吸声、绝热材料

13吸声、绝热材料

主要介绍绝热材料和吸声材料的作用原理、影响其作用的主要因素、常用的绝热材料和吸声材料。通过本章的学习，应了解绝热材料和吸声材料的作用原理，熟悉常用的绝热材料和吸声材料的种类及其应用。

本章提要本章内容13.1

绝热材料13.2

吸声材料13.3

常用吸声板材13.1绝热材料

传热是指热量从高温区(介质)向低温区(介质)的自发流动，是一种由于温差而引起的能量转移。传热的方式有三种：传导、对流和辐射。

“传导”是依靠物体内各部分直接接触的物质近质点（分子，原子，自由电子等）作热运动而引起的热能传递过程；13.1.1传热原理与绝热材料的作用原理

“对流”是指较热的液体或气体，因遇热膨胀而密度减小从而上升，冷的液体或气体就会补充过来，形成分子的循环流动，这样热量就从高温的地方通过分子的相对位移，转向低温的地方；

“热辐射”是依靠物体表面对外发射电磁波而传递热量的现象，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体的能量，其结果为热从高温物体传递给低温物体。

在实际的传热过程中，往往同时存在着两种或三种传热方式。要实现绝热必须使建筑材料满足表观密度小、对流弱、热辐射低的要求。衡量材料导热能力的主要指标是热导率λ。λ的物理意义是在稳定传热条件下，当材料层厚度内的温差为1℃时，在1h内通过1m2表面积的热量。

（1）材料的化学成分及分子结构

（2）材料的表观密度和孔隙特征

（3）材料所处环境的温、湿度

（4）热流方向的影响13.1.2影响材料热导率大小的主要因素

在评价材料绝热性能时除了上述的热导率λ外，还有以下指标：（1）热阻R（m·K/W）热阻说明保温隔热材料抵抗热流通过的能力，即热流通过时所遇阻力。（2）导温系数α（m2/s）导温系数说明材料在不稳定的热作用下，内部温度变化的速度与材料的热导率成正比，与热容量成反比。（3）蓄热系数S（W/（m2·K））蓄热系数是衡量保温隔热材料储热能力的重要指标。蓄热系数大的材料蓄热性能好，热稳定性相应也较好。绝热材料按其化学组成可分为无机、有机、复合三大类型。

无机绝热材料是用无机矿物质原材料制成的材料，常呈纤维状、松散粒状或多孔状，可制成板、片、卷材或有套管型制品。

有机绝热材料是用有机原材料（各种树脂、软木、木丝、刨花等）制成。13.1.3常用的绝热材料(1)石棉及其制品石棉纤维具有极高的抗拉强度，并具有耐高温、耐腐蚀、绝热、绝缘等优良特性。(2)矿棉及其制品岩棉和矿渣棉统称为矿棉。矿棉用于建筑保温大体可包括墙体保温、屋面保温和地面保温等几个方面。13.1.3.1无机保温隔热材料(3)玻璃棉及及其制品品玻璃棉是是以石灰灰石、萤萤石等天天然矿物物、岩石石为主要要原料，，在玻璃璃窑炉中中熔化后后，经喷喷制而成成的。(4)膨胀珍珠珠岩及其其制品珍珠岩是是一种酸酸性火山山玻璃质质岩石，，内部含含有3%～6%的结合水水。(5)膨胀蛭石石及其制制品膨胀蛭石石是由天天然矿物物蛭石经经烘干、、破碎、、焙烧(800～1000℃)，在短时时间内体体积急剧剧膨胀（（6～20倍）而成成的一种种金黄色色或灰白白色的颗颗粒状材材料。。(6)泡沫玻璃璃泡沫玻璃璃是以天天然玻璃璃或人工工玻璃碎碎料和发发泡剂配配置成的的混合物物经高温温煅烧而而得到的的一种内内部多孔孔的块状状绝热材材料。(1)泡沫塑料料泡沫塑料料是高分子子化合物物或聚合合物的一一种，以以各种树树脂为基基料，加加入各种种辅助料料经加热热发泡制制得的轻轻质、保保温、隔隔热、吸吸声、防防震材料料。(2)碳化软木木板碳化软木木板是以一种种软木橡橡树的外外皮为原原料，经经适当破破碎后再再在模型型中成形形，在300℃℃左右热处处理而成成。13.1.3.2有机保温温隔热材材料(3)植物纤维维复合板板植物纤维维复合板板是以植物物纤维为为重要材材料加入入胶结料料和填料料而制成成。如木丝板板是以木木材下脚脚料制成成的木丝丝加入硅硅酸钠溶溶液及普普通硅酸酸盐水泥泥混合，，经成形形、冷压压、养护护、干燥燥而制成成。甘蔗蔗板是以以甘蔗渣渣为原料料，经过过蒸制、、加压、、干燥等等工序制制成的一一种轻质质、吸声声、保温温材料。。目前在建建筑工程程中普遍遍采用多多孔保温温材料和和在维护护结构中中设置普普通空气气层的方方法来解解决保温温隔热。。但如围护护结构较较薄，仅仅利用上上述方法法来解决决保温隔隔热问题题就较困困难。反反射型保保温绝热热材料为为解决上上述问题题提供了了一条新新途径。。如铝箔箔波形纸纸保温高高热板13.1.3.3反射型保保温隔热热材料13.2吸声材料料当声波入入射到建建筑构件件（如墙墙、顶棚棚）时，，声能的的一部分分被反射射，一部部分被穿穿透，还还有一部部分由于于构件的的振动或或声音在在其内部部传播时时介质的的摩擦或或热传导导而被损损耗，通通常称为为材料的吸吸收。通常把材材料吸收收的能量量与全部部声能的的比值称称为材料的吸吸声系数数，用α表示。13.2.1吸声原理理及吸声声材料的的作用原原理工程上通通常认为为对125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6个频率的的平均吸吸声系数数大于0.2的材料称称之为吸声材料料。（1）材料内部部孔隙率率及孔隙隙特征（2）材料的厚厚度（3）材料背后后的空气气层（4）温度和湿湿度的影影响13.2.2影响多孔孔性材料料吸声性性能的因因素吸声材料料和吸声声结构的的种类很很多，按按其材料料结构状状况可分分为如表13.1中所列的的几类。。13.2.3吸声材料料的分类类表13.1吸声材料料（结构构）类型型结构类型多孔吸声材料纤维状颗粒状泡沫状共振吸声结构单个共振器穿孔板共振吸声结构薄板减振吸声结构薄膜共振吸声结构特殊吸声结构空间吸声体、吸声尖劈等能减弱或或隔断声声波传递递的材料料称为隔声材料料。人们要要隔绝的的声音按按其传播播途径可可分为空气声（由于空空气的振振动）和和固体声（由于固固体撞击击或振动动）两种种。对空气声声的隔绝绝，主要要是依据据声学的““质量定定律”，即材料料的密度度越大，，越不易易受声波波作用而而产生振振动。对固体声声隔绝的的最有效措措施是断绝其其声波继继续传递递的途径径，即在在产生和和传递固固体声波波的结构构层中加加入具有有一定弹弹性的衬衬垫材料料13.2.4隔声材料料（1）多孔吸吸声材料料多孔吸声声材料从从表到里里都具有有大量内内外连通通的微小小间隙和和连续气气泡，有有一定的的通气性性。有呈松散散状的超超细玻璃璃棉、矿矿棉、海海草、麻麻绒等；；有的已已加工成成板状材材料，如如玻璃棉棉毡、穿穿孔吸声声装饰纤纤维板、、软质木木纤维板板、木丝丝板；另另外还有有微孔吸吸声砖、、矿渣膨膨胀珍珠珠岩吸声声砖、泡泡沫玻璃璃等。常见类型型见表13.2所示。13.2.5常用吸声声材料表13.2多孔吸吸声材材料基基本类类型主要种类常用材料举例使用情况纤维材料有机纤维材料动物纤维：毛毡价格昂贵，使用较少植物纤维：麻绒、海草防火、防潮性能差，原料来源丰富无机纤维材料玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡吸声性能好，保温隔热，不自燃，防腐防潮，应用广泛矿渣棉：散棉、矿棉毡吸声性能好，松散材料易自重下沉，施工扎手纤维材料制品软质木纤维板、矿棉吸声板、岩棉吸声板、玻璃棉吸声板装配式施工，多用于室内吸声装饰工程主要种类常用材料举例使用情况颗粒材料砌块矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖多用于砌筑截面较大的消声器板材膨胀珍珠岩吸声装饰板质轻、不燃、保温、隔热、强度偏低泡沫材料泡沫塑料聚氨酯及脲醛泡沫塑料吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测其他泡沫玻璃强度高、防水、不燃、耐腐蚀、价格昂贵，使用较少加气混凝土微孔不贯通，使用较少吸声剂多用于不易施工的墙面等处（2）薄膜膜、薄薄板共共振吸吸声材材料结结构薄膜、、薄板板共振振吸声声材料料结构构是将将皮革革、人人造革革、塑塑料薄薄膜等等材料料固定定在框框架上上，背背后留留有一一定的的空气气层，，构成成薄膜膜共振振吸声声结构构。这这些材材料具具有不不透气气、柔柔软、、受张张拉时时有弹弹性等等特点点。（3）共振振吸声声结构构共振吸吸声结结构中中间封封闭有有一定定体积积的空空腔，，并通通过有有一定定深度度的小小孔与与声场场相联联系。。（4）穿孔孔板组组合共共振吸吸声结结构这种结结构是是在各各种穿穿孔板板、狭狭缝板板背后后设置置空气气层形形成吸吸声结结构，，属于于空腔腔共振振吸声声类结结构。。穿孔孔板具具有适适合于于中频频的吸吸声特特性。。（5）空间间吸声声体空间吸吸声体体与一一般吸吸声结结构的的区别别在于于它不不是与与顶棚棚、墙墙体等等壁面面组成成吸声声结构构，而而是一一种悬悬挂于于室内内的吸吸声结结构，，它自自成体体系。。13.3常用吸声板板材矿棉装饰吸吸声板，是以矿渣渣棉为主要要原料，加加入适量粘粘合剂，经经加压、烘烘干、饰面面等工艺加加工而成，，具有轻质质、吸声、、防火、保保温、隔热热、装饰效效果好等优优异性能，，适用于宾馆、会议议大厅、写写字楼、机机场候机大大厅、影剧剧院等公共共建筑吊顶顶装饰。13.3.1矿棉装饰吸吸声板矿棉装饰吸吸声板通常常有滚花、浮雕雕、纹体、、印刷、自自然型、米米格型等多个品种种；规格有正方形和长长方形，尺寸有500mm×500mm、600mm×600mm、300mm×600mm、600mm×1200mm、300mm×300mm等，厚度8~30mm不等。13.3.1.1矿棉装饰吸吸声板的品品种与规格格（1）安装方法法①复合插贴贴安装法②明龙骨安安装法③暗龙骨安安装法④明、暗龙龙骨安装法法⑤复合平贴贴安装法13.3.1.2应用技术要要点（2）施工要求求①施工现场场相对湿度度过高不宜宜施工。②矿棉吸声声板不宜安安装在湿度度较大的环环境，如浴浴室、厨房房等处。③施工中要要注意吸声声板背面的的箭头方向向和白线方方向必须保保持一致。。④对于具有有特殊强度度要求的部部位，应按按设计要求求施工。⑤根据房间间大小及灯灯具布局，，以施工面面积中心计计算吸声的的用量，以以保证两侧侧间距相等等。⑥安装吸声声板时，须须戴清洁手手套，以防防弄脏板面面。⑦复合粘合合时，在施施工72h内，粘结胶胶尚未固化化前，不能能有强烈震震动。（3）运输和保保管注意事事项①搬运时轻轻装轻卸，，防止一角角落地。②码箱高度度不宜超过过6层，防止跌跌落。③运输过程程中，吸声声板要加盖盖雨布。④吸声板箱箱码放要起起脊，防止止下雨积水水。⑤运输绑绳绳与吸声板板箱接触部部位要有保保护措施，，以防吸声声板箱破损损。⑥存放保管管中，注意意存放在干干燥、清洁洁的地方，，有防雨水水措施。⑦吸声板包包装箱不能能直接放在在地面上，，要有垫板板或垫木，，离墙距离离大于40cm为宜。玻璃棉装饰饰吸声板是以玻璃棉棉为主要原原料，加入入适量胶粘粘剂、防潮潮剂、防腐腐剂等，经经加压、烘烘干、表面面加工等工工序而制成成的吊顶装装饰板材。。产品具有轻轻质、吸声声、防火、、隔热、保保温、装饰饰美观、施施工方便等等特点，适适用于宾馆馆、大厅、、影剧院、、音乐厅、、体育馆、、会场、船船舶及住宅宅的室内吊吊顶。13.3.2玻璃棉装饰饰吸声板珍珠岩装饰饰吸声板又名珍珠岩吸声声板，系以膨胀胀珍珠岩粉粉及石膏、、水玻璃配配以其他辅辅料，经拌拌和加工，，加入配筋筋材料压制制成型，并并经热处理理固化而成成。产品具有轻轻质、美观观、吸声、、隔热、保保温等特点点，可用于于室内顶棚棚、墙面装装饰。13.3.3珍珠岩装饰饰吸声板（1）普通膨胀胀珍珠岩装装饰吸声板板（以下简称称普通板））用于一般环环境的吸声声板，代号号为PB。（2）防潮珍珠珠岩装饰吸吸声板（以下简称防防潮板）经过特殊防防水材料处处理，可用用于高湿度度环境的吸吸声板，代代号为FB。13.3.3.1产品分类、、规格（3）产品规格格产品规格为为400mm×400mm、500mm×500mm和600mm×600mm，厚度15mm、17mm和20mm。其他规格格可由供需需双方商定定。（4）产品标记记标记顺序为为：产品名名称、代号号、边长、、厚度及标标准号。（1）外观质量板板材的外观质量应符合表13.3的规定。（2）尺寸允许偏偏差板材的的尺寸允许偏偏差应符合表13.4的规定。13.3.3.2产品技术性性能表13.3外观质量要要求项目质量要求优等品、一等品合格品缺棱、掉角、裂缝、脱落、剥离等现象不允许不影响使用正面的图案破损、夹杂物图案清晰、无夹杂物混入色差ΔE≤3表13.4尺寸允许偏偏差项目优等品一等品合格品边长0-0.30-1.00-1.0厚度±0.5±1.0±1.0直角偏离度(不大于)不平度(不大于)0.100.800.401.00.602.50(1)安装方法①直接粘贴贴法②木筋固定定法③轻钢龙骨骨固定法(2)包装及运输输先用塑料布布将每块板板包装起来来，再用纸纸箱或木箱箱将整批板板包装捆好好（钉好））。13.3.3.3珍珠岩装饰饰吸声板的的安装、搬搬动及贮存存珍珠岩装饰饰板属脆性性材料，搬搬运时需轻轻拿轻放，，不得碰撞撞受压，并并须将两块块板面对面面合在一起起搬运。运运输车辆应应有防雨防防潮措施。。(3)贮存珍珠岩装饰饰吸声板须须存放在干干燥的仓库库内，地面面须用木板板垫平，然然后再将装装饰板立放放堆垛，每每垛以两层层为宜。钙塑泡沫装装饰吸声板板是由聚乙烯烯树脂加入入轻质碳酸酸钙无机填填料、发泡泡剂、交联联剂、润滑滑剂、颜料料等经混炼炼模压发泡泡而成。有有一般板和加入阻燃剂剂的难燃板板两种。产品具有轻轻质、吸声声、耐热、、耐水及施施工方便等等优点，适用于大会堂、电电视台、广广播室、影影剧院、医医院、工厂厂及商店建建筑室内吊吊顶。13.3.4钙塑泡沫装装饰吸声板板以聚聚苯苯乙乙烯烯泡泡沫沫塑塑料料经经混混炼炼、、模模压压、、发发泡泡、、成成型型而而成成，，具具有有隔隔声声、、隔隔热热、、保保温温、、轻轻质质、、色色白白等等优优点点，，适适用用于于影影剧剧院院、、会会议议厅厅、、医医院院、、宾宾馆馆等等建建筑筑的的室室内内吊吊顶顶装装饰饰。。图案案有有凹凹凸凸花花型型、、十十字字花