单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,13,吸声、绝热材料,主要介绍绝热材料和吸声材料的作用原理、影响其作用的主要因素、常用的绝热材料和吸声材料。通过本章的学习，应了解绝热材料和吸声材料的作用原理，熟悉常用的绝热材料和吸声材料的种类及其应用。,本章提要,13 吸声、绝热材料主要介绍绝热材料和吸声材料的作用,本 章 内 容,13.1,绝热材料,13.2,吸声材料,13.3,常用吸声板材,本 章 内 容13.1 绝热材料,13.1,绝热材料,传热,是指热量从高温区,(,介质,),向低温区,(,介质,),的自发流动，是一种由于温差而引起的能量转移。,传热的方式有三种：,传导、对流和辐射,。,“传导”,是依靠物体内各部分直接接触的物质近质点（分子，原子，自由电子等）作热运动而引起的热能传递过程；,13.1.1,传热原理与绝热材料的作用原理,13.1 绝热材料传热是指热量从高温区(介质)向低温区(,“对流”,是指较热的液体或气体，因遇热膨胀而密度减小从而上升，冷的液体或气体就会补充过来，形成分子的循环流动，这样热量就从高温的地方通过分子的相对位移，转向低温的地方；,“热辐射”,是依靠物体表面对外发射电磁波而传递热量的现象，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体的能量，其结果为热从高温物体传递给低温物体。,“对流”是指较热的液体或气体，因遇热膨胀而密度减小从而上,在实际的传热过程中，往往同时存在着两种或三种传热方式。,要实现绝热必须使建筑材料满足,表观密度小、对流弱、热辐射低,的要求。,衡量材料导热能力的主要指标是,热导率,。,的物理意义,是在稳定传热条件下，当材料层厚度内的温差为,1,时，在,1h,内通过,1m,2,表面积的热量。,在实际的传热过程中，往往同时存在着两种或三种传热方式。,（,1,）,材料的化学成分及分子结构,（,2,）,材料的表观密度和孔隙特征,（,3,）,材料所处环境的温、湿度,（,4,）,热流方向的影响,13.1.2,影响材料热导率大小的主要因素,（1）材料的化学成分及分子结构13.1.2 影响材料热,在评价材料绝热性能时除了上述的热导率,外，还有以下指标：,（,1,）热阻,R,（,mK/W,）,热阻说明保温隔热材料抵抗热流通过的能力，即热流通过时所遇阻力。,（,2,）导温系数,（,m,2,/s,）,导温系数说明材料在不稳定的热作用下，内部温度变化的速度与材料的热导率成正比，与热容量成反比。,在评价材料绝热性能时除了上述的热导率外，还有以下指标：,（,3,）蓄热系数,S,（,W/,（,m,2,K,）,蓄热系数是衡量保温隔热材料储热能力的重要指标。蓄热系数大的材料蓄热性能好，热稳定性相应也较好。,（3）蓄热系数S（W/（m2K）,绝热材料按其化学组成可分为,无机、有机、复合,三大类型。,无机绝热材料,是用无机矿物质原材料制成的材料，常呈纤维状、松散粒状或多孔状，可制成板、片、卷材或有套管型制品。,有机绝热材料,是用有机原材料（各种树脂、软木、木丝、刨花等）制成。,13.1.3,常用的绝热材料,绝热材料按其化学组成可分为无机、有机、复合三大类型。1,(1),石棉及其制品,石棉纤维具有极高的抗拉强度，并具有耐高温、耐腐蚀、绝热、绝缘等优良特性。,(2),矿棉及其制品,岩棉和矿渣棉统称为矿棉。矿棉用于建筑保温大体可包括墙体保温、屋面保温和地面保温等几个方面。,13.1.3.1,无机保温隔热材料,(1)石棉及其制品 13.1.3.1 无机保温隔热材料,(3),玻璃棉及其制品,玻璃棉是以石灰石、萤石等天然矿物、岩石为主要原料，在玻璃窑炉中熔化后，经喷制而成的。,(4),膨胀珍珠岩及其制品,珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，内部含有,3%,6%,的结合水。,(3)玻璃棉及其制品,(5),膨胀蛭石及其制品,膨胀蛭石是由天然矿物蛭石经烘干、破碎、焙烧,(800,1000),，在短时间内体积急剧膨胀（,6,20,倍）而成的一种金黄色或灰白色的颗粒状材料。,(6),泡沫玻璃,泡沫玻璃是以天然玻璃或人工玻璃碎料和发泡剂配置成的混合物经高温煅烧而得到的一种内部多孔的块状绝热材料。,(5)膨胀蛭石及其制品,(1),泡沫塑料,泡沫塑料,是高分子化合物或聚合物的一种，以各种树脂为基料，加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质、保温、隔热、吸声、防震材料。,(2),碳化软木板,碳化软木板,是以一种软木橡树的外皮为原料，经适当破碎后再在模型中成形，在,300,左右热处理而成。,13.1.3.2,有机保温隔热材料,(1)泡沫塑料13.1.3.2 有机保温隔热材料,(3),植物纤维复合板,植物纤维复合板,是以植物纤维为重要材料加入胶结料和填料而制成。,如木丝板是以木材下脚料制成的木丝加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成形、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。,(3)植物纤维复合板,目前在建筑工程中普遍采用多孔保温材料和在维护结构中设置普通空气层的方法来解决保温隔热。,但如围护结构较薄，仅利用上述方法来解决保温隔热问题就较困难。反射型保温绝热材料为解决上述问题提供了一条新途径。如铝箔波形纸保温高热板,13.1.3.3,反射型保温隔热材料,目前在建筑工程中普遍采用多孔保温材料和在维护结构中设置普,13.2,吸声材料,当声波入射到建筑构件（如墙、顶棚）时，声能的一部分被反射，一部分被穿透，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗，通常称为,材料的吸收,。,通常把材料吸收的能量与全部声能的比值称为,材料的吸声系数,，用,表示。,13.2.1,吸声原理及吸声材料的作用原理,13.2 吸声材料当声波入射到建筑构件（如墙、顶棚）时，,工程上通常认为对,125Hz,、,250Hz,、,500Hz,、,1000Hz,、,2000Hz,、,4000Hz,等,6,个频率的平均吸声系数大于,0.2,的材料称之为,吸声材料,。,工程上通常认为对125Hz、250Hz、500Hz、10,（,1,）,材料内部孔隙率及孔隙特征,（,2,）,材料的厚度,（,3,）,材料背后的空气层,（,4,）,温度和湿度的影响,13.2.2,影响多孔性材料吸声性能的因素,（1）材料内部孔隙率及孔隙特征 13.2.2 影响多孔,吸声材料和吸声结构的种类很多，按其材料结构状况可分为,如表,13.1,中所列的几类。,13.2.3,吸声材料的分类,吸声材料和吸声结构的种类很多，按其材料结构状况可分为如表,表,13.1,吸声材料（结构）类型,结构类型,多孔吸声材料,纤维状,颗粒状,泡沫状,共振吸声结构,单个共振器,穿孔板共振吸声结构,薄板减振吸声结构,薄膜共振吸声结构,特殊吸声结构,空间吸声体、吸声尖劈等,表13.1吸声材料（结构）类型 结构类型 多孔吸声材料 纤,能减弱或隔断声波传递的材料称为,隔声材料,。人们要隔绝的声音按其传播途径可分为,空气声,（由于空气的振动）和,固体声,（由于固体撞击或振动）两种。,对空气声的隔绝，主要是依据,声学的“质量定律”,，即材料的密度越大，越不易受声波作用而产生振动。,对固体声隔绝的,最有效措施,是断绝其声波继续传递的途径，即在产生和传递固体声波的结构层中加入具有一定弹性的衬垫材料,13.2.4,隔声材料,能减弱或隔断声波传递的材料称为隔声材料。人们要隔绝的声音,（,1,）多孔吸声材料,多孔吸声材料从表到里都具有大量内外连通的微小间隙和连续气泡，有一定的通气性。,有呈松散状的超细玻璃棉、矿棉、海草、麻绒等；有的已加工成板状材料，如玻璃棉毡、穿孔吸声装饰纤维板、软质木纤维板、木丝板；另外还有微孔吸声砖、矿渣膨胀珍珠岩吸声砖、泡沫玻璃等。,常见类型,见表,13.2,所示,。,13.2.5,常用吸声材料,（1）多孔吸声材料13.2.5 常用吸声材料,表,13.2,多孔吸声材料基本类型,主要种类,常用材料举例,使用情况,纤维材料,有机纤维材料,动物纤维：毛毡,价格昂贵，使用较少,植物纤维：麻绒、海草,防火、防潮性能差，原料来源丰富,无机纤维材料,玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡,吸声性能好，保温隔热，不自燃，防腐防潮，应用广泛,矿渣棉：散棉、矿棉毡,吸声性能好，松散材料易自重下沉，施工扎手,纤维材料制品,软质木纤维板、矿棉吸声板、岩棉吸声板、玻璃棉吸声板,装配式施工，多用于室内吸声装饰工程,表13.2多孔吸声材料基本类型 主要种类常用材料举例使用情,主要种类,常用材料举例,使用情况,颗粒材料,砌块,矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖,多用于砌筑截面较大的消声器,板材,膨胀珍珠岩吸声装饰板,质轻、不燃、保温、隔热、强度偏低,泡沫材料,泡沫塑料,聚氨酯及脲醛泡沫塑料,吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测,其他,泡沫玻璃,强度高、防水、不燃、耐腐蚀、价格昂贵，使用较少,加气混凝土,微孔不贯通，使用较少,吸声剂,多用于不易施工的墙面等处,主要种类常用材料举例使用情况颗粒材料 砌块矿渣吸声砖、膨胀珍,（,2,）薄膜、薄板共振吸声材料结构,薄膜、薄板共振吸声材料结构是将皮革、人造革、塑料薄膜等材料固定在框架上，背后留有一定的空气层，构成薄膜共振吸声结构。这些材料具有不透气、柔软、受张拉时有弹性等特点。,（,3,）共振吸声结构,共振吸声结构中间封闭有一定体积的空腔，并通过有一定深度的小孔与声场相联系。,（2）薄膜、薄板共振吸声材料结构,（,4,）穿孔板组合共振吸声结构,这种结构是在各种穿孔板、狭缝板背后设置空气层形成吸声结构，属于空腔共振吸声类结构。穿孔板具有适合于中频的吸声特性。,（,5,）空间吸声体,空间吸声体与一般吸声结构的区别在于它不是与顶棚、墙体等壁面组成吸声结构，而是一种悬挂于室内的吸声结构，它自成体系。,（4）穿孔板组合共振吸声结构,13.3,常用吸声板材,矿棉装饰吸声板,，是以矿渣棉为主要原料，加入适量粘合剂，经加压、烘干、饰面等工艺加工而成，具有轻质、吸声、防火、保温、隔热、装饰效果好等优异性能，,适用于,宾馆、会议大厅、写字楼、机场候机大厅、影剧院等公共建筑吊顶装饰。,13.3.1,矿棉装饰吸声板,13.3 常用吸声板材矿棉装饰吸声板，是以矿渣棉为主要原,矿棉装饰吸声板通常有,滚花、浮雕、纹体、印刷、自然型、米格型,等多个品种；,规格,有,正方形和长方形,，,尺寸,有,500mm500mm,、,600mm,600mm,、,300mm600mm,、,600mm1200mm,、,300mm300mm,等，,厚度,830mm,不等。,13.3.1.1,矿棉装饰吸声板的品种与规格,矿棉装饰吸声板通常有滚花、浮雕、纹体、印刷、自然型、米格,（,1,）安装方法,复合插贴安装法,明龙骨安装法,暗龙骨安装法,明、暗龙骨安装法,复合平贴安装法,13.3.1.2,应用技术要点,（1）安装方法13.3.1.2 应用技术要点,（,2,）施工要求,施工现场相对湿度过高不宜施工。,矿棉吸声板不宜安装在湿度较大的环境，如浴室、厨房等处。,施工中要注意吸声板背面的箭头方向和白线方向必须保持一致。,对于具有特殊强度要求的部位，应按设计要求施工。,（2）施工要求,根据房间大小及灯具布局，以施工面积中心计算吸声的用量，以保证两侧间距相等。,安装吸声板时，须戴清洁手套，以防弄脏板面。,复合粘合时，在施工,72h,内，粘结胶尚未固化前，不能有强烈震动。,根据房间大小及灯具布局，以施工面积中心计算吸声的用量，,（,3,）运输和保管注意事项,搬运时轻装轻卸，防止一角落地。,码箱高度不宜超过,6,层，防止跌落。,运输过程中，吸声板要加盖雨布。,吸声板箱码放要起脊，防止下雨积水。,运输绑绳与吸声板箱接触部位要有保护措施，以防吸声板箱破损。,（3）运输和保管注意事项,存放保管中，注意存放在干燥、清洁的地方，有防雨水措施。,吸声板包装箱不能直接放在地面上，要有垫板或垫木，离墙距离大于,40cm,为宜。,存放保管中，注意存放在干燥、清洁的地方，有防雨水措施。,玻璃棉装