第12章绝热材料和吸声材料
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1第十二章绝热和吸声隔声
泡沫玻璃、泡沫塑料、加气砼、石膏板 2、纤维绝热材料
石棉、岩棉、矿棉、玻璃棉、陶瓷纤维 3、反射绝热材料
12-1 吸声材料
一、吸声系数 1、吸声系数定义
E 100%
E0
E0——入射声能 E ——被材料吸收的声能
2、影响吸声的因素 材料的性质 声源自的频率、声音的入射角度测定吸声系数的方法： 无规入射（混响室法） 六个频率（125,250,500,1000,2000,4000Hz）
1第十二章绝热和吸声隔声
二、绝热材料基本要求 ①较低的导热系数： λ＜0.23W/m·K ②较低的表观密度:≯600kg/m3 ③一定的承载能力:＞0.3MPa 此外应有：较低的吸湿性、防火防腐能力。
三、常用绝热材料 1、多孔绝热材料 ⑴ 颗粒状
膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫塑料 ⑵ 板块状
吸声材料定义： __
0.2
二、吸声材料 1、多孔性吸声材料
气孔状——膨胀珍珠岩、泡沫玻璃 纤维状——玻璃棉、岩棉、矿棉、软质纤维板
2、柔性吸声材料 乙烯基海绵、聚氯乙稀泡沫塑料
感谢观赏
石棉、岩棉、矿棉、玻璃棉、陶瓷纤维 3、反射绝热材料
12-1 吸声材料
一、吸声系数 1、吸声系数定义
E 100%
E0
E0——入射声能 E ——被材料吸收的声能
2、影响吸声的因素 材料的性质 声源自的频率、声音的入射角度测定吸声系数的方法： 无规入射（混响室法） 六个频率（125,250,500,1000,2000,4000Hz）
1第十二章绝热和吸声隔声
二、绝热材料基本要求 ①较低的导热系数： λ＜0.23W/m·K ②较低的表观密度:≯600kg/m3 ③一定的承载能力:＞0.3MPa 此外应有：较低的吸湿性、防火防腐能力。
三、常用绝热材料 1、多孔绝热材料 ⑴ 颗粒状
膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫塑料 ⑵ 板块状
吸声材料定义： __
0.2
二、吸声材料 1、多孔性吸声材料
气孔状——膨胀珍珠岩、泡沫玻璃 纤维状——玻璃棉、岩棉、矿棉、软质纤维板
2、柔性吸声材料 乙烯基海绵、聚氯乙稀泡沫塑料
感谢观赏
绝热吸声材料
建筑材料
建筑与环境学院
陈红
绝热吸声材料
绝热材料
绝热材料的基本要求
绝热材料是指能起绝热、保温作用的材料
指标：
导热系数不大于0.29 W /（m · K） 一般表观密度不大于500 kg/m3 强度大于0.4MPa 具有一定温度稳定性 且吸湿性要小
影响材料导热系数的因素
材料的原子分子及其微观结构
绝热材料分类
天然--石棉纤维 纤维状 人工--矿渣绵、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉 有机质——木纤维板、草纤维板 微孔状 天然无机质--硅藻土 人工无机质--硅酸钙、碳酸镁 天然有机质—软木 天然无机质——膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土、 气泡状
泡沫玻璃、泡沫硅玻璃、火山灰微珠、泡沫粘土 人造有机质——泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨脂塑料、 泡沫橡胶、泡沫酚醛树脂、泡沫尿醛树脂、钙塑绝热板 如金属铝箔等
3、共振吸声结构
具有封闭的空腔和较小的开口，当空腔内空气受 到外力激荡，会发生共振消耗声能 若在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，可加宽和提 高共振频率范围的吸声量。
4、穿孔板组合共振吸声结构
将穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水 泥板、铝合板、薄钢板等周边固定在龙骨上，并 在背后设置空气层而构成 可看作是多个单独共振器并联而成，对中频声波 的吸声效果较好
隔声材料
隔声材料是能阻止声音向外传播， 起到隔绝声音作用的材料 声音按其传播途径可分
空气声：通过空气直接或间接传播 固体声：通过固体撞击或振动传播
对空气声的隔声措施
采用密实、沉重的（如粘土砖、钢板、钢筋 混凝土等）隔声材料
对固体声的隔声措施
采用不连续的结构处理 如在墙和承重梁之间、房屋的框架和墙板之间 加弹性衬垫（毛毡、软木、橡皮等）或在楼板 上加地毯
绝热材料和吸声隔声材料
绝热材料
一、绝热材料的作用及基本要求
? 绝热材料：在建筑上起绝热（即隔热、保温）作用，且导热系数 ≯ 0.23W/m.K的材料。
通常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。
? 用途：屋面、墙体、地面的保温隔热、采暖和空调管道等保温及 冷藏设备的隔热等。
王劲
7
三、绝热材料的类型 ⑴ 多孔型
绝热原理：
①固相传热：路线大大增加 ②气孔传热：导热系数极小
绝热材料：
泡沫塑料、膨胀珍珠岩等
王劲
8
⑵ 纤维型
绝热原理： 与多孔材料类似 绝热材料： 岩棉、矿棉
⑶ 反射型
绝热原理：
能量守恒
I A ? IB ? I0
从而
IA ? IB ? 1 I0 I0
反射率 I B 大I，0
②材料质量越大，空气声波越难使其振动。
2、隔声材料： 密实沉重的材料，如粘土砖，钢板、混凝土等
二、固体声的隔绝 1、传声特点：
固体越密实，固体声波传播效率越高。
2、隔声材料 ： 柔软弹性的阻尼材料，如毛毡、软木、橡皮等
王劲
24
? 分析 吸声材料和绝热材料都是多孔性材料，但两者的孔隙特征完 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有开放的、互相连通的气孔。泡沫玻璃 是—种强度较高的多孔结构材料，但是它在烧成后含有大量单独、 封闭的气泡，且气孔互不连通，则声波不能进入，从吸声机理上来 讲，不属于多孔吸声材料。因此不能用作吸声材料。
王劲
22
3、幕帘吸声体 基本材料： 吸声结构： 吸声原理：
4、空间吸声体 基本材料： 吸声结构： 吸声原理：
12绝热材料和吸声材料
泡沫聚苯乙烯、泡沫聚氨酯、泡沫尿醛树脂、泡沫酚醛 树脂、泡沫橡胶、钙塑绝热板
金属与无机 非金属复合 镀膜玻璃
复合绝 热材料
金属与有机 材料复合
铝塑反射板、铝箔夹心隔热膜
有机与无机 非金属复合 吸热涂层玻璃板
绝热材料的结构类型
大类 类
举例
纤维状 散粒状 微孔状 层状
天然 人造 天然 人造 天然 人造 天然 人造
质比结构复杂的物质的导热系数要大。 λ有机高分子＜ λ无机材料； λ非金属＜ λ金属 孔隙率——可将孔隙或空隙中的气体视为无对流的静止
空气。①孔隙率↑≡表观密度↓≡λ↓
②在表观密度相同的情况下，孔隙尺寸↓ ≡λ↓ ③孔隙体积大到一定程度后，由于空气对流的出
现，λ↑
温度——由于辐射热的影响，多孔材料的导热系数一般 随温度的升高而增大。
实验室简易焙烧膨胀倍数K0与工业焙烧膨胀倍数Ks对比
等级
堆积密度 （kg/m3）
K0(倍)
Ks (倍)
Fe2O3+FeO
用途
Ⅰ
≤80
≥3.5 ≥15
＜1.0
生产优质膨胀珍珠岩
Ⅱ
≤150
≥2.5
≥8
＜2.0
轻骨料
Ⅲ
≤250
≥2.0
≥3
泡沫玻璃
珍珠岩的化学成分范围
化学成分 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO
热传递机理—（2）对流
t2
t1
对流：对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之 间发生相对位移而导致的热量传递过程 。
热传递机理—（3）热辐射
热源
辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。物体因各种原因发出辐射能，其中 因热的原因发出辐射能的现象称为热辐射。 与热传导和对流传热不同，辐射传热无须借助中间介质的存在来传递热量， 可以在真空中传递。
绝热材料和吸声材料
入射声能具有较大吸收作用的材料。建筑 物室内使用吸声材料，可以控制噪声，改善室内的收音 条件，保持良好的音质效果，因此，吸声材料已广泛地 应用于厂房噪声控制，音乐厅、影剧院、大会堂等的音 质设计，以及各种工业与民用建筑中
吸声系数（α）是用来表示吸声材料吸声性能好坏的重要 指标。吸声系数是指声波遇到材料表面时，被材料吸收 的声能与入射给材料的声能之比，用下式表示：
2.有机绝热材料
（1）泡沫塑料
泡沫塑料质轻、保温、隔热、吸声防震。常用于屋面、 墙面保温、冷库绝热和制成夹心复合板。目前我国生产的 有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚胺脂泡沫塑 料等。 （2）植物纤维类绝热板 植物纤维类绝热板它们的特点是质轻、导热系数小，抗 震性能好，常用于天花板、隔墙板等。 （3）新型防热片—窗用绝热薄膜 绝热薄膜可应用于商业、工业、公共建筑、家庭寓所、 宾馆等建筑物的窗户内外表面,也可用于博物馆内艺术品和 绘画的紫外线防护。
二、常用的绝热材料
1.无机绝热材料
无机绝热材料由矿物类的材料经加工而成，多呈纤维状， 粒状和多孔状，具有不腐蚀、不燃烧、不虫蛀和价格便宜等 优点。 （1）纤维状材料 ①玻璃棉及制品
玻璃棉极轻，导热系数小，化学稳定性好，不燃、不腐、 吸湿性小，是一种高级的无机保温材料，常用其加工成毡、 板、管壳等保温制品。用于围护结构及管道保温。
绝热材料和吸声材料
第一节 绝热材料
一、绝热材料的作用及基本要求 在建筑中，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。 在建筑工程中绝热材料主要用于墙体和屋顶的保温绝热 以及热工设备、热力管道的保温，有时由于冬季施工的保温， 在冷藏室和冷藏设备上也普遍使用。
吸声系数（α）是用来表示吸声材料吸声性能好坏的重要 指标。吸声系数是指声波遇到材料表面时，被材料吸收 的声能与入射给材料的声能之比，用下式表示：
2.有机绝热材料
（1）泡沫塑料
泡沫塑料质轻、保温、隔热、吸声防震。常用于屋面、 墙面保温、冷库绝热和制成夹心复合板。目前我国生产的 有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚胺脂泡沫塑 料等。 （2）植物纤维类绝热板 植物纤维类绝热板它们的特点是质轻、导热系数小，抗 震性能好，常用于天花板、隔墙板等。 （3）新型防热片—窗用绝热薄膜 绝热薄膜可应用于商业、工业、公共建筑、家庭寓所、 宾馆等建筑物的窗户内外表面,也可用于博物馆内艺术品和 绘画的紫外线防护。
二、常用的绝热材料
1.无机绝热材料
无机绝热材料由矿物类的材料经加工而成，多呈纤维状， 粒状和多孔状，具有不腐蚀、不燃烧、不虫蛀和价格便宜等 优点。 （1）纤维状材料 ①玻璃棉及制品
玻璃棉极轻，导热系数小，化学稳定性好，不燃、不腐、 吸湿性小，是一种高级的无机保温材料，常用其加工成毡、 板、管壳等保温制品。用于围护结构及管道保温。
绝热材料和吸声材料
第一节 绝热材料
一、绝热材料的作用及基本要求 在建筑中，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。 在建筑工程中绝热材料主要用于墙体和屋顶的保温绝热 以及热工设备、热力管道的保温，有时由于冬季施工的保温， 在冷藏室和冷藏设备上也普遍使用。
建筑材料与构造：建筑绝热与吸声材料
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。
土木工程材料课件-第十二章 绝热材料与吸声材料
第二节 吸声材料隔声材料
一、材料的吸声原理
还有一部分能 量被材料吸收
E E0
二、影响材料吸声性能的主要因素
材料的厚度： 增加材料的厚度 可提高低频的吸 声效果。
材料的孔隙率与孔构造
材料的孔隙率降低时，对低频的吸声效果有 所提高，但对高频没有多大影响。一般孔 隙率越多，越细小，吸声效果越好
三、吸声材料的类型及其结构形式
2020
土木工程材料课件-第十二章 绝热材料与吸声材料
• •
２、表观密度与孔隙特征
• 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，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，导热系数就愈 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。
5. 柔性吸声结构
具有密闭气孔和一定弹性的材料，如 聚氯乙稀泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因 其有密闭气孔，声波引起的空气振动不是直接 传递至材料内部，只能相应的产生振动，在振 动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗声能， 引起声波衰减。这种材料的吸声特性是在一定 的频率范围内出现一个或多个吸收频率。
孔隙，很像个瓶子。当瓶腔内空气收到外力激 荡，会按一定的频率振动，这就是共振吸声器。 每个独立的共振吸声器都有一个共振频率，在 其共振频率附近，由于颈部空气分子在声波的 作用下像活塞一样进行往复运动，因摩擦而消 耗声能。若在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮， 可以加宽共振频率范围和提高吸声量。为了获 得较宽频率带的吸声性能，常采用组合共振吸 声结构或穿孔板组合共振吸声结构。
建筑装饰绝热、吸声材料
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13-2 吸声材料
• 评定材料吸声性能的指标，通常采用吸声系数。它是指被材料吸收 的声能量(E)与传递给材料表面的全部声能(E0)之比，是评定材料吸声 性能好坏的主要指标。
• 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，并应指出是对哪一频率的吸收。通 常采用六个频率:125 Hz、 250 Hz、500 Hz、 1 000 Hz、 2 000 Hz、 4 000 Hz。通常将对上述六个频率的平均吸声系数。大于
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13-1 绝热材料
• 三、常用的绝热材料
• 绝热材料按其化学组成，可分为无机绝热材料、有机绝热材料和复合 绝热材料三大类。
• 1.无机绝热材料 • 无机绝热材料是用矿物质原材料制成的材料，不易腐朽生虫，不会燃
烧，有的还能耐高温。无机绝热材料按构造可分为纤维状材料、颗粒 状材料和多孔材料。 • 2.有机绝热材料 • 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， 有机绝热材料吸湿性大，不耐久，不耐高温，只能用于低温绝热。
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13-1 绝热材料
• 二、影响材料热导率大小的主要因素
• 1.材料的化学组成及分子结构 • 不同化学成分的材料导热性能差异很大，如金属材料的热导率都比非
金属材料大得多。具有不同微观结构的材料，它们的热导率有很大的 差异。一般结晶结构的最大，微晶结构的次之，玻璃体结构的最小， 所以为了获得热导率较小的材料，可通过改变其微观结构的办法来实 现。 • 2.表观密度与孔隙特征 • 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，因其孔隙率大，导热系数就小，即导热系数随孔隙率的增大而减 小。
13-2 吸声材料
• 评定材料吸声性能的指标，通常采用吸声系数。它是指被材料吸收 的声能量(E)与传递给材料表面的全部声能(E0)之比，是评定材料吸声 性能好坏的主要指标。
• 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，并应指出是对哪一频率的吸收。通 常采用六个频率:125 Hz、 250 Hz、500 Hz、 1 000 Hz、 2 000 Hz、 4 000 Hz。通常将对上述六个频率的平均吸声系数。大于
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13-1 绝热材料
• 三、常用的绝热材料
• 绝热材料按其化学组成，可分为无机绝热材料、有机绝热材料和复合 绝热材料三大类。
• 1.无机绝热材料 • 无机绝热材料是用矿物质原材料制成的材料，不易腐朽生虫，不会燃
烧，有的还能耐高温。无机绝热材料按构造可分为纤维状材料、颗粒 状材料和多孔材料。 • 2.有机绝热材料 • 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， 有机绝热材料吸湿性大，不耐久，不耐高温，只能用于低温绝热。
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13-1 绝热材料
• 二、影响材料热导率大小的主要因素
• 1.材料的化学组成及分子结构 • 不同化学成分的材料导热性能差异很大，如金属材料的热导率都比非
金属材料大得多。具有不同微观结构的材料，它们的热导率有很大的 差异。一般结晶结构的最大，微晶结构的次之，玻璃体结构的最小， 所以为了获得热导率较小的材料，可通过改变其微观结构的办法来实 现。 • 2.表观密度与孔隙特征 • 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，因其孔隙率大，导热系数就小，即导热系数随孔隙率的增大而减 小。
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表观密度为45-150kg／m3，导热 系数为0.049-0.044W／m·K
缺点：吸水性大，弹性小
24
2020/6/11
玻璃棉
玻璃棉：用压缩空气将融化后从流口流出 的玻璃喷吹形成的乱向玻璃纤维。
表观密度为10－120kg／m3，导热系数为 0.041-0.035W／m·K
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2020/6/11
2
2020/6/11
第12章绝热材料和吸声材料
12.1.3常用绝热材料
(1)岩棉及矿渣棉 (2)玻璃棉 (3)膨胀蛭石 (4)膨胀珍珠岩
3
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第12章绝热材料和吸声材料
(5)微孔硅酸钙 (6)泡沫玻璃 (7)陶瓷纤维 (8)热反射玻璃
4
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第12章绝热材料和吸声材料
(2)绝热材料为什么总是轻质的?使用时为什么一定 要防潮?
11
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第12章绝热材料和吸声材料
(3)试述含水量对绝热材料性能的影响。
12
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第12章绝热材料和吸声材料
(4)何谓吸声材料?材料的吸声性能用什么指标表示?
13
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附录
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(9)泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料(表观密度为20－ 50kg/m3，导热系数为0.038-0.047W/m·K)
聚氯乙烯泡沫塑料(表观密度为1275kg/m3，导热系数为0.031-0.045W/m·K)
聚氨酯泡沫塑料(表观密度为30-65kg/m3， 导热系数为0.035－0.042W/m·K)
绝热材料
控制室内热量外流的材料叫做保温材料 防止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。
15
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导热系数λ
AtTQ 2aT1 1.15
式中：λ——导热系数，W／(m·K)； Q——总传热量，J； a——材料厚度，m； A——热传导面积，m2； t——热传导时间，h； T2—T1——材料两面温度差，K。
以硬硅钙石为主要水化产物的微孔硅酸钙， 其表观密度约为230kg／m3，导热系数约 为0.056W／m·K。
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泡沫玻璃
泡沫玻璃：用玻璃粉和发泡剂配成的混合 料经煅烧得到的多孔材料。
气相体积占80％-95。
发泡气体：碳酸气、一氧化碳、硫化氢、 氧气、氮气等。
气孔是独立的。
多孔材料传热过程
传导：主 辐射：小 对流：小
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纤维型
纤维的存在使热量在固相中的传热路线大 大增加，传热速度大为减缓。
传热方向和纤维方向垂直时的绝热性能比 传热方向和纤维方向平行时要好。
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纤维材料传热过程
纤维的存在使热量在 固相中的传热路线大 大增加，传热速度大 为减缓。
第12章绝热材料和吸声材料
常用材料的吸声系数
表12.2常用材料的吸声系数
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第12章绝热材料和吸声材料
12.2.2隔声材料
隔空气声 隔固体声
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第12章绝热材料和吸声材料
思考题
(1)何谓绝热材料?建筑上使用绝热材料有何意义?
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第12章绝热材料和吸声材料
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比热容c
CmT2Q T1
1.16
式中：C——材料比热容，J/(g·K) Q——材料吸收或放出的热量，J； m——材料的质量，g； T2-T1——材料受热或冷却前后温差,K。
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典型材料
铜：导热系数最大
静止空气：导热系数最小(隔热)
导热系数小于0.175W／m·K的材料称 为绝热材料。如：松木(横纹)、静止空 气、泡沫塑料等。(另见12.1.3常用绝 热材料)
膨胀蛭石
蛭石：一种复杂的镁、铁含水铝硅酸盐矿 物，由云母类矿物经风化而成，具有层状 结构。
膨胀蛭石：将天然蛭石破碎、预热后快速 煅烧，使蛭石膨胀20-30倍
表观密度87-900kg／m3，导热系数为0.046 －0.07W／m·K
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膨胀珍珠岩
珍珠岩：由地下喷出的熔岩在地表水中急 冷而成，具有类似玉髓的隐晶结构。
尿醛泡沫塑料
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第12章绝热材料和吸声材料
12.2吸声、隔声材料
12.2.1吸声材料及其构造
(1)多孔吸声材料 (2)柔性吸声材料 (3)帘幕吸声体
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第12章绝热材料和吸声材料
(4)悬挂空间吸声体 (5)薄板振动吸声结构 (6)穿孔板组合共振吸声结构
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22
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反射型
利用某些材料对热辐射的反射作用(如铝箔 的热反射率为0.95)，在需要绝热的部位表 面贴上这种材料，就可以将绝大部分外来 热辐射(如太阳光)反射掉，从而起到绝热的 作用。
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岩棉及矿渣棉
岩棉：熔融岩石喷吹制成
矿渣棉：熔融矿渣喷吹制成
岩棉和矿渣棉统称矿物棉
表观密度为150-600kg／m3，导热系数为 0.058-0.128W／m·K
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陶瓷纤维
陶瓷纤维：采用氧化硅、氧化铝为原料， 经高温熔融、喷吹制成。
水：比热容最大(保温)
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多孔型绝热材料
空气的导热系数仅为0.029W／m·K，大大 小于固体的导热系数，故热量通过气孔传 递的阻力较大
孔隙的存在使热量在固相中的传热路线大 大增加，从而传热速度大为减缓。
以上就是含有大量气孔的材料能起绝热作 用的原因。
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第12章绝热材料和吸声材料
12.1绝热材料
12.1.1绝热材料的性能
导热系数λ 比热容c 表12.1几种典型材料的热工性质
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第12章绝热材料和吸声材料
12.1.2绝热材料的类型及基本要 求
(1)多孔型
图12.1多孔材料传热过程
(2)纤维型
图12.2纤维材料传热过程
(3)反射型
膨胀珍珠岩：将珍珠岩砂破碎、预热后， 快速煅烧，使体积膨胀约20倍
堆积密度为40－500kg／m3，导热系数为 0.047－0.07W／m·K
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微孔硅酸钙
微孔硅酸钙：以石英砂、普通硅石或活性 高的硅藻土以及石灰为原料经过水热合成。
以托贝莫来石为主要水化产物的微孔硅酸 钙，其表观密度约为200kg／m3，导热系 数约为0.047W／m·K；
缺点：吸水性大，弹性小
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玻璃棉
玻璃棉：用压缩空气将融化后从流口流出 的玻璃喷吹形成的乱向玻璃纤维。
表观密度为10－120kg／m3，导热系数为 0.041-0.035W／m·K
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第12章绝热材料和吸声材料
12.1.3常用绝热材料
(1)岩棉及矿渣棉 (2)玻璃棉 (3)膨胀蛭石 (4)膨胀珍珠岩
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第12章绝热材料和吸声材料
(5)微孔硅酸钙 (6)泡沫玻璃 (7)陶瓷纤维 (8)热反射玻璃
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第12章绝热材料和吸声材料
(2)绝热材料为什么总是轻质的?使用时为什么一定 要防潮?
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第12章绝热材料和吸声材料
(3)试述含水量对绝热材料性能的影响。
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第12章绝热材料和吸声材料
(4)何谓吸声材料?材料的吸声性能用什么指标表示?
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附录
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(9)泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料(表观密度为20－ 50kg/m3，导热系数为0.038-0.047W/m·K)
聚氯乙烯泡沫塑料(表观密度为1275kg/m3，导热系数为0.031-0.045W/m·K)
聚氨酯泡沫塑料(表观密度为30-65kg/m3， 导热系数为0.035－0.042W/m·K)
绝热材料
控制室内热量外流的材料叫做保温材料 防止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。
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导热系数λ
AtTQ 2aT1 1.15
式中：λ——导热系数，W／(m·K)； Q——总传热量，J； a——材料厚度，m； A——热传导面积，m2； t——热传导时间，h； T2—T1——材料两面温度差，K。
以硬硅钙石为主要水化产物的微孔硅酸钙， 其表观密度约为230kg／m3，导热系数约 为0.056W／m·K。
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泡沫玻璃
泡沫玻璃：用玻璃粉和发泡剂配成的混合 料经煅烧得到的多孔材料。
气相体积占80％-95。
发泡气体：碳酸气、一氧化碳、硫化氢、 氧气、氮气等。
气孔是独立的。
多孔材料传热过程
传导：主 辐射：小 对流：小
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纤维型
纤维的存在使热量在固相中的传热路线大 大增加，传热速度大为减缓。
传热方向和纤维方向垂直时的绝热性能比 传热方向和纤维方向平行时要好。
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纤维材料传热过程
纤维的存在使热量在 固相中的传热路线大 大增加，传热速度大 为减缓。
第12章绝热材料和吸声材料
常用材料的吸声系数
表12.2常用材料的吸声系数
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第12章绝热材料和吸声材料
12.2.2隔声材料
隔空气声 隔固体声
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第12章绝热材料和吸声材料
思考题
(1)何谓绝热材料?建筑上使用绝热材料有何意义?
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第12章绝热材料和吸声材料
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比热容c
CmT2Q T1
1.16
式中：C——材料比热容，J/(g·K) Q——材料吸收或放出的热量，J； m——材料的质量，g； T2-T1——材料受热或冷却前后温差,K。
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典型材料
铜：导热系数最大
静止空气：导热系数最小(隔热)
导热系数小于0.175W／m·K的材料称 为绝热材料。如：松木(横纹)、静止空 气、泡沫塑料等。(另见12.1.3常用绝 热材料)
膨胀蛭石
蛭石：一种复杂的镁、铁含水铝硅酸盐矿 物，由云母类矿物经风化而成，具有层状 结构。
膨胀蛭石：将天然蛭石破碎、预热后快速 煅烧，使蛭石膨胀20-30倍
表观密度87-900kg／m3，导热系数为0.046 －0.07W／m·K
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膨胀珍珠岩
珍珠岩：由地下喷出的熔岩在地表水中急 冷而成，具有类似玉髓的隐晶结构。
尿醛泡沫塑料
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第12章绝热材料和吸声材料
12.2吸声、隔声材料
12.2.1吸声材料及其构造
(1)多孔吸声材料 (2)柔性吸声材料 (3)帘幕吸声体
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第12章绝热材料和吸声材料
(4)悬挂空间吸声体 (5)薄板振动吸声结构 (6)穿孔板组合共振吸声结构
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反射型
利用某些材料对热辐射的反射作用(如铝箔 的热反射率为0.95)，在需要绝热的部位表 面贴上这种材料，就可以将绝大部分外来 热辐射(如太阳光)反射掉，从而起到绝热的 作用。
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岩棉及矿渣棉
岩棉：熔融岩石喷吹制成
矿渣棉：熔融矿渣喷吹制成
岩棉和矿渣棉统称矿物棉
表观密度为150-600kg／m3，导热系数为 0.058-0.128W／m·K
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陶瓷纤维
陶瓷纤维：采用氧化硅、氧化铝为原料， 经高温熔融、喷吹制成。
水：比热容最大(保温)
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多孔型绝热材料
空气的导热系数仅为0.029W／m·K，大大 小于固体的导热系数，故热量通过气孔传 递的阻力较大
孔隙的存在使热量在固相中的传热路线大 大增加，从而传热速度大为减缓。
以上就是含有大量气孔的材料能起绝热作 用的原因。
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第12章绝热材料和吸声材料
12.1绝热材料
12.1.1绝热材料的性能
导热系数λ 比热容c 表12.1几种典型材料的热工性质
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第12章绝热材料和吸声材料
12.1.2绝热材料的类型及基本要 求
(1)多孔型
图12.1多孔材料传热过程
(2)纤维型
图12.2纤维材料传热过程
(3)反射型
膨胀珍珠岩：将珍珠岩砂破碎、预热后， 快速煅烧，使体积膨胀约20倍
堆积密度为40－500kg／m3，导热系数为 0.047－0.07W／m·K
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微孔硅酸钙
微孔硅酸钙：以石英砂、普通硅石或活性 高的硅藻土以及石灰为原料经过水热合成。
以托贝莫来石为主要水化产物的微孔硅酸 钙，其表观密度约为200kg／m3，导热系 数约为0.047W／m·K；