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1、第十章第十章 绝热材料及吸声材料绝热材料及吸声材料10.1 绝热材料绝热材料一、一、绝热材料绝热材料 在建筑中，习惯上把用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料；把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。保温材料和隔热材料的本质是一样的，其标准术语为绝热材料。导热性的概念导热性的概念 当材料的两表面间出现了温度差，热量就会自动地从高温的一面向低温一面传导。材料传导热量的能力，称为导热性，用导热系数表示。材料导热系数的物理意义是，厚度为lm的材料，当温度差为1K时，在1s内通过lm2面积的热量。材料的导热系数愈小，表示其绝热性能愈好。试验表明，材料传导的热量与反映材料导热性能的导热系数、传导面积、
2、传热时间及两表面的温度差成正比，而与材料的厚度成反比。影响材料导热系数的主要因素有材料的物材料的物质构成、微观结构、孔隙构造、温度、湿度质构成、微观结构、孔隙构造、温度、湿度和热流方向等。和热流方向等。(1)物质构成 金属材料导热系数最大，无机非金属材料次之，有机材料导热系数最小。(2)微观结构 相同化学组成的材料，结晶结构的导热系数最大，微晶结构次之，玻璃体结构最小。(3)孔隙构造 由于固体物质的导热系数比空气的导热系数大得多，故一般来说，材料的孔隙率越大，导热系数越小。在孔隙率相近的情况下，孔径越大，孔隙相通将使材料导热系数有所提高，这是由于孔内空气流通与对流的结果。对于纤维状材料，还与压
3、实程度有关。当压实达某一表观密度时，其导热系数最小，称该表观密度为最佳表观密度。当小于最佳表观密度时，材料内空隙过大，由于空气对流作用会使导热系数有所提高。(4)湿度 因为固体导热最好、液体次之、气体导热最差，因此，材料受潮会使导热系数增大，若水结冰导热系数进一步增大。为了保证保温效果，对绝热材料要特别注意防潮。(5)温度 材料的导热系数随温度升高而增大。因此绝热材料在低温下的使用效果更佳。(6)热流方向 对于木材等纤维状材料，热流方向与纤维排列方向垂直时材料的导热系数要小于平行时的导热系数。二、二、绝热材料的基本要求及选择原则绝热材料的基本要求及选择原则 对绝热材料的基本要求是：导热系数小于
4、023W(mK)，表观密度小于600kgm3，有足够的抗压强度(般不低于03MPa)。除此以外，还要根据工程的特点，考虑材料的吸湿性、温度稳定性、耐腐蚀性等性能，以及技术经济指标。三、三、常用绝热材料常用绝热材料 绝热材料一般系轻质、疏松的多孔体、松散颗粒及纤维状的材料。常用的绝热材料和导热系数见表10.2 吸声材料吸声材料 一、吸声材料的定义一、吸声材料的定义 声音起源于物体的振动。声源的振动迫使邻近的空气跟着振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。声音在传播过程中，一部分由于声能随着距离的增大而扩散，另一部分则因空气分子的吸收而减弱。声波遇到材料表面时，被吸收声能(E)与入射声能(E0)
5、之比，称为吸声系数，即：=E/E0100 吸声系数是评定材料吸声性能好坏的主要指标。材料的吸声特性除与声波的方向有关外，还与声波的频率有关。通常取125，250，500，1000，2000，4000(Hz)等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。二、二、吸声材料及其构造吸声材料及其构造 (1)多孔吸声材料多孔吸声材料 声波进入材料内部互相贯通的孔隙，空气分子受到摩擦和沾滞阻力，使空气产生振动，从而使声能转为机械能，最后因摩擦而转变为热能被吸收。这类多孔材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对中频和高频的声音吸收效果较好。材料中开
6、放的、互相连通的、细致的气孔越多，其吸声性能越好。多孔吸声材料多孔吸声材料玻璃棉、矿棉、木丝板、半穿孔纤维板玻璃棉、矿棉、木丝板、半穿孔纤维板(2)柔性吸声材料柔性吸声材料 具有密闭气孔和一定弹性的材料，如泡沫塑料，声波引起的空气振动不易传递至其内部，只能相应地产生振动，在振动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗了声能，引起声波衰减。(3)帘幕吸声体帘幕吸声体 帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品，安装在离墙面或窗洞一定距离处，背后设置空气层。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。(4)悬挂空间吸声体悬挂空间吸声体这种吸声体悬挂于空间的吸声体，增加了有效的吸声面积，加上声波的衍射作用，大大提高了实际的吸声效果。空间吸声体可设计成多种形式悬挂在顶棚下面。(5)薄板振动吸声结构薄板振动吸声结构 将胶合板、薄木板、纤维板、石膏板等的周边钉在墙或顶棚的龙骨上，并在背后留有空气层，即成薄板振动吸声结构。该吸声结构主要吸收低频率的声波。(6)穿孔板组合共振吸声结构穿孔板组合共振吸声结构 穿孔的各种材质薄板周边固定在龙骨上，并在背后设置空气层即成穿孔板组合共振吸声结构。这种吸声结构具有适合中频的吸声特性，使用普遍。阻燃轻质吸声材料阻燃轻质吸声材料 矿棉吸声板穿孔铝合金板穿孔铝合金板 挤塑保温板憎水珍珠岩保温板