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1、土土木木工工程程材材料料第第十十章章 绝绝热热材材料料和和吸吸声声材材料料主主讲讲|第一节第一节 绝热材料绝热材料|在在建建筑筑上上，将将主主要要作作为为保保温温、隔隔热热使使用用的的材材料料通通称称为为绝绝热热材材料料。绝绝热热材材料料通通常常导导热热系系数数（）值值应应不不大大于于W W(mK)(mK)，热热阻阻（）值值应应不不小小于于（m m2 2KK）/W/W。此此外外，绝绝热热材材料料尚尚应应满满足足：表表观观密密度度不不大大于于600kg600kgm m3 3，抗抗压压强强度度大大于于MPaMPa，构构造造简简单单，施施工工容容易，造价低等。易，造价低等。|1.1.影响材料导热系数
2、的因素影响材料导热系数的因素|影影响响材材料料保保温温性性能能的的主主要要因因素素是是导导热热系系数数的的大大小小，导导热热系系数数愈愈小小，保保温温性性能能愈愈好好。材材料料的导热系数受以下因素影响：的导热系数受以下因素影响：|（）材材料料的的性性质质。不不同同的的材材料料其其导导热热系系数数是是不不同同的的，一一般般说说来来，导导热热系系数数值值以以金金属属最最大大，非非金金属属次次之之，液液体体较较小小，而而气气体体更更小小。对对于于同同一一种种材材料料，内内部部结结构构不不同同，导导热热系系数数也也差差别别很很大大。一一般般结结晶晶结结构构的的为为最最大大，微微晶晶体体结结构构的的次次
3、之之，玻玻璃璃体体结结构构的的最最小小。但但对对于于多多孔孔的的绝绝热热材材料料来来说说，由由于于孔孔隙隙率率高高，气气体体（空空气气）对对导导热热系系数数的的影影响响起起着着主主要要作作用用，而而固固体体部部分分的的结结构构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。|（）表观密度与孔隙特征。由于材料中（）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，导热表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。系数就小。|在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大
4、，导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。隙导热性要高。|对于表观密度很小的材料，特别是纤维状对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系数反而会增大，低于某一极限值时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。因此这增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度，即在这个表类材料存在一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。观密度时导热系数最小。|（）湿湿度度。
5、材材料料吸吸湿湿受受潮潮后后，其其导导热热系系数数就就会会增增大大，这这在在多多孔孔材材料料中中最最为为明明显显。这这是是由由于于当当材材料料的的孔孔隙隙中中有有了了水水分分（包包括括水水蒸蒸气气）后后，则则孔孔隙隙中中蒸蒸汽汽的的扩扩散散和和水水分分子子的的热热传传导导将将起起主主要要传传热热作作用用，而而水水的的为为（），比比空空气气的的（）大大2020倍倍左左右右。如如果果孔孔隙隙中中的的水水结结成成了了冰冰，则则冰冰的的=2.33=2.33（），其其结结果果使使材材料料的的导导热热系系数数更更加加增增大大。故故绝绝热热材材料料在在应应用用时时必须注意防水避潮。必须注意防水避潮。|（）温
6、温度度。材材料料的的导导热热系系数数随随温温度度的的升升高高而而增增大大，因因为为温温度度升升高高时时，材材料料固固体体分分子子的的热热运运动动增增强强，同同时时材材料料孔孔隙隙中中空空气气的的导导热热和和孔孔壁壁间间的的辐辐射射作作用用也也有有所所增增加加。但但这这种种影影响响，当当温温度度在在5050范范围围内内时时并并不不显显著著，只只有有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。|（）热热流流方方向向。对对于于各各向向异异性性的的材材料料，如如木木材材等等纤纤维维质质的的材材料料，当当热热流流平平行行于于纤纤维维方方向向时时，热热流流受
7、受到到阻阻力力小小，而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。|第二节第二节 建筑上常用保温材料建筑上常用保温材料|1.1.纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料|（）石石棉棉及及其其制制品品。石石棉棉是是一一种种天天然然矿矿物物纤纤维维，主主要要化化学学成成分分是是含含水水硅硅酸酸镁镁，具具有有耐耐火火、耐耐热热、耐耐酸酸碱碱、绝绝热热、防防腐腐、隔隔音音及及绝绝缘缘等等特特性性。常常制制成成石石棉棉粉粉、石石棉棉纸纸板板、石石棉棉毡毡等等制制品品，用用于于建建筑筑工工程程的的高高效效能能保保温温及及防防火火覆盖等。覆盖等。|（2 2）矿矿棉棉及及其其制制
8、品品。矿矿棉棉一一般般包包括括矿矿渣渣棉棉和和岩岩石石棉棉。矿矿渣渣棉棉所所用用原原料料有有高高炉炉硬硬矿矿渣渣、铜铜矿矿渣渣等等，并并加加一一些些调调节节原原料料（钙钙质质和和硅硅质质原原料料）。岩岩棉棉的的主主要要原原料料为为天天然然岩岩石石（白白云云石石、花花岗岗石石、玄玄武武岩岩等等）。上上述述原原料料经经熔熔融融后后，用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、绝绝热热和和电电绝绝缘缘等等性性能能，且且原原料料来来源源广广，成成本本较较低低。可可制制成成矿矿棉棉板板、矿矿棉棉毡毡及及管管壳壳等等。可可用用作作建建筑筑物物的的墙墙壁壁
9、、屋屋顶顶、天天花花板板等等处处的的保保温温和和吸吸声声材材料料，以以及及热热力力管管道道的的保温材料。保温材料。|（）玻玻璃璃棉棉及及其其制制品品。玻玻璃璃棉棉是是用用玻玻璃璃原原料料或或碎碎玻玻璃璃经经熔熔融融后后制制成成纤纤维维状状材材料料，包括短棉和超细棉两种。包括短棉和超细棉两种。|（）植植物物纤纤维维复复合合板板。系系以以植植物物纤纤维维为为主主要要材材料料加加入入胶胶结结料料和和填填料料而而制制成成。如如木木丝丝板板是是以以木木材材下下脚脚料料制制成成木木丝丝，加加入入硅硅酸酸钠钠溶溶液液及及普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥混混合合，经经成成型型、冷冷压压、养养护护、干干燥燥而而制制
10、成成。甘甘蔗蔗板板是是以以甘甘蔗蔗渣渣为为原原料料，经经过过蒸蒸制制、加加压压、干干燥燥等等工工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。序制成的一种轻质、吸声、保温材料。|2.2.散粒状保温隔热材料散粒状保温隔热材料|（1 1）膨膨胀胀蛭蛭石石及及其其制制品品。蛭蛭石石是是一一种种天天然然矿矿物物，经经8508501000C1000C燃燃烧烧，体体积积急急剧剧膨膨胀胀 (可可膨膨胀胀2020倍倍)而而成成为为松松散散颗颗粒粒，其其堆堆积积密密度度为为8080200kg200kgm m3 3，导导热热系系数数W/W/(mK)(mK)，用用于于填填充充墙墙壁壁、楼楼板板及及平平屋屋顶顶，保温效果佳。可在
11、保温效果佳。可在1000100011001100下使用。下使用。|膨膨胀胀蛭蛭石石也也可可与与水水泥泥、水水玻玻璃璃等等胶胶凝凝材材料料配配合合，制制成成砖砖、板板、管管壳壳等等用用于于围围护护结构及管道保温。结构及管道保温。|（）膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩及及其其制制品品。膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩是是由由天天然然珍珍珠珠岩岩、黑黑耀耀岩岩或或松松脂脂岩岩为为原原料料，经经煅煅烧烧体体积积急急剧剧膨膨胀胀（约约2020倍倍）而而得得蜂蜂窝窝状状白白色色或或灰灰白白色色松松散散颗颗料料。堆堆积积密密度度为为4040300kg300kgm m3 3，0.048 0.048()，耐耐热热800 C800 C，
12、为高效能保温保冷填充材料。，为高效能保温保冷填充材料。|膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩制制品品是是以以膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩为为骨骨料料，配配以以适适量量胶胶凝凝材材料料，经经拌拌和和、成成型型、养养护护（或或干干燥燥、或或焙焙烧烧）后后两两制制成成的的板板、砖、管等产品。砖、管等产品。|3.3.多孔性保温隔热材料多孔性保温隔热材料|()微微孔孔硅硅酸酸钙钙制制品品。微微孔孔硅硅酸酸钙钙制制品品是是用用粉粉状状二二氧氧化化硅硅材材料料（硅硅藻藻土土）、石石灰灰、纤纤维维增增强强材材料料及及水水等等经经搅搅拌拌、成成型型、蒸蒸压压处处理理和和干干燥燥等等工工序序而而制制成成。用用于于围围护护结结构及管道保温
13、。构及管道保温。|()泡泡沫沫玻玻璃璃。它它是是采采用用碎碎玻玻璃璃加加入入发发泡泡剂剂（石石灰灰石石或或碳碳化化钙钙），经经粉粉磨磨、混混合合、装装模模，在在800800下下烧烧成成后后形形成成含含有有大大量量封封闭闭气气泡泡（直直径径5mm5mm）的的制制品品。它它具具有有导导热热系系数数小小、抗抗压压强强度度和和抗抗冻冻性性高高、耐耐久久性性好好等等特特点点，且且易易于于进进行行锯锯切切、钻钻孔孔等等机机械械加加工工，为为高高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。级保温材料，也常用于冷藏库隔热。|()多孔混凝土和轻骨料混凝土。多孔混凝土和轻骨料混凝土。|(4)(4)泡泡沫沫塑塑料料。泡泡沫沫塑
14、塑料料是是以以合合成成树树脂脂为为基基料料，加加入入一一定定剂剂量量的的发发泡泡剂剂、催催化化剂剂、稳稳定定剂剂等等辅辅助助材材料料经经加加热热发发泡泡而而制制成成的的轻轻质质保保温温、防防震震材材料料。目目前前我我国国生生产产的的有有聚聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及 脲醛树脂等泡沫塑料。脲醛树脂等泡沫塑料。|4.4.其他保温隔热材料其他保温隔热材料|（）软软木木板板。软软木木也也叫叫栓栓木木。软软木木板板是是用用栓栓皮皮、栎栎树树皮皮或或黄黄菠菠萝萝树树皮皮为为原原料料，经经破破碎碎后后与与皮皮胶胶溶溶液液拌拌和和，再再加加压压成成型型，在在8080的的干干燥燥室室中
15、中干干燥燥一一昼昼夜夜而而制制成成。软软木木板板具具有有表表观观密密度度小小，导导热热性性低低，抗抗渗渗和和防防腐腐性性能能高高等等特特点。点。|（2 2）蜂蜂窝窝板板。蜂蜂窝窝板板是是由由两两块块较较薄薄的的面面板板，牢牢固固地地粘粘结结在在一一层层较较厚厚的的蜂蜂窝窝状状芯芯材材两两面面而而制制成成的的板板材材，亦亦称称蜂蜂窝窝夹夹层层结结构构。蜂蜂窝窝状状芯芯材材是是用用浸浸渍渍过过合合成成树树脂脂（酚酚醛醛、聚聚酯酯等等）的的牛牛皮皮纸纸、玻玻璃璃布布和和铝铝片片等等，经经加加工工粘粘合合成成六六角角形形空空腹腹（蜂蜂窝窝状状）的的整整块块芯芯材材。常常用用的的面面板板为为浸浸渍渍过过
16、树树脂脂的的牛牛皮皮纸纸、玻玻璃璃布布或或不不经经树树脂脂浸浸渍渍的的胶胶合合板板、纤纤维维板板、石石膏膏板板等等。面面板板必必须须采采用用合合适适的的胶胶粘粘剂剂与与芯芯材材牢牢固固地地粘粘合合在在一一起起，才才能能显显示示出出蜂蜂窝窝板板的的优优异异特特性性，即即具具有有比强度大、导热性低和抗震性好等多种功能。比强度大、导热性低和抗震性好等多种功能。|5.5.关于隔热材料的概念关于隔热材料的概念|隔隔热热材材料料应应能能阻阻抗抗室室外外热热量量的的传传入入，以以及及减减小小室室外外空空气气温温度度波波动动对对内内表表面面温温度度影影响响。材材料料隔隔热热性性能能的的优优劣劣，不不仅仅与与材
17、材料料的的导导热热系系数数有有关关，而而且且与与导导温温系数、蓄热系数有关。系数、蓄热系数有关。|在在建建筑筑中中，围围护护结结构构隔隔热热设设计计时时，除除了了采采用用隔隔热热材材料外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，如：料外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，如：|外外表表面面做做浅浅色色饰饰面面，如如浅浅色色粉粉刷刷、浅浅色色涂涂层层和和浅浅色色面砖等；窗户采用绝热薄膜；面砖等；窗户采用绝热薄膜；|设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；|采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。|采采用用蓄蓄水水屋屋顶
18、顶、有有土土或或无无土土植植被被屋屋顶顶，以以及及墙墙面面垂垂直绿化等。直绿化等。|第三节第三节 吸声材料吸声材料|1.1.材料吸声的原理及技术指标材料吸声的原理及技术指标|声声音音起起源源于于物物体体的的振振动动，它它迫迫使使邻邻近近的的空空气气跟跟着着振振动动而而成成为为声声波波，并并在在空空气气介介质质中中向向四四周周传传播播。当当声声波遇到材料表面时，一部分被反射波遇到材料表面时，一部分被反射 另另一一部部分分穿穿透透材材料料，其其余余的的部部分分则则传传递递给给材材料料，在在材材料料的的孔孔隙隙中中引引起起空空气气分分子子与与孔孔壁壁的的摩摩擦擦和和粘粘滞滞阻阻力力，其其间间相相当当
19、一一部部分分声声能能转转化化为为热热能能而而被被吸吸收收掉掉。这这些些被被吸吸收收的的能能量量（）（包包括括部部分分穿穿透透材材料料的的声声能能在在内内）与与传传递递给给材材料料的的全全部部声声能能（E E0 0）之之比比，是是评评定定材材料料吸吸声声性性能能好好坏坏的的主主要要指指标标，称称为为吸吸声声系系数数（），用公式表示为），用公式表示为|吸吸声声系系数数与与声声音音的的频频率率及及声声音音的的入入射射方方向向有有关关。因因此此吸吸声声系系数数用用声声音音从从各各方方向向入入射射的的吸吸收收平平均均值值表表示示，并并应应指指出出是是对对哪哪一一频频率率的的吸吸收收。通通常常采采用用常常
20、用用规规定定的的六六个个频频率率：125125、250250、500500、10001000、20002000、4000 4000 HzHz。任任何何材材料料对对声声音音都都能能吸吸收收，只只是是吸吸收收程程度度有有很很大大的的不不同同。通通常常是是将将对对上上述述六六个个频频率率的的平平均均吸吸声声系系数大于的材料，列为吸声材料。数大于的材料，列为吸声材料。|吸吸声声材材料料大大多多为为疏疏松松多多孔孔的的材材料料，如如矿矿渣渣棉棉、毯毯子子等等，其其吸吸声声机机理理是是声声波波深深入入材材料料的的孔孔隙隙，且且孔孔隙隙多多为为内内部部互互相相贯贯通通的的开开口口孔孔，受受到到空空气气分分子
21、子摩摩擦擦和和粘粘滞滞阻阻力力，以以及及使使细细小小纤纤维维作作机机械械振振动动，从从而而使使声声能能转转变变为为热热能能。这这类类多多孔孔性性吸吸声声材材料料的的吸吸声声系系数数，一一般般从从低低频频到到高高频频逐逐渐渐增增大大，故故对对高高频频和和中中频频的的声声音音吸收效果较好。吸收效果较好。|2.2.影响多孔性材料吸声性能的因素影响多孔性材料吸声性能的因素|（）材材料料的的表表观观密密度度。对对同同一一种种多多孔孔材材料料（例例如如超超细细玻玻璃璃纤纤维维）而而言言，当当其其表表观观密密度度增增大大时时（即即空空隙隙率率减减小小时时），对对低低频频的的吸吸声声效效果果有有所所提提高高，
22、而而对对高高频频的的吸声效果则有所降低。吸声效果则有所降低。|（）材材料料的的厚厚度度。增增加加多多孔孔材材料料的的厚厚度度，可可提提高高对对低频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。低频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。|（）材材料料的的孔孔隙隙特特征征。孔孔隙隙愈愈多多愈愈细细小小，吸吸声声效效果果愈愈好好。如如果果孔孔隙隙太太大大，则则效效果果就就差差。如如果果材材料料中中的的孔孔隙隙大大部部分分为为单单独独的的封封闭闭的的气气泡泡（如如聚聚氯氯乙乙烯烯泡泡沫沫塑塑料料），则则因因声声波波不不能能进进入入，从从吸吸声声机机理理上上来来讲讲，就就不不属属多多孔孔性性吸吸声声材材料料。当
23、当多多孔孔材材料料表表面面涂涂刷刷油油漆漆或或材材料料吸吸湿湿时时，则则因因材材料料的的孔孔隙隙被被水水分分或或涂涂料料所所堵堵塞塞，其其吸吸声声效效果亦将大大降低。果亦将大大降低。|3.3.建筑上常用吸声材料及安装方法建筑上常用吸声材料及安装方法|建建筑筑工工程程中中常常用用吸吸声声材材料料有有：石石膏膏砂砂浆浆（掺掺有有水水泥泥、玻玻璃璃纤纤维维）、石石膏膏砂砂浆浆（掺掺有有水水泥泥、石石棉棉纤纤维维）、水水泥泥膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩板板、矿矿渣渣棉棉、沥沥青青矿矿渣渣棉棉毡毡、玻玻璃璃棉棉、起起细细玻玻璃璃棉棉、泡泡沫沫玻玻璃璃、泡泡沫沫塑塑料料、软软木木板板、木木丝丝板板、穿穿孔孔纤纤维
24、板、工业毛毡、地毯、帷幕等。维板、工业毛毡、地毯、帷幕等。|除除了了采采用用多多孔孔吸吸声声材材料料吸吸声声外外，还还可可将将材材料料组组成成不不同同的的吸吸声声结结构构，达达到到更更好好的的吸吸声声效效果果。常常用用的的吸吸声声结结构构形形式式有有薄薄板板共共振振吸吸声声结结构构和和穿孔板吸声结构。穿孔板吸声结构。|薄薄板板共共振振吸吸声声结结构构系系采采用用薄薄板板钉钉牢牢在在靠靠墙墙的的木木龙龙骨骨上上，薄薄板板与与板板后后的的空空气气层层构构成成了了薄薄板板共共振振吸吸声声结结构构。穿穿孔孔板板吸吸声声结结构构是是用用穿穿孔孔的的胶胶合合板板、纤纤维维板板、金金属属板板或或石石膏膏板板
25、等等为为结结构构主主体体，与与板板后后的的墙墙面面之之间间的的空空气气层层（空空气气层层中中有有时时可可填填充充多多孔孔材材料料）构构成成吸吸声声结结构构。该该结结构构吸吸声声的的频频带带较较宽宽，对对中频的吸声能力最强。中频的吸声能力最强。|4.4.关于隔声材料的概念关于隔声材料的概念|必必须须指指出出：吸吸声声性性能能好好的的材材料料，不不能能简简单单地地就就把把它它们们作作为为隔隔声声材材料料来来使使用用。人人们们要要隔隔绝绝的的声声音音按按着着传传播播的的途途径径可可分分为为空空气气声声（由由于于空空气气的的振振动动）和和固固体体声声（由由于于固固体体的的撞撞击击或或振振动动）两两种种
26、。对对隔隔空空气气声声，根根据据声声学学中中的的“质质量量定定律律”，墙墙或或板板传传声声的的大大小小，主主要要取取决决于于其其单单位位面面积积质质量量，质质量量越越大大，越越不不易易振振动动，则则隔隔声声效效果果越越好好，故故对对此此必必须须选选用用密密实实、沉沉重重的的材材料料（如如粘粘土土砖砖、钢钢板板、钢钢筋筋混混凝凝土土）作作为为隔隔声声材材料料。对对隔隔固固体体声声最最有有效效的的措措施施是是采采用用不不连连续续的的结结构构处处理理，即即在在墙墙壁壁和和承承重重梁梁之之间间、房房屋屋的的框框架架和和隔隔墙墙及及楼楼板板之之间间加加弹弹性性衬衬垫垫，如如毛毛毡毡、软软木木、橡橡皮皮等
27、等材料，或在楼板上加弹性地毯。材料，或在楼板上加弹性地毯。#|例例11-111-1什什么么是是绝绝热热材材料料？工工程程上上对对绝绝热热材材料料有有哪哪些些要要求求？|解解|绝绝热热材材料料是是指指导导热热系系数数（）值值应应不不大大于于W W(mK)(mK)的的隔热保温效果好的建筑材料。隔热保温效果好的建筑材料。|工工程程上上首首先先要要求求绝绝热热材材料料有有较较低低的的导导热热系系数数。其其次次，要要求求绝绝热热材材料料应应该该是是轻轻质质的的，其其表表观观密密度度不不大大于于600kg600kgm m3 3。同同时时要要满满足足运运输输、施施工工中中强强度度要要求求（抗抗压压强强度度大
28、大于于MPaMPa）。此此外外，还还要要求求材材料料吸吸湿湿性性要要小小，或或者者易易于于防防水水，否则会明显降低保温性。否则会明显降低保温性。|对对材材料料的的导导热热系系数数应应在在相相对对湿湿度度为为条条件件下下材材料料达达到到平平衡衡含含水水状状态态下下进进行行测测定定。工工程程上上还还要要求求材料施工容易，造价低廉，具有较好的技术经济效益。材料施工容易，造价低廉，具有较好的技术经济效益。|例例11-211-2材料绝热的基本原理是什么？材料绝热的基本原理是什么？|解解|热热在在本本质质上上是是组组成成物物质质的的分分子子、原原子子和和电电子子等等在在物物质质内内部部的的移移动动、转转动
29、动和和振振动动所所产产生生的的能能量量。在在任任何何介介质质中中，当当存存在在着着温温度度差差时时，就就会会产产生生热热的的传传递递现现象象，热热能能将将由由温温度度较较高高的的部部分分传传递递至至温温度度较较低低的的部部分分。不不同同的的建建筑筑材材料料具具有有不不同同的的保保温温隔隔热热性性能能，主主要要体体现现在在材料的导热系数上，导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数上，导热系数愈小，保温性能愈好。|传传热热的的基基本本方方式式有有热热传传导导、热热对对流流和和热热辐辐射射三三种种。一一般般来来说说，三三种种传传热热方方式式总总是是共共存存的的，但但因因绝绝热热性性能能良良好好的的
30、材材料料常常是是多多孔孔的的，虽虽然然在在材材料料的的孔孔隙隙内内有有着着空空气气，起起着着辐辐射射和和对对流流作作用用，但但与与热热传传导导相相比比，热热辐辐射射和和对对流流所所占占的的比比例例很很小小，故故在在建建筑筑热热工工计计算算时时通通常常不不予予考考虑。虑。|例例11-311-3绝绝热热材材料料为为什什么么总总是是轻轻质质的的？使使用用时时为为什什么么一一定要注意防潮？定要注意防潮？|解解|由由于于材材料料中中固固体体物物质质的的导导热热能能力力要要比比空空气气的的导导热热能能力力大大得得多多，因因此此，一一般般的的轻轻质质材材料料，其其表表观观密密度度较较小小，导热系数也较小。所
31、以绝热材料总是轻质的。导热系数也较小。所以绝热材料总是轻质的。|材材料料吸吸湿湿受受潮潮后后，其其导导热热系系数数就就增增大大，这这是是由由于于当当材材料料的的孔孔隙隙中中有有了了水水分分（包包括括水水蒸蒸气气）后后，则则孔孔隙隙中中蒸蒸汽汽的的扩扩散散和和水水分分子子的的热热传传导导将将起起主主要要传传热热作作用用，而而水水的的为为（），比比空空气气的的（）大大2020倍倍左左右右。如如果果孔孔隙隙中中的的水水结结成成了了冰冰，则则冰冰的的=2.33=2.33（），其其结结果果使使材材料料的的导导热热系系数数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防
32、水避潮。|例例11-4 11-4 试试述述材材料料的的吸吸声声性性能能及及其其表表示示方方法法？什什么是吸声材料？么是吸声材料？|解解|吸吸声声性性能能是是指指材材料料能能够够吸吸收收由由空空气气传传递递的的声声波波能能量量的的性性质质。以以 吸吸声声系系数数（）表表示示。吸吸声声系系数数是是这这些些被被吸吸收收的的能能量量（）（包包括括部部分分穿穿透透材材料料的的声声能能在在内内）与与传传递递给给材材料料的的全全部部声声能能（E E0 0）之比，用公式表示为）之比，用公式表示为|常常用用规规定定的的六六个个频频率率：125125、250250、500500、10001000、20002000
33、、4000 Hz4000 Hz的平均吸声系数（的平均吸声系数（）来表示。）来表示。|平均吸声系数大于的材料，列为吸声材料。平均吸声系数大于的材料，列为吸声材料。|吸吸声声系系数数与与声声音音的的频频率率及及声声音音的的入入射射方方向向有有关关。因因此此吸吸声声系系数数用用声声音音从从各各方方向向入入射射的的吸吸收收平平均均值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。|例例11-5 11-5 简述吸声材料的基本特征？简述吸声材料的基本特征？|解解|吸声材料的基本特征是：吸声材料的基本特征是：|（）多多孔孔性性。吸吸声声材材料料孔孔隙隙率率几几乎乎达达70709090；
34、|（）开口孔隙率大、透气性好；（）开口孔隙率大、透气性好；|（）体体积积密密度度适适宜宜，过过大大会会使使透透气气性性降低而使吸声性能降低；降低而使吸声性能降低；|常常采采取取硬硬质质板板上上钻钻孔孔，背背后后留留空空气气夹夹层层或或填填以以柔柔性性吸吸声声材材料料做做成成吸吸声声结结构构的的形形式式，以提高吸声系数。以提高吸声系数。|例例11-611-6试试述述多多孔孔材材料料、穿穿孔孔材材料料及及薄薄板板共共振振结结构构的的吸吸声声原原理理。随随着着材材料料的的表表观观密密度度和和厚厚度度的的增增加加，材材料料吸吸声声性性能有何变化？能有何变化？|解解|多多孔孔材材料料、穿穿孔孔材材料料的
35、的吸吸声声原原理理在在于于：声声波波深深入入材材料料的的孔孔隙隙，且且孔孔隙隙多多为为内内部部互互相相贯贯通通的的开开口口孔孔，受受到到空空气气分分子子摩摩擦擦和和粘粘滞滞阻阻力力，以以及及使使细细小小纤纤维维作作机机械械振振动动，从从而而使使声声能能转转变变为为热热能能。薄薄板板共共振振结结构构系系采采用用薄薄板板钉钉牢牢在在靠靠墙墙的的木木龙龙骨骨上上，薄薄板板与与板板后后的的空空气气层层构构成成了了薄薄板板共共振振吸吸声结构，大大提高了吸音效果。声结构，大大提高了吸音效果。|对对同同一一种种多多孔孔材材料料，当当其其表表观观密密度度增增大大时时（即即空空隙隙率率减减小小时时），对对低低频
36、频的的吸吸声声效效果果有有所所提提高高，而而对对高高频频的的吸吸声声效效果果则则有有所所降降低低。增增加加多多孔孔材材料料的的厚厚度度，可可提提高高对对低低频频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。|例例11-7 11-7 吸吸声声材材料料和和绝绝热热材材料料在在构构造造特特征征上上有有何何异异同同？泡泡沫沫玻玻璃璃是是一一种种强强度度较较高高的的多多孔孔结结构构材材料料，但但不不能能用用作吸声材料，为什么？作吸声材料，为什么？|解解|吸吸声声材材料料和和绝绝热热材材料料在在构构造造特特征征上上都都是是多多孔孔性性材材料料，但但二二者者的的孔孔隙隙特特征征
37、完完全全不不同同。绝绝热热材材料料的的孔孔隙隙特特征征是是具具有有封封闭闭的的、互互不不连连通通的的气气孔孔，而而吸吸声声材材料料的的孔孔隙隙特特征则是具有开放的、互相连通的气孔。征则是具有开放的、互相连通的气孔。|泡泡沫沫玻玻璃璃虽虽然然是是一一种种强强度度较较高高的的多多孔孔结结构构材材料料，但但是是它它在在烧烧成成后后含含有有大大量量封封闭闭的的气气泡泡，且且气气孔孔互互不不连连通通，因而不能用作吸声材料。因而不能用作吸声材料。|泡泡沫沫玻玻璃璃材材料料中中的的孔孔隙隙大大部部分分为为单单独独的的封封闭闭的的气气泡泡，则则因因声声波波不不能能进进入入，从从吸吸声声机机理理上上来来讲讲，不
38、不属属于于多多孔孔性吸声材料。性吸声材料。例例11-8 11-8 试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则。试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则。|解解|对对隔隔绝绝空空气气传传声声，根根据据声声学学中中的的“质质量量定定律律”，墙墙或或板板传传声声的的大大小小，主主要要取取决决于于其其单单位位面面积积质质量量，质质量量越越大大，越越不不易易振振动动，则则隔隔声声效效果果越越好好，故故对对此此必必须须选选用用密实、沉重的材料作为隔声材料。密实、沉重的材料作为隔声材料。|对对隔隔固固体体撞撞击击传传声声，最最有有效效的的措措施施是是采采用用不不连连续续的的结结构构处处理理，即即在在墙墙壁壁和
39、和承承重重梁梁之之间间、房房屋屋的的框框架架和和隔隔墙墙及及楼楼板板之之间间加加弹弹性性衬衬垫垫，如如毛毛毡毡、软软木木、橡橡皮皮等等材材料料，或在楼板上加弹性地毯。或在楼板上加弹性地毯。|隔隔绝绝撞撞击击声声的的方方法法与与隔隔绝绝空空气气声声的的方方法法是是有有区区别别的的，因因为为在在这这种种情情况况下下，建建筑筑构构件件（材材料料）本本身身成成为为声声源源而而直直接接向向四四周周传传播播声声能能。由由于于撞撞击击的的噪噪声声干干扰扰往往往往比比空空气气声声更更为为强强烈烈，声声波波沿沿固固体体材材料料传传播播时时声声能能衰衰减减极极少，目前尚无行之有效的解决方法。少，目前尚无行之有效的解决方法。