第12章绝热材料与吸声材料.ppt

1、第十二章绝第十二章绝热材料热材料与吸声材料与吸声材料一、绝热材料一、绝热材料n概念：概念：在建筑中在建筑中，习惯上把用于控制室内热量外流的材习惯上把用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料料叫做保温材料；把防止室外热量进入室内的材料叫做隔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。热材料。保温、隔热材料统称为绝热材料。基本概念基本概念（1）导热性导热性：指材料传递热量的能力。指材料传递热量的能力。（2）导热系数导热系数（）：）：表示表示材料的导热能力材料的导热能力指标指标。意义。意义：在稳定传热条件下在稳定传热条件下，当材料层单位厚度内的温差为当材料层单位厚度内的温差

2、为1时时，在在1s内通过内通过1m2表面积的热量。材料导热系数越大表面积的热量。材料导热系数越大，导热导热性能越好。工程上将导热系数性能越好。工程上将导热系数0.23w/(mK)的材料称为的材料称为绝热材料绝热材料；（3）传热系数（）传热系数（K）与热阻（）与热阻（R）：）：墙体或其它围护结构的墙体或其它围护结构的传热能力常用传热系数来表示。其值越小，保温隔热性能越好。传热能力常用传热系数来表示。其值越小，保温隔热性能越好。传热系数：传热系数：K=/a(W/m2K)热阻：热阻：R=1/K(m2K/W)民用建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）对不同地区（采暖居住部分）对不同地区的

3、屋面、外墙、门、窗等部位的传热系数作了严格的规定，的屋面、外墙、门、窗等部位的传热系数作了严格的规定，如西安、北京和哈尔滨地区外墙的传热系数分别定为如西安、北京和哈尔滨地区外墙的传热系数分别定为1.0、0.90、0.52W/m2K。n绝热材料的种类及使用要点绝热材料的种类及使用要点绝热材料按照它们的化学组成可以分为可以分为无机绝热材料按照它们的化学组成可以分为可以分为无机类、类、有机有机类类和复合材料类和复合材料类绝热材料。绝热材料。1.无机绝热材料无机绝热材料：用矿物质原料制成，呈散粒状、纤维状或：用矿物质原料制成，呈散粒状、纤维状或多孔多孔状，可制成板、片、卷材或套管等形式的制品，包括石棉

4、、状，可制成板、片、卷材或套管等形式的制品，包括石棉、岩棉岩棉、矿矿渣渣棉棉、玻璃玻璃棉棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫玻璃泡沫玻璃、多孔多孔混凝土混凝土（泡沫泡沫混凝土、加气混凝土混凝土、加气混凝土)等。等。2.有机绝热材料有机绝热材料：包括软木、纤维板、刨花板、：包括软木、纤维板、刨花板、发泡聚苯乙烯发泡聚苯乙烯泡泡沫塑料沫塑料（EPS,导热系数较低导热系数较低,机械强度高，尺寸精确，市场占有率高）机械强度高，尺寸精确，市场占有率高）、挤塑式聚苯乙烯（挤塑式聚苯乙烯（XPS，其导热系数大大低于同厚度的，其导热系数大大低于同厚度的EPS,具有具有更好的保温隔热性能）、更好

5、的保温隔热性能）、脲醛泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料（在目前（在目前保温材料中导热系数最低，仅为保温材料中导热系数最低，仅为0.018-0.023w/(mK)，保温性能优，保温性能优异）、聚氯乙烯泡沫塑料、异）、聚氯乙烯泡沫塑料、硬质泡沫橡胶硬质泡沫橡胶等。等。3.复合复合绝热材料绝热材料：胶粉：胶粉EPS保温浆料、保温砂浆等。保温浆料、保温砂浆等。n墙体保温系统：外墙内保温系统、墙体夹芯保温系统、外墙外保墙体保温系统：外墙内保温系统、墙体夹芯保温系统、外墙外保温系统、墙体自保温系统等。温系统、墙体自保温系统等。n影响材料导热系数的因素影响材料导热系数的因素影响材料保温性

6、能的主要因素是导热系数的大小，导影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小，导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素影响：影响：（）材料的组成与结构。不同组成的材料其导热系数是（）材料的组成与结构。不同组成的材料其导热系数是不同的。一般说来，导热系数值以金属最大，非金属次之，不同的。一般说来，导热系数值以金属最大，非金属次之，液体较小，而气体更小。对于同一种材料，内部结构不同，液体较小，而气体更小。对于同一种材料，内部结构不同，导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大，微晶体结导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大，微晶体结构的次

7、之，玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来构的次之，玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系数的影响起着说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系数的影响起着主要作用，而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影主要作用，而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。响都不大。（）表观密度与孔隙特征（孔结构）。由于材料中固体（）表观密度与孔隙特征（孔结构）。由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。因其孔隙率大，导热系数就小。在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大

8、，导热系数就在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细玻对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系数反璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。密度，即在这个表观密

9、度时导热系数最小。（）湿度。材料吸湿受潮后，其导热系数就会增大，这在多孔材（）湿度。材料吸湿受潮后，其导热系数就会增大，这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的水的为为0.58（），比空气的），比空气的=0.029（）大）大20倍倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的=2.33（），其），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防结果使材

10、料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。水避潮。（）温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高（）温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高时，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时，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。但这种影响，当温度在壁间的辐射作用也有所增加。但这种影响，当温度在50范围范围内时并不显著，只有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的内时并不显著，只有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。影响。（）热流方向。对于各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，（）热流方向。对于

11、各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于纤维方当热流平行于纤维方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。向时，受到的阻力就大。n建筑上常用绝热材料建筑上常用绝热材料1.纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料（）石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，主要化学成（）石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，用于

12、建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。（2）矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉）矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等，并加一些调节原料（钙质所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等，并加一些调节原料（钙质和硅质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石（白云石、花岗石、和硅质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石（白云石、花岗石、玄武岩等）。上述原料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤玄武岩等）。上述原料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能，且原料来源维。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能

13、，且原料来源广，成本较低，可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑广，成本较低，可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸声材料，以及热力管物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸声材料，以及热力管道的保温材料。道的保温材料。（）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经（）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料，包括短棉和超细棉两种。熔融后制成纤维状材料，包括短棉和超细棉两种。（）植物纤维复合板。系以植物纤维为主要材料加入胶（）植物纤维复合板。系以植物纤维为主要材料加入胶结料和填料而制成。如木丝板是以木材下脚料制成木丝，结料和填料而制

14、成。如木丝板是以木材下脚料制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成型、冷压、加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成型、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。2.散粒状保温隔热材料散粒状保温隔热材料（1）膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物，经）膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物，经8501000C燃燃烧，体积急剧膨胀烧，体积急剧膨胀(可膨胀可膨胀20倍倍)而成为松散颗粒，其堆积密度而成为松散颗粒，其堆积密度为为80

15、200kgm3，导热系数，导热系数0.0460.07W/(mK)，用于填充墙壁、，用于填充墙壁、楼板及平屋顶，保温效果佳。可在楼板及平屋顶，保温效果佳。可在10001100下使用。下使用。膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，制成砖、板、管膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，制成砖、板、管壳等用于围护结构及管道保温。壳等用于围护结构及管道保温。（）膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩（）膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约20倍）而得蜂窝状白色倍）而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料

16、。堆积密度为或灰白色松散颗料。堆积密度为40300kgm3，=0.0250.048()，耐热，耐热800C，为高效能保温保冷填充材料。，为高效能保温保冷填充材料。膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料，配以适量胶凝材料，经膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料，配以适量胶凝材料，经拌和、成型、养护（或干燥、或焙烧）后两制成的板、砖、管等产拌和、成型、养护（或干燥、或焙烧）后两制成的板、砖、管等产品。品。3.多孔型保温隔热材料多孔型保温隔热材料()微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料（硅微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料（硅藻土）、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压

17、处理和干藻土）、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。用于围护结构及管道保温。燥等工序而制成。用于围护结构及管道保温。()泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入发泡剂（石灰石或泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入发泡剂（石灰石或碳化钙），经粉磨、混合、装模，在碳化钙），经粉磨、混合、装模，在800下烧成后形成含有大量下烧成后形成含有大量封闭气泡（直径封闭气泡（直径0.15mm）的制品。它具有导热系数小、抗压强）的制品。它具有导热系数小、抗压强度和抗冻性高、耐久性好等特点，且易于进行锯切、钻孔等机械加度和抗冻性高、耐久性好等特点，且易于进行锯切、钻孔等机械加工，为高级保温材料，也常用于

18、冷藏库隔热。工，为高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。()多孔混凝土和轻骨料混凝土：加气混凝土、泡沫混凝土和轻骨多孔混凝土和轻骨料混凝土：加气混凝土、泡沫混凝土和轻骨料混凝土。料混凝土。(4)泡沫塑料。泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一定剂量的发泡沫塑料。泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡而制成的轻质保温、泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡而制成的轻质保温、防震材料。目前我国生产的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及防震材料。目前我国生产的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及脲醛脲醛树脂等泡沫塑料。树脂等泡沫塑料。4.其他保温隔热材料其他保温隔热材料（

19、）软木板。软木也叫栓木。软木板是用栓皮、栎树皮（）软木板。软木也叫栓木。软木板是用栓皮、栎树皮或黄菠萝树皮为原料，经破碎后与皮胶溶液拌和，再加压或黄菠萝树皮为原料，经破碎后与皮胶溶液拌和，再加压成型，在成型，在80的干燥室中干燥一昼夜而制成。软木板具有的干燥室中干燥一昼夜而制成。软木板具有表观密度小，导热性低，抗渗和防腐性能高等特点。表观密度小，导热性低，抗渗和防腐性能高等特点。（2）蜂窝板。蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结）蜂窝板。蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。蜂窝状芯材是用

20、浸渍过合成树脂（酚醛、聚酯等）层结构。蜂窝状芯材是用浸渍过合成树脂（酚醛、聚酯等）的牛皮纸、玻璃布和铝片等，经加工粘合成六角形空腹的牛皮纸、玻璃布和铝片等，经加工粘合成六角形空腹（蜂窝状）的整块芯材。常用的面板为浸渍过树脂的牛皮（蜂窝状）的整块芯材。常用的面板为浸渍过树脂的牛皮纸、玻璃布或不经树脂浸渍的胶合板、纤维板、石膏板等。纸、玻璃布或不经树脂浸渍的胶合板、纤维板、石膏板等。面板必须采用合适的胶粘剂与芯材牢固地粘合在一起，才面板必须采用合适的胶粘剂与芯材牢固地粘合在一起，才能显示出蜂窝板的优异特性，即具有比强度大、导热性低能显示出蜂窝板的优异特性，即具有比强度大、导热性低和抗震性好等多种功

21、能。和抗震性好等多种功能。5.关于隔热材料的概念关于隔热材料的概念隔热材料应能阻抗室外热量的传入，以及减小室外空隔热材料应能阻抗室外热量的传入，以及减小室外空气温度波动对内表面温度影响。材料隔热性能的优劣，不气温度波动对内表面温度影响。材料隔热性能的优劣，不仅与材料的导热系数有关，而且与导温系数、蓄热系数有仅与材料的导热系数有关，而且与导温系数、蓄热系数有关。关。在建筑中，围护结构隔热设计时，除了采用隔热材料在建筑中，围护结构隔热设计时，除了采用隔热材料外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，如：外表面外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，如：外表面做浅色饰面，如浅色粉刷、浅色涂层和浅色面砖

22、等；窗户做浅色饰面，如浅色粉刷、浅色涂层和浅色面砖等；窗户采用绝热薄膜；设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；采采用绝热薄膜；设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。采用蓄用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。采用蓄水屋顶、有土或无土植被屋顶，以及墙面垂直绿化等。水屋顶、有土或无土植被屋顶，以及墙面垂直绿化等。二、吸声材料二、吸声材料1.材料吸声的原理及技术指标材料吸声的原理及技术指标声音起源于物体的振动，它迫使邻近的空气跟着振动声音起源于物体的振动，它迫使邻近的空气跟着振动而成为声波，并在空气介质中向四周传播。而成为声波，并在空气介质中向四周传播。当

23、声波遇到当声波遇到材料表面时，一部分被反射材料表面时，一部分被反射另一部分穿透材料，其余的部分则传递给材料，在材另一部分穿透材料，其余的部分则传递给材料，在材料的孔隙中引起空气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，其间料的孔隙中引起空气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，其间相当一部分声能转化为热能而被吸收掉。这些被吸收的能相当一部分声能转化为热能而被吸收掉。这些被吸收的能量（）（包括部分穿透材料的声能在内）与传递给材料量（）（包括部分穿透材料的声能在内）与传递给材料的全部声能（的全部声能（E0）之比，是评定材料吸声性能好坏的主要）之比，是评定材料吸声性能好坏的主要指标，称为吸声系数（指标，称为吸声系数（），用

24、公式表示（），用公式表示（P191）吸声系数与声音的频率及声音的入射方向有关。因此吸声系数与声音的频率及声音的入射方向有关。因此吸声系数用声音从各方向入射的吸收平均值表示，并应指吸声系数用声音从各方向入射的吸收平均值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。通常采用常用规定的六个频率：出是对哪一频率的吸收。通常采用常用规定的六个频率：125、250、500、1000、2000、4000Hz。任何材料对声音。任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常是将对上述都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常是将对上述六个频率的平均吸声系数大于六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，列为吸声材料。的材

25、料，列为吸声材料。吸声材料大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、毯子等，吸声材料大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、毯子等，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这类多孔性小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这类多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。高频和中频的声音吸收效果较好。2.影响多孔性材料吸声性能

26、的因素影响多孔性材料吸声性能的因素（）材料的表观密度。对同一种多孔材料（例如超细玻（）材料的表观密度。对同一种多孔材料（例如超细玻璃纤维）而言，当其表观密度增大时（即空隙率减小时），璃纤维）而言，当其表观密度增大时（即空隙率减小时），对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声效果则有所对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声效果则有所降低。降低。（）材料的厚度。增加多孔材料的厚度，可提高对低频（）材料的厚度。增加多孔材料的厚度，可提高对低频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。（）材料的孔隙特征。孔隙愈多愈细小，吸声效果愈好。（）材料的孔隙特征。孔隙愈多愈细

27、小，吸声效果愈好。如果孔隙太大，则效果就差。如果材料中的孔隙大部分为如果孔隙太大，则效果就差。如果材料中的孔隙大部分为单独的封闭的气泡（如聚氯乙烯泡沫塑料），则因声波不单独的封闭的气泡（如聚氯乙烯泡沫塑料），则因声波不能进入，从吸声机理上来讲，就不属多孔性吸声材料。当能进入，从吸声机理上来讲，就不属多孔性吸声材料。当多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，则因材料的孔隙被多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，则因材料的孔隙被水分或涂料所堵塞，其吸声效果亦将大大降低。水分或涂料所堵塞，其吸声效果亦将大大降低。3.建筑上常用吸声材料及安装方法建筑上常用吸声材料及安装方法建筑工程中常用吸声材料有：石膏砂浆（掺

28、有水泥、玻璃建筑工程中常用吸声材料有：石膏砂浆（掺有水泥、玻璃纤维）、石膏砂浆（掺有水泥、石棉纤维）、水泥膨胀珍珠岩纤维）、石膏砂浆（掺有水泥、石棉纤维）、水泥膨胀珍珠岩板、矿渣棉、沥青矿渣棉毡、玻璃棉、起细玻璃棉、泡沫玻璃、板、矿渣棉、沥青矿渣棉毡、玻璃棉、起细玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、软木板、木丝板、穿孔纤维板、工业毛毡、地毯、泡沫塑料、软木板、木丝板、穿孔纤维板、工业毛毡、地毯、帷幕等。帷幕等。除了采用多孔吸声材料吸声外，还可将材料组成不同的吸除了采用多孔吸声材料吸声外，还可将材料组成不同的吸声结构，达到更好的吸声效果。常用的吸声结构形式有薄板共声结构，达到更好的吸声效果。常用的吸声结

29、构形式有薄板共振吸声结构和穿孔板吸声结构。振吸声结构和穿孔板吸声结构。薄薄板板共共振振吸吸声声结结构构系系采采用用薄薄板板钉钉牢牢在在靠靠墙墙的的木木龙龙骨骨上上，薄薄板板与与板板后后的的空空气气层层构构成成了了薄薄板板共共振振吸吸声声结结构构。穿穿孔孔板板吸吸声声结结构构是是用用穿穿孔孔的的胶胶合合板板、纤纤维维板板、金金属属板板或或石石膏膏板板等等为为结结构构主主体体，与与板板后后的的墙墙面面之之间间的的空空气气层层（空空气气层层中中有有时时可可填填充充多多孔孔材材料料）构构成成吸吸声声结结构构。该该结结构构吸吸声声的的频频带带较较宽宽，对对中中频频的的吸吸声声能能力力最最强。强。4.关于

30、隔声材料的概念关于隔声材料的概念必须指出：吸声性能好的材料，不能简单地就把它们必须指出：吸声性能好的材料，不能简单地就把它们作为隔声材料来使用。作为隔声材料来使用。人们要隔绝的声音按着传播的途人们要隔绝的声音按着传播的途径可分为空气声（由于空气的振动）和固体声（由于固体径可分为空气声（由于空气的振动）和固体声（由于固体的撞击或振动）两种。对隔空气声，根据声学中的的撞击或振动）两种。对隔空气声，根据声学中的“质量质量定律定律”，墙或板传声的大小，主要取决于其单位面积质量，墙或板传声的大小，主要取决于其单位面积质量，质量越大，越不易振动，则隔声效果越好，故对此必须选质量越大，越不易振动，则隔声效果

31、越好，故对此必须选用密实、沉重的材料（如粘土砖、钢板、钢筋混凝土）作用密实、沉重的材料（如粘土砖、钢板、钢筋混凝土）作为隔声材料。对隔固体声最有效的措施是采用不连续的结为隔声材料。对隔固体声最有效的措施是采用不连续的结构处理，即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和隔墙及楼构处理，即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和隔墙及楼板之间加弹性衬垫，如毛毡、软木、橡皮等材料，或在楼板之间加弹性衬垫，如毛毡、软木、橡皮等材料，或在楼板上加弹性地毯。板上加弹性地毯。例例1：什么是绝热材料？工程上对绝热材料有哪些要求？：什么是绝热材料？工程上对绝热材料有哪些要求？例例2：材料绝热的基本原理是什么？：材料绝热的基本原

32、理是什么？例例3：绝热材料为什么总是轻质的？使用时为什么一定要注：绝热材料为什么总是轻质的？使用时为什么一定要注意防潮？意防潮？例例4：试述材料的吸声性能及其表示方法？什么是吸声材料：试述材料的吸声性能及其表示方法？什么是吸声材料？例例5：简述吸声材料的基本特征？：简述吸声材料的基本特征？例例6：试述多孔材料、穿孔材料及薄板共振结构的吸声原理。：试述多孔材料、穿孔材料及薄板共振结构的吸声原理。随着材料的表观密度和厚度的增加，材料吸声性能有何变化随着材料的表观密度和厚度的增加，材料吸声性能有何变化？例例7：吸声材料和绝热材料在构造特征上有何异同？泡沫玻：吸声材料和绝热材料在构造特征上有何异同？泡

33、沫玻璃是一种强度较高的多孔结构材料，但不能用作吸声材料，璃是一种强度较高的多孔结构材料，但不能用作吸声材料，为什么？为什么？例例8：试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则？：试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则？例例1：什么是绝热材料？工程上对绝热材料有哪些要求？：什么是绝热材料？工程上对绝热材料有哪些要求？解：绝热材料是指导热系数（解：绝热材料是指导热系数（）值应不大于）值应不大于0.23W(mK)的隔热保温效果好的建筑材料。的隔热保温效果好的建筑材料。工程上首先要求绝热材料有较低的导热系数。其次，工程上首先要求绝热材料有较低的导热系数。其次，要求绝热材料应该是轻质的，其表观密度不大于

34、要求绝热材料应该是轻质的，其表观密度不大于600kgm3。同时要满足运输、施工中强度要求（抗压强度大于。同时要满足运输、施工中强度要求（抗压强度大于0.3MPa）。此外，还要求材料吸湿性要小，或者易于防）。此外，还要求材料吸湿性要小，或者易于防水，否则会明显降低保温性。水，否则会明显降低保温性。对材料的导热系数应在相对湿度为条对材料的导热系数应在相对湿度为条件下材料达到平衡含水状态下进行测定。工程上还要求材件下材料达到平衡含水状态下进行测定。工程上还要求材料施工容易，造价低廉，具有较好的技术经济效益。料施工容易，造价低廉，具有较好的技术经济效益。例例2：材料绝热的基本原理是什么？：材料绝热的基

35、本原理是什么？解：热在本质上是组成物质的分子、原子和电子等在物质解：热在本质上是组成物质的分子、原子和电子等在物质内部的移动、转动和振动所产生的能量。在任何介质中，内部的移动、转动和振动所产生的能量。在任何介质中，当存在着温度差时，就会产生热的传递现象，热能将由温当存在着温度差时，就会产生热的传递现象，热能将由温度较高的部分传递至温度较低的部分。不同的建筑材料具度较高的部分传递至温度较低的部分。不同的建筑材料具有不同的保温隔热性能，主要体现在材料的导热系数上，有不同的保温隔热性能，主要体现在材料的导热系数上，导热系数愈小，保温性能愈好。导热系数愈小，保温性能愈好。传热的基本方式有热传导、热对流

36、和热辐射三种。一传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。一般来说，三种传热方式总是共存的，但因绝热性能良好的般来说，三种传热方式总是共存的，但因绝热性能良好的材料常是多孔的，虽然在材料的孔隙内有着空气，起着辐材料常是多孔的，虽然在材料的孔隙内有着空气，起着辐射和对流作用，但与热传导相比，热辐射和对流所占的比射和对流作用，但与热传导相比，热辐射和对流所占的比例很小，故在建筑热工计算时通常不予考虑。例很小，故在建筑热工计算时通常不予考虑。例例3：绝热材料为什么总是轻质的？使用时为什么一定要：绝热材料为什么总是轻质的？使用时为什么一定要注意防潮？注意防潮？解：由于材料中固体物质的导热能力要比空气

37、的导热能力解：由于材料中固体物质的导热能力要比空气的导热能力大得多，因此，一般的轻质材料，其表观密度较小，导热大得多，因此，一般的轻质材料，其表观密度较小，导热系数也较小。所以绝热材料总是轻质的。系数也较小。所以绝热材料总是轻质的。材料吸湿受潮后，其导热系数就增大，这是由于当材材料吸湿受潮后，其导热系数就增大，这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的为为0.58（），比空气的），比空气的=0.029（）大）大20倍左右。如果孔隙中的水结

38、成了冰，则冰的倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的=2.33（），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。材料在应用时必须注意防水避潮。例例4：试述材料的吸声性能及其表示方法？什么是吸声材：试述材料的吸声性能及其表示方法？什么是吸声材料？料？解：吸声性能是指材料能够吸收由空气传递的声波能量的解：吸声性能是指材料能够吸收由空气传递的声波能量的性质。以性质。以吸声系数（吸声系数（）表示。吸声系数是这些被吸收的）表示。吸声系数是这些被吸收的能量（）（包括部分穿透材料的声能在内）与传递给材能量（）（包括部分穿透材料的声能在内）与传

39、递给材料的全部声能（料的全部声能（E0）之比，用公式表示为（）之比，用公式表示为（P191）常用规定的六个频率：常用规定的六个频率：125、250、500、1000、2000、4000Hz的平均吸声系数（的平均吸声系数（）来表示。）来表示。平均吸声系数大于平均吸声系数大于0.2的材料，列为吸声材料。的材料，列为吸声材料。吸声系数与声音的频率及声音的入射方向有关。因此吸吸声系数与声音的频率及声音的入射方向有关。因此吸声系数用声音从各方向入射的吸收平均值表示，并应指出声系数用声音从各方向入射的吸收平均值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。是对哪一频率的吸收。例例5：简述吸声材料的基本特征？：简述吸声

40、材料的基本特征？解：吸声材料的基本特征是：解：吸声材料的基本特征是：（）多孔性。吸声材料孔隙率几乎达（）多孔性。吸声材料孔隙率几乎达7090；（）开口孔隙率大、透气性好；（）开口孔隙率大、透气性好；（）体积密度适宜，过大会使透气性降低而使吸声性（）体积密度适宜，过大会使透气性降低而使吸声性能降低；能降低；常采取硬质板上钻孔，背后留空气夹层或填以柔性吸常采取硬质板上钻孔，背后留空气夹层或填以柔性吸声材料做成吸声结构的形式，以提高吸声系数。声材料做成吸声结构的形式，以提高吸声系数。例例6：试述多孔材料、穿孔材料及薄板共振结构的吸声原：试述多孔材料、穿孔材料及薄板共振结构的吸声原理。随着材料的表观密

41、度和厚度的增加，材料吸声性能有理。随着材料的表观密度和厚度的增加，材料吸声性能有何变化？何变化？解：多孔材料、穿孔材料的吸声原理在于：声波深入材料解：多孔材料、穿孔材料的吸声原理在于：声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。薄板共振结构系采用薄板钉牢在靠墙的声能转变为热能。薄板共振结构系采用薄板钉牢在靠墙的木龙骨上，薄板与板后的空气层构成了薄板共振吸声结构，木龙骨上，薄板与板后的空气层构成了薄板共振吸声结构，

42、大大提高了吸音效果。大大提高了吸音效果。对同一种多孔材料，当其表观密度增大时（即空隙率对同一种多孔材料，当其表观密度增大时（即空隙率减小时），对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声减小时），对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声效果则有所降低。增加多孔材料的厚度，可提高对低频的效果则有所降低。增加多孔材料的厚度，可提高对低频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。吸声效果，而对高频则没有多大的影响。例例7：吸声材料和绝热材料在构造特征上有何异同？泡沫：吸声材料和绝热材料在构造特征上有何异同？泡沫玻璃是一种强度较高的多孔结构材料，但不能用作吸声材玻璃是一种强度较高的多孔结构材料，但不能用作吸声

43、材料，为什么？料，为什么？解：吸声材料和绝热材料在构造特征上都是多孔性材料，解：吸声材料和绝热材料在构造特征上都是多孔性材料，但二者的孔隙特征完全不同。绝热材料的孔隙特征是具有但二者的孔隙特征完全不同。绝热材料的孔隙特征是具有封闭的、互不连通的气孔，而吸声材料的孔隙特征则是具封闭的、互不连通的气孔，而吸声材料的孔隙特征则是具有开放的、互相连通的气孔。有开放的、互相连通的气孔。泡沫玻璃虽然是一种强度较高的多孔结构材料，但是泡沫玻璃虽然是一种强度较高的多孔结构材料，但是它在烧成后含有大量封闭的气泡，且气孔互不连通，因而它在烧成后含有大量封闭的气泡，且气孔互不连通，因而不能用作吸声材料。不能用作吸声

44、材料。泡沫玻璃材料中的孔隙大部分为单独的封闭的气泡，泡沫玻璃材料中的孔隙大部分为单独的封闭的气泡，则因声波不能进入，从吸声机理上来讲，不属于多孔性吸则因声波不能进入，从吸声机理上来讲，不属于多孔性吸声材料。声材料。例例8：试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则：试述隔绝空气传声和固体撞击传声的处理原则？解：对隔绝空气传声，根据声学中的解：对隔绝空气传声，根据声学中的“质量定律质量定律”，墙或板传，墙或板传声的大小，主要取决于其单位面积质量，质量越大，越不易振声的大小，主要取决于其单位面积质量，质量越大，越不易振动，则隔声效果越好，故对此必须选用密实、沉重的材料作为动，则隔声效果越好，故对此必

45、须选用密实、沉重的材料作为隔声材料。隔声材料。对隔固体撞击传声，最有效的措施是采用不连续的结构处对隔固体撞击传声，最有效的措施是采用不连续的结构处理，即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和隔墙及楼板之间加理，即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和隔墙及楼板之间加弹性衬垫，如毛毡、软木、橡皮等材料，或在楼板上加弹性地弹性衬垫，如毛毡、软木、橡皮等材料，或在楼板上加弹性地毯。毯。隔绝撞击声的方法与隔绝空气声的方法是有区别的，因为隔绝撞击声的方法与隔绝空气声的方法是有区别的，因为在这种情况下，建筑构件（材料）本身成为声源而直接向四周在这种情况下，建筑构件（材料）本身成为声源而直接向四周传播声能。由于撞击的噪声干扰往往比空气声更为强烈，声波传播声能。由于撞击的噪声干扰往往比空气声更为强烈，声波沿固体材料传播时声能衰减极少，目前尚无行之有效的解决方沿固体材料传播时声能衰减极少，目前尚无行之有效的解决方法。法。