绝热、吸声材料

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1、第十四章绝热、吸声材料第一节绝热材料第二节吸声材料第一节绝热材料建筑上将主要起到保温、隔热作用，且导热系数不大于0.175W/(m·K)的材料统称为绝热材料。绝热材料主要用于屋面、墙体、地面、管道等的隔热与保温，以减少建筑物的采暖和空调能耗，并保证室内的温度适宜于人们工作、学习和生活。一、材料的导热性材料的导热性是指材料本身传导热量的一种能力，用导热系数几表示，导热系数几值愈小，材料的保温隔热性能就愈好。导热系数是评定材料隔热性能的重要指标。下一页返回第一节绝热材料二、影响材料导热性的主要因素1.材料的性质不同的材料导热系数是不同的，导热系数值以金属最大，

2、非金属次之，液体较小，气体最小。对于同一种材料，内部结构不同，导热系数也不同，一般结晶结构最大，微晶体结构次之，玻璃体结构最小。2.表观密度与孔隙特征由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小，即导热系数随孔隙率的增大而减小。对于松散纤维状材料，当表观密度低于某一极限时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增大而且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。上一页下一页返回第一节绝热材料3.温度与湿度材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高时，材料固体分子的热运动增强，但这种影响在温度0~50oC时并不

3、明显，只有对处于高温或负温下的材料，才考虑温度的影响。材料吸湿受潮后，其导热系数增大，在多孔材料中最为明显。这是由于受潮后材料的孔隙中有了水分，而水的导热系数=0.58W/(m·K)比空气的导热系数=0.029W/(m.K)大20倍左右。如孔隙中的水结成冰，冰的=2.33W/(m.K)，则导热率会更大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。上一页下一页返回第一节绝热材料4.热流方向对于各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，热流受到阻力小，当热流垂直于纤维方向时，受到的阻力最大。上述各项因素中以表观密度和湿度的影响最大，因此在测定材料的

4、导热系数时，必须测定材料的表观密度。至于湿度，多数绝热材料可取空气相对湿度为80%~85%时材料的平衡湿度作为参考值，尽可能在这种湿度条件下来测定材料的导热系数。上一页下一页返回第一节绝热材料在建筑上采用绝热保温材料，能提高建筑物的使用效能，减少基本建筑材料的用量，减轻围护结构的质量，提高建筑施工的工业化程度，大幅度节能降耗，对促进建筑业的发展，缓解能源紧张以及提高人民的居住水平具有重要意义。三、建筑上常用的绝热保温材料常用绝热保温材料的主要品种、组成、特性和应用见表14-1。上一页返回第二节吸声材料建筑声学材料通常分为吸声材料和隔声材料。一、吸声材料(一

5、)材料的吸声性能1.材料吸声的概念物体因振动而发声，通过介质的共振产生声波而传播。声在传播中一部分逐渐扩散，一部分因空气分子的吸收而削弱，这种减弱现象在室外很明显。但在室内因空气分子的吸收而削弱的现象不起主要作用，主要是被材料所吸收。下一页返回第二节吸声材料当声波遇到材料表面时，一部分被反射，另一部分会穿透材料，其余部分则传递给材料。传递给材料的声波，进人材料孔隙中，引起其中空气分子与孔壁的摩擦和黏滞阻力，相当一部分声能转化为热能被吸收。2.材料的吸声系数评定材料吸声性能的指标，通常采用吸声系数。它是指被材料吸收的声能量(E)与传递给材料表面的全部声能(E

6、0)之比，是评定材料吸声性能好坏的主要指标。上一页下一页返回第二节吸声材料吸声系数与声音的频率及声音的入射方向有关。因此吸声系数用声音从各方向入射的吸收平均值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。通常采用六个频率:125Hz,250Hz,500Hz,1000Hz,2000Hz,4000Hz。通常将对上述六个频率的平均吸声系数。大于0.2的材料称为吸声材料。吸声材料大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、玻璃棉等，这类多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。为了改善声波在室内传播的质量，保持良好的音响效果和减少噪声的危害，在

7、建筑中对不同的建筑结构应选用适当的吸声材料。上一页下一页返回第二节吸声材料(二)影响材料吸声性能的因素任何材料都有一定的吸声能力，只是吸声能力的大小不同而已。材料的吸声性与材料的表观密度、孔隙特征、设置位置及厚度均有关。一般来讲，坚硬、光滑、结构紧密和重的材料吸声能力差，而具有互相贯穿内外微孔的多孔材料吸声性能好，如矿渣棉、植物纤维、泡沫塑料、木丝板等。由于吸声机理是声波深人材料的孔隙，且孔隙多为内部互相连通的开口微孔，受到空气分子摩擦和阻力，细小的纤维作机械振动使声能变为热能。因此吸声材料(结构)都具有粗糙及多孔的特性。吸声材料可分为纤维状、颗粒状和多孔

8、状等儿类。上一页下一页返回第二节吸声材料为了改善声波在室内传播的质