絕熱材料和吸聲材料PPT課件

1、第1頁/共30頁第2頁/共30頁第3頁/共30頁第4頁/共30頁 第一節(jié)第一節(jié) 絕熱材料絕熱材料 在建筑上，將主要作為保溫、隔熱使用的材料通稱為絕熱在建筑上，將主要作為保溫、隔熱使用的材料通稱為絕熱材料。絕熱材料通常導(dǎo)熱系數(shù)（材料。絕熱材料通常導(dǎo)熱系數(shù)（）值應(yīng)不大于）值應(yīng)不大于0.23W0.23W(m(mK)K)，熱阻（）值應(yīng)不小于，熱阻（）值應(yīng)不小于4.354.35（m m2 2K K）/W/W。此外，。此外，絕熱材料尚應(yīng)滿足：表觀密度不大于絕熱材料尚應(yīng)滿足：表觀密度不大于600kg600kgm m3 3，抗壓強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度大于度大于0.3MPa0.3MPa，構(gòu)造簡單，施工容易，造價(jià)低等。，構(gòu)

2、造簡單，施工容易，造價(jià)低等。第5頁/共30頁 1. 1. 影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素 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：好。材料的導(dǎo)熱系數(shù)受以下因素影響： （）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（）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)

3、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。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。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。第6頁/共30頁 （）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，（）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

4、，導(dǎo)熱系數(shù)就小。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。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(xì)玻璃纖維），當(dāng)其表觀對于表觀密度很小的材料，特別是纖維狀材料（如超細(xì)玻璃纖維），當(dāng)其表觀密度低于某一極限值時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而會(huì)增大，這是由于孔隙增大且互相連通密度低于某一極限值時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而會(huì)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(qiáng)的結(jié)果。因此這類材料存在一最佳表觀密的孔隙大大增多，而使

5、對流作用加強(qiáng)的結(jié)果。因此這類材料存在一最佳表觀密度，即在這個(gè)表觀密度時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)最小。度，即在這個(gè)表觀密度時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)最小。第7頁/共30頁 （）濕度。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)就會(huì)增大，（）濕度。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)就會(huì)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(kuò)散和有了水分（包括水蒸氣）后，則孔隙中蒸汽的擴(kuò)散和水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱作用，而水的水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱作用，而水的為為0.580.58（），比空氣的），比空氣的=0.029=0.029（）大）大2 02 0 倍 左 右 。

6、如 果 孔 隙 中 的 水 結(jié) 成 了 冰 ， 則 冰 的倍 左 右 。 如 果 孔 隙 中 的 水 結(jié) 成 了 冰 ， 則 冰 的=2.33 =2.33 （），其結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)），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(shí)必須注意防水避潮。更加增大。故絕熱材料在應(yīng)用時(shí)必須注意防水避潮。 （）溫度。材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，（）溫度。材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，材料固體分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，材料固體分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)材料孔隙中空氣的導(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增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

7、加。但這種影響，當(dāng)溫度在5050范圍內(nèi)時(shí)并不顯范圍內(nèi)時(shí)并不顯著，只有對處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度著，只有對處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。的影響。 （）熱流方向。對于各向異性的材料，如木材等纖（）熱流方向。對于各向異性的材料，如木材等纖維質(zhì)的材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，熱流受到阻維質(zhì)的材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時(shí)，受到的阻力就大。力小，而熱流垂直于纖維方向時(shí)，受到的阻力就大。第8頁/共30頁 第二節(jié)第二節(jié) 建筑上常用保溫材料建筑上常用保溫材料 1. 1. 纖維狀保溫隔熱材料纖維狀保溫隔熱材料 （）石棉及其制品。石棉是一種天然礦物纖

8、維，主（）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、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。及防火覆蓋等。 （2 2）礦棉及其制品。礦棉一般包括礦渣棉和巖石棉。）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調(diào)節(jié)原

9、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)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(xì)纖維。礦棉具有輕熔融后，用噴吹法或離心法制成細(xì)纖維。礦棉具有輕質(zhì)、不燃、質(zhì)、不燃、 絕熱和電絕緣等性能，且原料來源廣，成本較低。絕熱和電絕緣等性能，且原料來源廣，成本較低。可制成礦棉板、礦棉氈及管殼等?？捎米鹘ㄖ锏膲芍瞥傻V棉板、礦棉氈及管殼等?？捎米鹘ㄖ锏膲Ρ?、屋頂、天花板等處的保溫和吸聲材料，以及熱力壁、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。管道的保溫材料。第9頁/共30頁 （）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻

10、璃原料或碎玻璃經(jīng)熔融后制成纖維狀材（）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(xì)棉兩種。料，包括短棉和超細(xì)棉兩種。 （）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。（）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，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(hù)、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣為原料，經(jīng)過蒸制、加經(jīng)成型、冷壓、養(yǎng)護(hù)、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

11、料。壓、干燥等工序制成的一種輕質(zhì)、吸聲、保溫材料。第10頁/共30頁 2. 2. 散粒狀保溫隔熱材料散粒狀保溫隔熱材料 （1 1）膨脹蛭石及其制品。蛭石是一種天然礦物，經(jīng)）膨脹蛭石及其制品。蛭石是一種天然礦物，經(jīng)85085010001000C C燃燒，體積燃燒，體積急劇膨脹急劇膨脹 ( (可膨脹可膨脹2020倍倍) )而成為松散顆粒，其堆積密度為而成為松散顆粒，其堆積密度為8080200kg200kgm m3 3，導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)0.0460.0460.07W/ (m0.07W/ (mK)K)，用于填充墻壁、樓板及平屋頂，保溫效果佳。，用于填充墻壁、樓板及平屋頂，保溫效果佳?？稍诳稍?0001

12、00011001100下使用。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、管殼等用于膨脹蛭石也可與水泥、水玻璃等膠凝材料配合，制成磚、板、管殼等用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。第11頁/共30頁 （）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（）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（約原料，經(jīng)煅燒體積急劇膨脹（約2020倍）而得蜂窩狀白色或灰白色松散顆料。堆倍）而得蜂窩狀白色或灰白色松散顆料。堆積密度為積密度為4040300kg300kgm m3 3，=0.025=0.0250.048 0.0

13、48 ( () )，耐熱，耐熱800 800 C C，為高效能保溫保冷填充材料。為高效能保溫保冷填充材料。 膨脹珍珠巖制品是以膨脹珍珠巖為骨料，配以適量膠凝材料，經(jīng)拌和、成膨脹珍珠巖制品是以膨脹珍珠巖為骨料，配以適量膠凝材料，經(jīng)拌和、成型、養(yǎng)護(hù)（或干燥、或焙燒）后兩制成的板、磚、管等產(chǎn)品。型、養(yǎng)護(hù)（或干燥、或焙燒）后兩制成的板、磚、管等產(chǎn)品。第12頁/共30頁 3. 3. 多孔性保溫隔熱材料多孔性保溫隔熱材料 ( () ) 微孔硅酸鈣制品。微孔硅酸鈣制品是用粉狀二微孔硅酸鈣制品。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(qiáng)材料及水等氧化硅材料（硅藻土）、石灰、纖維增強(qiáng)材料及水等

14、經(jīng)攪拌、成型、蒸壓處理和干燥等工序而制成。用于經(jīng)攪拌、成型、蒸壓處理和干燥等工序而制成。用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管道保溫。 ( () ) 泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入發(fā)泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入發(fā)泡劑（石灰石或碳化鈣），經(jīng)粉磨、混合、裝模，在泡劑（石灰石或碳化鈣），經(jīng)粉磨、混合、裝模，在800800下燒成后形成含有大量封閉氣泡（直徑下燒成后形成含有大量封閉氣泡（直徑0.10.15mm5mm）的制品。它具有導(dǎo)熱系數(shù)小、抗壓強(qiáng)度和抗凍）的制品。它具有導(dǎo)熱系數(shù)小、抗壓強(qiáng)度和抗凍性高、耐久性好等特點(diǎn)，且易于進(jìn)行鋸切、鉆孔等機(jī)性高、耐久性好等特點(diǎn)，且易于進(jìn)行鋸切、鉆孔等機(jī)械加工，為高級保溫材

15、料，也常用于冷藏庫隔熱。械加工，為高級保溫材料，也常用于冷藏庫隔熱。 ( () ) 多孔混凝土和輕骨料混凝土。多孔混凝土和輕骨料混凝土。 (4) (4) 泡沫塑料。泡沫塑料是以合成樹脂為基料，加入泡沫塑料。泡沫塑料是以合成樹脂為基料，加入一定劑量的發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑等輔助材料經(jīng)加一定劑量的發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑等輔助材料經(jīng)加熱發(fā)泡而制成的輕質(zhì)保溫、防震材料。目前我國生產(chǎn)熱發(fā)泡而制成的輕質(zhì)保溫、防震材料。目前我國生產(chǎn)的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及 脲醛樹脂等泡脲醛樹脂等泡沫塑料。沫塑料。第13頁/共30頁 4. 4. 其他保溫隔熱材料其他保溫隔熱材料 （）軟

16、木板。軟木也叫栓木。軟木板是用栓皮、櫟（）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，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，在再加壓成型，在8080的干燥室中干燥一晝夜而制成。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(diǎn)。高等特點(diǎn)。 （2 2）蜂窩板。蜂窩板是由兩塊較薄的面板，牢固地）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)。蜂窩狀芯材是用浸

17、漬過合成樹脂稱蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。蜂窩狀芯材是用浸漬過合成樹脂（酚醛、聚酯等）的牛皮紙、玻璃布和鋁片等，經(jīng)加（酚醛、聚酯等）的牛皮紙、玻璃布和鋁片等，經(jīng)加工粘合成六角形空腹（蜂窩狀）的整塊芯材。常用的工粘合成六角形空腹（蜂窩狀）的整塊芯材。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。面板必須采用合適的的膠合板、纖維板、石膏板等。面板必須采用合適的膠粘劑與芯材牢固地粘合在一起，才能顯示出蜂窩板膠粘劑與芯材牢固地粘合在一起，才能顯示出蜂窩板的優(yōu)異特性，即具有比強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性低和抗震性好的優(yōu)異特性，即具有比強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性低和

18、抗震性好等多種功能。等多種功能。第14頁/共30頁 5. 5. 關(guān)于隔熱材料的概念關(guān)于隔熱材料的概念 隔熱材料應(yīng)能阻抗室外熱量的傳入，以及減小隔熱材料應(yīng)能阻抗室外熱量的傳入，以及減小室外空氣溫度波動(dòng)對內(nèi)表面溫度影響。材料隔熱室外空氣溫度波動(dòng)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)。與導(dǎo)溫系數(shù)、蓄熱系數(shù)有關(guān)。 在建筑中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)時(shí)，除了采用隔熱在建筑中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)時(shí)，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，材料外，還可以采取其他措施，起到隔熱的效果，如：如： 外表面做淺色飾

19、面，如淺色粉刷、淺色涂層和淺外表面做淺色飾面，如淺色粉刷、淺色涂層和淺色面磚等；窗戶采用絕熱薄膜；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；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采用多排孔的混凝土或輕骨料混凝土空心砌塊墻體。體。 采用蓄水屋頂、有土或無土植被屋頂，以及墻面采用蓄水屋頂、有土或無土植被屋頂，以及墻面垂直綠化等。垂直綠化等。第15頁/共30頁 第三節(jié)第三節(jié) 吸聲材料吸聲材料 1. 1. 材料吸聲的原理及技術(shù)指標(biāo)材料吸聲的原理及技術(shù)指標(biāo) 聲音起源于物體的振動(dòng)，它迫使鄰近的空氣跟著聲音起源于物體的振動(dòng)，它迫使鄰近的空氣跟著振

20、動(dòng)而成為聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。振動(dòng)而成為聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。 當(dāng)聲波遇到材料表面時(shí)，一部分被反射當(dāng)聲波遇到材料表面時(shí)，一部分被反射 另一部分穿透材料，其余的部分則傳遞給材料，另一部分穿透材料，其余的部分則傳遞給材料，在材料的孔隙中引起空氣分子與孔壁的摩擦和粘在材料的孔隙中引起空氣分子與孔壁的摩擦和粘滯阻力，其間相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被吸滯阻力，其間相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收掉。這些被吸收的能量（）（包括部分穿透收掉。這些被吸收的能量（）（包括部分穿透材料的聲能在內(nèi)）與傳遞給材料的全部聲能（材料的聲能在內(nèi)）與傳遞給材料的全部聲能（E E0 0）之比，是評定材料吸聲

21、性能好壞的主要指標(biāo)，稱之比，是評定材料吸聲性能好壞的主要指標(biāo)，稱為吸聲系數(shù)（為吸聲系數(shù)（），用公式表示為），用公式表示為0EE第16頁/共30頁 吸聲系數(shù)與聲音的頻率及聲音的入射方向有關(guān)。吸聲系數(shù)與聲音的頻率及聲音的入射方向有關(guān)。因此吸聲系數(shù)用聲音從各方向入射的吸收平均值因此吸聲系數(shù)用聲音從各方向入射的吸收平均值表示，并應(yīng)指出是對哪一頻率的吸收。通常采用表示，并應(yīng)指出是對哪一頻率的吸收。通常采用常用規(guī)定的六個(gè)頻率：常用規(guī)定的六個(gè)頻率：125125、250250、500500、10001000、20002000、4000 Hz4000 Hz。任何材料對聲音都能吸收，只是。任何材料對聲音都能吸收，

22、只是吸收程度有很大的不同。通常是將對上述六個(gè)頻吸收程度有很大的不同。通常是將對上述六個(gè)頻率的平均吸聲系數(shù)大于率的平均吸聲系數(shù)大于0.20.2的材料，列為吸聲材料。的材料，列為吸聲材料。 吸聲材料大多為疏松多孔的材料，如礦渣棉、毯吸聲材料大多為疏松多孔的材料，如礦渣棉、毯子等，其吸聲機(jī)理是聲波深入材料的孔隙，且孔子等，其吸聲機(jī)理是聲波深入材料的孔隙，且孔隙多為內(nèi)部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩隙多為內(nèi)部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細(xì)小纖維作機(jī)械振動(dòng)，從擦和粘滯阻力，以及使細(xì)小纖維作機(jī)械振動(dòng)，從而使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＿@類多孔性吸聲材料的吸而使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。這類多孔性吸聲材

23、料的吸聲系數(shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對高頻聲系數(shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對高頻和中頻的聲音吸收效果較好。和中頻的聲音吸收效果較好。第17頁/共30頁 2. 2. 影響多孔性材料吸聲性能的因素影響多孔性材料吸聲性能的因素 （）材料的表觀密度。對同一種多孔材料（例如（）材料的表觀密度。對同一種多孔材料（例如超細(xì)玻璃纖維）而言，當(dāng)其表觀密度增大時(shí)（即空超細(xì)玻璃纖維）而言，當(dāng)其表觀密度增大時(shí)（即空隙率減小時(shí)），對低頻的吸聲效果有所提高，而對隙率減小時(shí)），對低頻的吸聲效果有所提高，而對高頻的吸聲效果則有所降低。高頻的吸聲效果則有所降低。 （）材料的厚度。增加多孔材料的厚度，可提高（）材料的厚

24、度。增加多孔材料的厚度，可提高對低頻的吸聲效果，而對高頻則沒有多大的影響。對低頻的吸聲效果，而對高頻則沒有多大的影響。 （）材料的孔隙特征?？紫队嘤?xì)小，吸聲效（）材料的孔隙特征?？紫队嘤?xì)小，吸聲效果愈好。如果孔隙太大，則效果就差。如果材料中果愈好。如果孔隙太大，則效果就差。如果材料中的孔隙大部分為單獨(dú)的封閉的氣泡（如聚氯乙烯泡的孔隙大部分為單獨(dú)的封閉的氣泡（如聚氯乙烯泡沫塑料），則因聲波不能進(jìn)入，從吸聲機(jī)理上來講，沫塑料），則因聲波不能進(jìn)入，從吸聲機(jī)理上來講，就不屬多孔性吸聲材料。當(dāng)多孔材料表面涂刷油漆就不屬多孔性吸聲材料。當(dāng)多孔材料表面涂刷油漆或材料吸濕時(shí)，則因材料的孔隙被水分或涂料

25、所堵或材料吸濕時(shí)，則因材料的孔隙被水分或涂料所堵塞，其吸聲效果亦將大大降低。塞，其吸聲效果亦將大大降低。第18頁/共30頁 3. 3. 建筑上常用吸聲材料及安裝方法建筑上常用吸聲材料及安裝方法 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(xì)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、地細(xì)玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、軟木板、木絲板、穿孔纖維板

26、、工業(yè)毛氈、地毯、帷幕等。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(dá)到更好的吸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(dá)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)。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19頁/共30頁 薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)系采用薄板釘牢在靠墻的木龍骨上，薄板與板后的空氣層薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)系采用薄板釘牢在靠墻的木龍骨上，薄板與板后的空氣層構(gòu)成了薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。構(gòu)成了薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)是用穿孔的膠合板、纖維板、金穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)是用穿孔的膠合板、纖維板、金屬板或石膏

27、板等為結(jié)構(gòu)主體，與板后的墻面之間的空氣層（空氣層中有時(shí)可屬板或石膏板等為結(jié)構(gòu)主體，與板后的墻面之間的空氣層（空氣層中有時(shí)可填充多孔材料）構(gòu)成吸聲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)吸聲的頻帶較寬，對中頻的吸聲能力填充多孔材料）構(gòu)成吸聲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)吸聲的頻帶較寬，對中頻的吸聲能力最強(qiáng)。最強(qiáng)。第20頁/共30頁 4. 4. 關(guān)于隔聲材料的概念關(guān)于隔聲材料的概念 必須指出：吸聲性能好的材料，不能簡單地就把必須指出：吸聲性能好的材料，不能簡單地就把它們作為隔聲材料來使用。它們作為隔聲材料來使用。 人們要隔絕的聲音按人們要隔絕的聲音按著傳播的途徑可分為空氣聲（由于空氣的振動(dòng)）著傳播的途徑可分為空氣聲（由于空氣的振動(dòng)）和固體聲（

28、由于固體的撞擊或振動(dòng)）兩種。對隔和固體聲（由于固體的撞擊或振動(dòng)）兩種。對隔空氣聲，根據(jù)聲學(xué)中的空氣聲，根據(jù)聲學(xué)中的“質(zhì)量定律質(zhì)量定律”，墻或板傳，墻或板傳聲的大小，主要取決于其單位面積質(zhì)量，質(zhì)量越聲的大小，主要取決于其單位面積質(zhì)量，質(zhì)量越大，越不易振動(dòng)，則隔聲效果越好，故對此必須大，越不易振動(dòng)，則隔聲效果越好，故對此必須選用密實(shí)、沉重的材料（如粘土磚、鋼板、鋼筋選用密實(shí)、沉重的材料（如粘土磚、鋼板、鋼筋混凝土）作為隔聲材料。對隔固體聲最有效的措混凝土）作為隔聲材料。對隔固體聲最有效的措施是采用不連續(xù)的結(jié)構(gòu)處理，即在墻壁和承重梁施是采用不連續(xù)的結(jié)構(gòu)處理，即在墻壁和承重梁之間、房屋的框架和隔墻及樓

29、板之間加彈性襯墊，之間、房屋的框架和隔墻及樓板之間加彈性襯墊，如毛氈、軟木、橡皮等材料，或在樓板上加彈性如毛氈、軟木、橡皮等材料，或在樓板上加彈性地毯。地毯。# #第21頁/共30頁 例例1 1什么是絕熱材料？工程上對絕熱材料有哪些要求？什么是絕熱材料？工程上對絕熱材料有哪些要求？ 解解 絕熱材料是指導(dǎo)熱系數(shù)（絕熱材料是指導(dǎo)熱系數(shù)（）值應(yīng)不大于）值應(yīng)不大于0.23W0.23W(m(mK)K)的隔熱保溫效果好的建筑材料。的隔熱保溫效果好的建筑材料。 工程上首先要求絕熱材料有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。其次，工程上首先要求絕熱材料有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。其次，要求絕熱材料應(yīng)該是輕質(zhì)的，其表觀密度不大于要求絕熱材料應(yīng)

30、該是輕質(zhì)的，其表觀密度不大于600kg600kgm m3 3。同時(shí)要滿足運(yùn)輸、施工中強(qiáng)度要求（抗。同時(shí)要滿足運(yùn)輸、施工中強(qiáng)度要求（抗壓強(qiáng)度大于壓強(qiáng)度大于0.3MPa0.3MPa）。此外，還要求材料吸濕性要小，）。此外，還要求材料吸濕性要小，或者易于防水，否則會(huì)明顯降低保溫性?；蛘咭子诜浪駝t會(huì)明顯降低保溫性。 對材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)在相對濕度為對材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)在相對濕度為條件下材料達(dá)到平衡含水狀態(tài)下進(jìn)行測定。工程上還條件下材料達(dá)到平衡含水狀態(tài)下進(jìn)行測定。工程上還要求材料施工容易，造價(jià)低廉，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求材料施工容易，造價(jià)低廉，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。效益。第22頁/共30頁 例例2 2

31、材料絕熱的基本原理是什么？材料絕熱的基本原理是什么？ 解解 熱在本質(zhì)上是組成物質(zhì)的分子、原子和電子等熱在本質(zhì)上是組成物質(zhì)的分子、原子和電子等在物質(zhì)內(nèi)部的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)所產(chǎn)生的能量。在在物質(zhì)內(nèi)部的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)所產(chǎn)生的能量。在任何介質(zhì)中，當(dāng)存在著溫度差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱的傳任何介質(zhì)中，當(dāng)存在著溫度差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱的傳遞現(xiàn)象，熱能將由溫度較高的部分傳遞至溫度較低遞現(xiàn)象，熱能將由溫度較高的部分傳遞至溫度較低的部分。不同的建筑材料具有不同的保溫隔熱性能，的部分。不同的建筑材料具有不同的保溫隔熱性能，主要體現(xiàn)在材料的導(dǎo)熱系數(shù)上，導(dǎo)熱系數(shù)愈小，保主要體現(xiàn)在材料的導(dǎo)熱系數(shù)上，導(dǎo)熱系數(shù)愈小，保溫性能愈好。溫性

32、能愈好。 傳熱的基本方式有熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射三種。傳熱的基本方式有熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射三種。一般來說，三種傳熱方式總是共存的，但因絕熱性一般來說，三種傳熱方式總是共存的，但因絕熱性能良好的材料常是多孔的，雖然在材料的孔隙內(nèi)有能良好的材料常是多孔的，雖然在材料的孔隙內(nèi)有著空氣，起著輻射和對流作用，但與熱傳導(dǎo)相比，著空氣，起著輻射和對流作用，但與熱傳導(dǎo)相比，熱輻射和對流所占的比例很小，故在建筑熱工計(jì)算熱輻射和對流所占的比例很小，故在建筑熱工計(jì)算時(shí)通常不予考慮。時(shí)通常不予考慮。第23頁/共30頁 例例3 3絕熱材料為什么總是輕質(zhì)的？使用時(shí)為什么一定絕熱材料為什么總是輕質(zhì)的？使用時(shí)為什么一定要注

33、意防潮？要注意防潮？ 解解 由于材料中固體物質(zhì)的導(dǎo)熱能力要比空氣的導(dǎo)熱能由于材料中固體物質(zhì)的導(dǎo)熱能力要比空氣的導(dǎo)熱能力大得多，因此，一般的輕質(zhì)材料，其表觀密度較力大得多，因此，一般的輕質(zhì)材料，其表觀密度較小，導(dǎo)熱系數(shù)也較小。所以絕熱材料總是輕質(zhì)的。小，導(dǎo)熱系數(shù)也較小。所以絕熱材料總是輕質(zhì)的。 材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)就增大，這是由材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)就增大，這是由于當(dāng)材料的孔隙中有了水分（包括水蒸氣）后，則于當(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(kuò)散和水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱孔隙中蒸汽的擴(kuò)散和水分子的熱傳導(dǎo)將起主要傳熱作用，而水的作用，而水的為為0.580.58（），

34、比空氣的），比空氣的=0.029=0.029（）大）大2020倍左右。如果孔隙中倍左右。如果孔隙中的水結(jié)成了冰，則冰的的水結(jié)成了冰，則冰的=2.33 =2.33 （），其），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)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(shí)必須注意防水避潮。用時(shí)必須注意防水避潮。第24頁/共30頁 例例4 4 試述材料的吸聲性能及其表示方法？什么是吸聲材料？試述材料的吸聲性能及其表示方法？什么是吸聲材料？ 解解 吸聲性能是指材料能夠吸收由空氣傳遞的聲波能量的性質(zhì)。以吸聲性能是指材料能夠吸收由空氣傳遞的聲波能量的性質(zhì)。以 吸聲系數(shù)（吸聲系數(shù)（）表示。）表示。吸聲系數(shù)是

35、這些被吸收的能量（）（包括部分穿透材料的聲能在內(nèi)）與傳遞給材料的吸聲系數(shù)是這些被吸收的能量（）（包括部分穿透材料的聲能在內(nèi)）與傳遞給材料的全部聲能（全部聲能（E E0 0）之比，用公式表示為）之比，用公式表示為 常用規(guī)定的六個(gè)頻率：常用規(guī)定的六個(gè)頻率：125125、250250、500500、10001000、20002000、4000 Hz4000 Hz的平均吸聲系數(shù)（的平均吸聲系數(shù)（）來表示。來表示。 平均吸聲系數(shù)大于平均吸聲系數(shù)大于0.20.2的材料，列為吸聲材料。的材料，列為吸聲材料。 吸聲系數(shù)與聲音的頻率及聲音的入射方向有關(guān)。因此吸聲系數(shù)用聲音從各方向入射的吸聲系數(shù)與聲音的頻率及聲音

36、的入射方向有關(guān)。因此吸聲系數(shù)用聲音從各方向入射的吸收平均值表示，并應(yīng)指出是對哪一頻率的吸收。吸收平均值表示，并應(yīng)指出是對哪一頻率的吸收。第25頁/共30頁 例例5 5 簡述吸聲材料的基本特征？簡述吸聲材料的基本特征？ 解解 吸聲材料的基本特征是：吸聲材料的基本特征是： （）多孔性。吸聲材料孔隙率幾乎達(dá)（）多孔性。吸聲材料孔隙率幾乎達(dá)70709090； （）開口孔隙率大、透氣性好；（）開口孔隙率大、透氣性好； （）體積密度適宜，過大會(huì)使透氣性降低而使吸聲性能降低；（）體積密度適宜，過大會(huì)使透氣性降低而使吸聲性能降低； 常采取硬質(zhì)板上鉆孔，背后留空氣夾層或填以柔性吸聲材料做成吸聲結(jié)構(gòu)的形常采取硬質(zhì)

37、板上鉆孔，背后留空氣夾層或填以柔性吸聲材料做成吸聲結(jié)構(gòu)的形式，以提高吸聲系數(shù)。式，以提高吸聲系數(shù)。第26頁/共30頁 例例6 6試述多孔材料、穿孔材料及薄板共振結(jié)構(gòu)的吸聲試述多孔材料、穿孔材料及薄板共振結(jié)構(gòu)的吸聲原理。隨著材料的表觀密度和厚度的增加，材料吸聲原理。隨著材料的表觀密度和厚度的增加，材料吸聲性能有何變化？性能有何變化？ 解解 多孔材料、穿孔材料的吸聲原理在于：聲波深入材料多孔材料、穿孔材料的吸聲原理在于：聲波深入材料的孔隙，且孔隙多為內(nèi)部互相貫通的開口孔，受到空的孔隙，且孔隙多為內(nèi)部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細(xì)小纖維作機(jī)械振動(dòng)，氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細(xì)小纖維作機(jī)械振動(dòng)，從而使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。薄板共振結(jié)構(gòu)系采用薄板釘從而使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋１“骞舱窠Y(jié)構(gòu)系采用薄板釘牢在靠墻的木龍骨上，薄板與板后的空氣層構(gòu)成了薄牢在靠墻的木龍骨上，薄板與板后的空氣層構(gòu)成了薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)，大大提高了吸音效果。板共振吸聲結(jié)構(gòu)，大大提高了吸音效果。 對同一種多孔材料，當(dāng)其表觀密度增大時(shí)（即空隙率對同一種多孔材料，當(dāng)其表觀密度增大時(shí)（即空隙率減小時(shí)），對低頻的吸聲效果有所提高，而對高頻的減小時(shí)），對