絕熱材料及吸聲材料.ppt

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1、第十章絕熱材料及吸聲材料10.1絕熱材料一、絕熱材料在建筑中，習慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫材料和隔熱材料的本質(zhì)是一樣的，其標準術(shù)語為絕熱材料。導(dǎo)熱性的概念當材料的兩表面間出現(xiàn)了溫度差，熱量就會自動地從高溫的一面向低溫一面?zhèn)鲗?dǎo)。材料傳導(dǎo)熱量的能力，稱為導(dǎo)熱性，用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示。材料導(dǎo)熱系數(shù)λ的物理意義是，厚度為lm的材料，當溫度差為1K時，在1s內(nèi)通過lm2面積的熱量。材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，表示其絕熱性能愈好。試驗表明，材料傳導(dǎo)的熱量與反映材料導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱系數(shù)、

2、傳導(dǎo)面積、傳熱時間及兩表面的溫度差成正比，而與材料的厚度成反比。影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有材料的物質(zhì)構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙構(gòu)造、溫度、濕度和熱流方向等。(1)物質(zhì)構(gòu)成金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)最大，無機非金屬材料次之，有機材料導(dǎo)熱系數(shù)最小。(2)微觀結(jié)構(gòu)相同化學(xué)組成的材料，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)最大，微晶結(jié)構(gòu)次之，玻璃體結(jié)構(gòu)最小。(3)孔隙構(gòu)造由于固體物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大得多，故一般來說，材料的孔隙率越大，導(dǎo)熱系數(shù)越小。在孔隙率相近的情況下，孔徑越大，孔隙相通將使材料導(dǎo)熱系數(shù)有所提高，這是由于孔內(nèi)空氣流通與對流的結(jié)果。對于纖維

3、狀材料，還與壓實程度有關(guān)。當壓實達某一表觀密度時，其導(dǎo)熱系數(shù)最小，稱該表觀密度為最佳表觀密度。當小于最佳表觀密度時，材料內(nèi)空隙過大，由于空氣對流作用會使導(dǎo)熱系數(shù)有所提高。(4)濕度因為固體導(dǎo)熱最好、液體次之、氣體導(dǎo)熱最差，因此，材料受潮會使導(dǎo)熱系數(shù)增大，若水結(jié)冰導(dǎo)熱系數(shù)進一步增大。為了保證保溫效果，對絕熱材料要特別注意防潮。(5)溫度材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大。因此絕熱材料在低溫下的使用效果更佳。(6)熱流方向?qū)τ谀静牡壤w維狀材料，熱流方向與纖維排列方向垂直時材料的導(dǎo)熱系數(shù)要小于平行時的導(dǎo)熱系數(shù)。二、絕熱材料的基本要求及

4、選擇原則對絕熱材料的基本要求是：導(dǎo)熱系數(shù)小于0．23W／(m·K)，表觀密度小于600kg／m3，有足夠的抗壓強度(—·般不低于0．3MPa)。除此以外，還要根據(jù)工程的特點，考慮材料的吸濕性、溫度穩(wěn)定性、耐腐蝕性等性能，以及技術(shù)經(jīng)濟指標。三、常用絕熱材料絕熱材料一般系輕質(zhì)、疏松的多孔體、松散顆粒及纖維狀的材料。常用的絕熱材料和導(dǎo)熱系數(shù)見表10.2吸聲材料一、吸聲材料的定義聲音起源于物體的振動。聲源的振動迫使鄰近的空氣跟著振動而形成聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。聲音在傳播過程中，一部分由于聲能隨著距離的增大而擴散，另一部分則

5、因空氣分子的吸收而減弱。聲波遇到材料表面時，被吸收聲能(E)與入射聲能(E0)之比，稱為吸聲系數(shù)α，即：α=E/E0×100％吸聲系數(shù)是評定材料吸聲性能好壞的主要指標。材料的吸聲特性除與聲波的方向有關(guān)外，還與聲波的頻率有關(guān)。通常取125，250，500，1000，2000，4000(Hz)等六個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲頻率特性。六個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，稱為吸聲材料。二、吸聲材料及其構(gòu)造(1)多孔吸聲材料聲波進入材料內(nèi)部互相貫通的孔隙，空氣分子受到摩擦和沾滯阻力，使空氣產(chǎn)生振動，從而使聲能轉(zhuǎn)為機械能，最后

6、因摩擦而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮鼙晃?。這類多孔材料的吸聲系數(shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對中頻和高頻的聲音吸收效果較好。材料中開放的、互相連通的、細致的氣孔越多，其吸聲性能越好。多孔吸聲材料玻璃棉、礦棉、木絲板、半穿孔纖維板(2)柔性吸聲材料具有密閉氣孔和一定彈性的材料，如泡沫塑料，聲波引起的空氣振動不易傳遞至其內(nèi)部，只能相應(yīng)地產(chǎn)生振動，在振動過程中由于克服材料內(nèi)部的摩擦而消耗了聲能，引起聲波衰減。(3)簾幕吸聲體簾幕吸聲體是用具有通氣性能的紡織品，安裝在離墻面或窗洞一定距離處，背后設(shè)置空氣層。這種吸聲體對中、高頻都有一定的吸聲效果。

7、(4)懸掛空間吸聲體這種吸聲體懸掛于空間的吸聲體，增加了有效的吸聲面積，加上聲波的衍射作用，大大提高了實際的吸聲效果?？臻g吸聲體可設(shè)計成多種形式懸掛在頂棚下面。(5)薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)將膠合板、薄木板、纖維板、石膏板等的周邊釘在墻或頂棚的龍骨上，并在背后留有空氣層，即成薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)。該吸聲結(jié)構(gòu)主要吸收低頻率的聲波。(6)穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔的各種材質(zhì)薄板周邊固定在龍骨上，并在背后設(shè)置空氣層即成穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)。這種吸聲結(jié)構(gòu)具有適合中頻的吸聲特性，使用普遍。阻燃輕質(zhì)吸聲材料礦棉吸聲板穿孔鋁合金板擠塑保溫板憎水珍珠

8、巖保溫板