建筑材料——绝热材料和吸声材料
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建筑材料与构造:建筑绝热与吸声材料在建筑领域,建筑材料的选择和运用对于建筑物的性能和舒适度起着至关重要的作用。
其中,建筑绝热材料和吸声材料是两个关键的类别,它们能够有效地改善建筑物的热环境和声学环境,提高居住和使用的质量。
建筑绝热材料,顾名思义,其主要作用是减少热量的传递,保持室内温度的稳定,降低能源消耗。
常见的建筑绝热材料包括无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料等。
无机绝热材料中,最常见的是岩棉和玻璃棉。
岩棉是以天然岩石为主要原料,经高温熔融后制成的纤维状材料。
它具有良好的绝热性能、防火性能和化学稳定性,常用于建筑外墙、屋面和管道的绝热保温。
玻璃棉则是以玻璃为主要原料,通过离心法或喷吹法制成的纤维状材料,其绝热性能与岩棉相似,但在柔软性和吸声性能方面可能更具优势。
有机绝热材料中,聚苯乙烯泡沫板和聚氨酯泡沫板是应用较为广泛的品种。
聚苯乙烯泡沫板具有质轻、保温性能好、价格低廉等优点,常用于建筑外墙和屋面的保温。
聚氨酯泡沫板则具有更高的绝热性能和粘结强度,但价格相对较高,常用于冷库、管道等对绝热要求较高的部位。
金属绝热材料,如铝箔和不锈钢箔等,虽然绝热性能相对较弱,但具有良好的反射性能,能够有效地反射热量,常用于建筑的辐射绝热系统。
在选择建筑绝热材料时,需要考虑多个因素。
首先是绝热性能,这是衡量绝热材料优劣的关键指标。
其次是防火性能,特别是对于高层建筑和人员密集场所,防火性能至关重要。
此外,还需要考虑材料的耐久性、施工性能、环保性能和成本等因素。
与建筑绝热材料不同,吸声材料的主要作用是吸收声音能量,降低室内的噪声水平,提高声学舒适度。
吸声材料的吸声性能通常用吸声系数来表示,吸声系数越大,吸声性能越好。
常见的吸声材料包括多孔吸声材料、共振吸声结构和特殊吸声结构等。
多孔吸声材料,如玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等,内部具有大量微小的孔隙,声音在这些孔隙中传播时,会引起空气和材料的摩擦,从而将声能转化为热能,实现吸声的效果。
绝热材料和吸声隔声材料绝热材料是一种能够有效减少热量传递的材料,它通过降低热传导和热辐射的方式减少热量的损失或增加热量的保持,从而实现节能效果。
最常见的绝热材料包括岩棉、聚苯乙烯泡沫、玻璃纤维等。
首先,岩棉是一种由岩石矿物纤维制成的绝热材料。
岩棉密度低、导热系数小,具有优良的隔热性能。
它不仅可以减少冷暖气的能量损失,还可以避免冷凝水的产生,降低建筑物内部的湿度。
此外,岩棉还具有很好的隔热性能,可以有效阻止声音的传播,提供一个安静舒适的居住环境。
其次,聚苯乙烯泡沫是一种蓬松轻便的绝热材料。
它具有良好的保温性能和低导热系数。
聚苯乙烯泡沫不仅可以减少室内外温度差异,提供舒适的室内温度,还可以有效阻挡冷热空气的流失,节省能源。
此外,聚苯乙烯泡沫还具有很好的隔声性能。
它可以吸收和减少来自外部的噪音,创造一个安静的环境。
最后,玻璃纤维是一种优质的绝热材料。
它由细小的玻璃纤维组成,具有优异的隔热性能和隔音效果。
玻璃纤维不仅具有低导热系数,还具有抗震和防火性能,能够提高建筑物的安全性。
此外,玻璃纤维还可以吸收和消散声音能量,有效减少室内噪音。
吸声隔声材料主要用于减少建筑内部和外部噪音的传播,提供一个安静的环境。
最常见的吸声隔声材料包括吸音板、空气悬浮吸音系统、阻尼材料等。
首先,吸音板是一种具有吸声性能的装饰材料。
它使用多孔材料制成,通过吸收声波的能量来减少噪音的传播。
吸音板常用于音乐厅、电影院等场所,可以改善声音的质量和清晰度,提供良好的音效。
其次,空气悬浮吸音系统是一种先进的吸声隔声技术。
它利用气流的原理,产生一层气动静压力,从而实现吸声效果。
空气悬浮吸音系统具有结构简单、吸音效果好、适用范围广等优点,被广泛应用于剧场、录音棚等场所。
最后,阻尼材料是一种有效减少震动和噪音传播的材料。
它可以吸收和分散来自外界的声音和振动,提供一个安静和稳定的环境。
阻尼材料常用于电梯井、飞机发动机舱等场所,可以减少噪音和震动对人和设备的影响。
第十一章 绝热材料和吸声材料
一、授课提纲及讲解内容
1、绝热材料定义、性能指标、分类;
2、导热方式及影响因素;
3、吸声材料定义;
4、吸声效果影响因素及吸声结构;
5、吸声材料选择;
6、隔音材料及隔音处理。
重点是第1项、第4项、第5项。
二、讲解时间
50min 。
三、讲稿与板书(*加黑部分为黑板板书内容)
§11-1 绝热材料
定义:对热流具有显著阻抗性的材料或者材料复合体。
1、性能指标:mk w 29.0<λ
3
01000m kg <ρ MPa R
3.0> 2、分类:按结构型式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧层状多孔状
粒状纤维状
按成分⎩⎨⎧、成本低有机:密度小、原料广耐高温、防虫无机:耐腐蚀、阻燃、
3、传热方式有:导热、对流、辐射三种方式,对建筑材料来讲,主要是导热。
影响导热的因素有:
1、表观密度内部构造
2、环境温湿度
3、热流方向
4、分子结构
其中以表观密度和湿度对材料导热系数影响最大。
热阻R 是材料层抵抗热流通过的能力,或者说是热流通过材料层所遇到的阻力。
其大小等于导热系数λ的倒数乘以材料层的厚度a 即 R=a/λ [单位(m2k )/w ]
§11-2 吸声材料
建筑声学主要研究两个问题:一是室内音质,二是建筑物的隔音。
不论是改善室内混响条件,提供良好音质,还是控制噪音对室内污染,都需要使用吸声材料。
1、吸声材料的定义
能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。
用吸声系数表示。
为全面反映材料的吸声频率特性,工程上通常认为对125、250 、500、1000 、2000和4000HZ六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料,才可称之为吸声材料。
2、吸声系数影响因素
1、内部的孔隙特征
2、材料的厚度
3、材料背后的空气层
4、材料的表面特征
3、吸声结构
1、多孔吸声材料
2、厚板震动吸声结构
3、共振吸声结构
4、穿孔板组合共振吸声结构
5、悬挂空间吸声体
6、帘幕吸声体
4、吸声材料的选择与应用
1、选择吸声系数大的材料,多数情况下中、低频吸声系数为控制指标。
2、吸声材料安装在易接触声波,且波反射次数最多部位,并考虑室内表面布置均匀性。
3、吸声材料应置护壁台度以上,以防碰撞损坏。
4、吸声性与装饰性相结合。
5、安装时留足缝隙。
6、防火、阻燃,不易霉变、虫驻。
7、注意区别绝然材料和吸声材料。
8、注意安装使用方法,以便最大限度地发挥其吸声作用。
5、隔音材料与隔音处理
隔音处理包括两种:一是空气声、二是固体声。
对空气声,加大墙体厚度即可,
对固体声,目前尚无行之有效的隔音方法。
现在解决的办法是材料表面加设弹性面层或弹性垫层。