聲源室和下部受聲室之間的洞口，聲源室與受聲室之間沒有剛性連接，用標(biāo)準(zhǔn)打擊器打擊試件表面，受聲室接受到的聲壓級減去環(huán)境常數(shù)，即得材料的撞擊聲壓級。普通教室之間樓板的標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級應(yīng)75dB。二、隔聲材料第41頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三墻體保溫層的做法聚苯板墻面保溫層第42頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第43頁，共46頁，2022年，5月20日，22點0分，星期三第44頁，共4