絕緣吸聲材料

關(guān)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(nèi)熱量外流的建筑材料；絕熱材料通常導(dǎo)熱系數(shù)（λ）值應(yīng)不大于0.23W／(m·K)，熱阻（Ｒ）值應(yīng)不小于4.35（m2·K）/W。此外，絕熱材料尚應(yīng)滿足：表觀密度不大于600kg／m3，抗壓強度大于0.3MPa，構(gòu)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(nèi)的建筑材料；絕熱材料的應(yīng)用：

（1）主要應(yīng)用于建筑物墻體和屋頂?shù)谋亟^熱；（2）熱工設(shè)備、熱力管道的保溫；（3）冷藏室及冷藏設(shè)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(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱性：當(dāng)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?dǎo)，材料的這種傳遞熱量的性質(zhì)，叫做導(dǎo)熱性；導(dǎo)熱性一般用導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)的大小，導(dǎo)熱系數(shù)愈小，保溫性能愈好。材料的導(dǎo)熱系數(shù)受以下因素影響：（１）材料的性質(zhì)。不同的材料其導(dǎo)熱系數(shù)是不同的，一般說來，導(dǎo)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(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)熱系數(shù)也差別很大。一般結(jié)晶結(jié)構(gòu)的為最大，微晶體結(jié)構(gòu)的次之，玻璃體結(jié)構(gòu)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(dǎo)熱系數(shù)的影響起著主要作用，而固體部分的結(jié)構(gòu)無論是晶態(tài)或玻璃態(tài)對其影響都不大。2.影響材料導(dǎo)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(zhì)的導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)就小。在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸愈大，導(dǎo)熱系數(shù)就愈大；互相連通孔隙比封閉孔隙導(dǎo)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(dāng)其表觀密度低于某一極限值時，導(dǎo)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(jié)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(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)就會增大，這在多孔材料中最為明顯。這是由于當(dāng)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(dǎo)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(jié)成了冰，則冰的λ=2.33Ｗ／（ｍ·Ｋ），其結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)更加增大。故絕熱材料在應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但這種影響，當(dāng)溫度在０～50℃范圍內(nèi)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?qū)τ诟飨虍愋缘牟牧?，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(jīng)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(jié)構(gòu)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(xué)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(diào)節(jié)原料（鈣質(zhì)和硅質(zhì)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(jīng)熔融后，用噴吹法或離心法制成細纖維。礦棉具有輕質(zhì)、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。可用作建筑物的墻壁、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。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(fù)合板系以植物纖維為主要材料加入膠結(jié)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(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。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(jīng)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(dǎo)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(jié)構(gòu)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(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(jié)構(gòu)、低溫和超低溫保冷備、熱工設(shè)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(jīng)攪拌、成型、蒸壓處理和干燥等工序而制成。用于圍護結(jié)構(gòu)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(jīng)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(dǎo)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(jīng)加熱發(fā)泡制成的輕質(zhì)保溫、防震材料。用于屋面、墻面保溫、冷庫絕熱和制成復(fù)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(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。軟木板具有表觀密度小，導(dǎo)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(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)。常用的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。有比強度大、導(dǎo)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(yīng)能阻抗室外熱量的傳入，以及減小室外空氣溫度波動對內(nèi)表面溫度影響。材料隔熱性能的優(yōu)劣，不僅與材料的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，而且與導(dǎo)溫系數(shù)、蓄熱系數(shù)有關(guān)。在建筑中，圍護結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)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(shè)置通風(fēng)層，如通風(fēng)屋頂、通風(fēng)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(guān)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(guān)：與材料的性質(zhì)有關(guān)；與材料的厚度、材料的表面條件有關(guān)；與聲波的入射角度和頻率有關(guān)；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(yīng)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(shè)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(jié)構(gòu)，達到更好的吸聲效果。常用的吸聲結(jié)構(gòu)形式有薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)和穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。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