第十三章 绝热材料和吸声材料

1、建筑物采用适当的绝热材料，不仅能满足人们对居住环境的要求，而且有着明显的节能效果。采用适当的吸声材料，可以保持室内良好的音响效果和减少噪声污染。应用绝热材料和吸声材料，对提高人们的生活质量有重要意义。13.113.1绝热材料绝热材料在建筑上，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、隔热材料统称为绝热材料。（1）材料的组成 化学组成及分子结构简单的物质导热系数比较大；金属导热系数较大，非金属次之，液体较小，气体更小。13.1.113.1.1 影响材料绝热性能的因素影响材料绝热性能的因素（2）孔隙率及孔隙构造 因为固体材料的导热系数比空气的导

2、热系数大，因此材料的孔隙率越大，导热系数就越小。 材料的导热系数不仅与孔隙率有关，而且还与孔隙的大小、分布、形状及连通情况有关。（3）湿度 因为水的导热系数比密闭空气大20多倍，而冰的导热系数比密闭空气大100多倍。所以材料受潮吸湿后，其导热系数会增大，若受冻结冰后，则导热系数会增大更多。（4）温度 材料的导热系数随温度的升高而增大，因温度升高，材料固体分子的热运动增强，同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加。（5）热流方向 对于各向异性材料，如木材等纤维质材料，当热流平行于纤维方向时，热流受到的阻力小；而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。13.1.2 13.1.2 常用绝热

3、材料及其性能常用绝热材料及其性能 绝热材料根据化学成分可分为无机材料和有机材料两大类，根据结构形式又分为纤维状材料、散粒状材料和多孔材料。1）石棉及其制品(1) 无机纤维状绝热材料 具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔声及绝缘等性能。可与水泥、碳酸镁等结合成石棉制品绝热材料，用于建筑工程的高效保温及防火覆盖等。石棉瓦2）矿棉及其制品 具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能，原料来源丰富，成本较低。 可制成矿棉板、矿棉毡及管套等，可用于建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温材料及热力管道的保温材料。矿棉吸音板矿棉板吊顶3）玻璃棉及其制品 玻璃棉包括短棉和超细棉两种。 短棉可制成沥青玻璃棉毡、板等制品

4、；超细棉可制成普通超细棉毡、板，也可制作无碱超细玻璃棉毡等，用于房屋建筑中的保温及管道的保温材料。隔音玻璃棉板玻璃棉管玻璃棉风管保温4）陶瓷纤维 陶瓷纤维可制成毡、毯、纸、绳等制品，最高使用温度可达1100 -1300 ，用于高温绝热。陶瓷纤维毯陶瓷纤维板陶瓷纤维马福炉1）膨胀蛭石及其制品(2) 无机散粒状绝热材料 导热系数在0.046-0.070W/(m K)之间，最高使用温度为1000-1100 ，主要用于填充墙壁、楼板及平屋顶保温等，使用时应注意防潮。 膨胀蛭石除用作填充材料外，也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合制成砖、板、管件等用于围护结构及管道保温。膨胀蛭石膨胀蛭石板2）膨胀珍珠岩 导

5、热系数在0.047-0.070W/(m k)之间，最高使用温度为800 ，最低使用温度为-200，质轻、吸湿性好、化学稳定性好、不燃烧、耐腐蚀、施工方便。广泛用于建筑工程的围护结构、低温和超低温制冷设备、热工设备等的绝热保温。膨胀珍珠岩墙板膨胀珍珠岩砖膨胀珍珠岩管壳1）硅藻土(3) 无机多孔类绝热材料 导热系数为0.060W/(m k)，孔隙率为50%-80%，最高使用温度约为900 ，具有很好的保温绝热性能，常用作填充料或制作硅藻土砖等。硅藻土砖2）微孔硅酸钙制品 导热系数为0.047-0.056W/(m k)，最高使用温度约为650-1000 ，用于建筑物的围护结构和管道保温，效果比水泥膨

6、胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石好。微孔硅酸钙板微孔硅酸钙管壳3）泡沫玻璃 具有导热系数小、抗压强度高、抗冻性好、耐久性好等优点，可锯切、钻孔、粘接，是一种高级绝热材料。可用来砌筑墙体，也可用于冷藏设备的保温。泡沫玻璃保温板外墙外保温体系泡沫玻璃防火隔离带加气混凝土4）泡沫混凝土和加气混凝土泡沫混凝土1）泡沫塑料(4) 有机绝热材料 具有轻质、保温、防震特点，可用于屋面、墙面保温、冷库绝热和制成夹心复合板。聚苯乙烯泡沫塑料板聚苯板应用2）植物纤维类绝热板 具有表观密度小、导热系数小、抗渗和防腐性能好的特点。软木板 软木板蜂窝板 具有强度大、导热系数小、抗震性好的优点，可制成轻质高强的结构用板材，也可制成

7、绝热性能良好的非结构用板材和隔声材料。蜂窝板13.213.2吸声材料吸声材料吸声材料是指能在一定程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。采用适当的吸声材料，能改善声波在室内的传播质量，保持良好的音响效果。声音在室外空旷处传播过程中，一部分声能因传播距离增加而扩散；一部分因空气分子的吸收而减弱。但在室内不大的房间内，声能的衰减不是靠空气，而主要是靠墙壁、顶棚、地板等材料对它的吸收。13.2.1 13.2.1 材料的吸声原理材料的吸声原理0EE还有一部分能量被材料吸收材料的吸声性能除与材料本身性质、厚度及材料的表面特征有关外，还与声音的频率及声音的入射方向有关。为了全面反映材料的吸声性能，通常采

8、用125、250、500、1000、2000、4000Hz六个频率的吸声系数表示材料吸声的频率特征。任何材料均能不同程度的吸收声音，通常把六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。 对同一种多孔材料来说，当其表观密度增大（即孔隙率减小时），对低频的吸声效果有所提高，而高频的吸声效果则有所降低。13.2.2 13.2.2 影响材料吸声性能的主要因素影响材料吸声性能的主要因素(1) 材料的表观密度增加材料的厚度可提高低频的吸声效果。(2) 材料的厚度孔隙越多越细小，吸声效果越好。互相连通的开放的孔隙越多，吸声效果越好。(3) 材料的孔隙特征金属微孔吸声板当多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，由于孔隙大多被水分或涂料堵塞，吸声效果将大大降低。悬吊在空中的吸声材料，可控制室内的混响时间和降低噪声。多孔材料或饰物悬吊在空中其吸声效果比布置在墙面或顶棚上要好，而且使用和安置也较为便利。(4) 吸声材料设置的位置13.2.3 13.2.3 建筑上常用的吸声材料建筑上常用的吸声材料吸声材料应用吸声材料应用吸声材料应用 隔声是指材料阻止声波透过的能力。隔声性能的好坏用材料的入射声能与透过声能相差的分贝数表示，差值越大，隔声性能越好。13.2.4 13.2.4 隔声材料隔声材料 通常要隔绝的声