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1、第 十 四 章绝热、吸声隔声及装饰材料Thermal insulating、sound absorbing、sound insulating and decorative materials,主要内容：绝热材料的分类及基本要求绝热材料的基本性能及影响因素吸声和隔声材料的定义影响多孔性材料吸声性能的因素隔声材料的分类和影响隔声效果的因素装饰材料的基本要求常用装饰材料,基本概念使用效果分类及基本要求影响绝热性的因素常用绝热材料,第一节 绝热材料Section 1 Thermal insulating materials,绝热材料：建筑物中起保温、隔热作用的材料控制室内热量外流的材料称为保温材料，防
2、止热量进入室内的材料称为隔热材料。使用效果：提高建筑物的使用性能，减少热损失、节约能源，降低成本。,一、绝热材料的类型 Kinds of thermal insulating materials,绝热材料大致可以分为：多孔型、纤维型和反射型。,(1)多孔型导热为主对流和辐射在总的传热中所占比例很小,(2)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。,（3）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
3、而起到绝热的作用。,绝热材料的基本要求,绝热材料的导热系数不大于0.23 W /（m K）表观密度不大于600 kg/m3强度大于0.3MPa具有一定温度稳定性 ，且吸湿性要小。,（1）导热系数（2）温度稳定性（3）吸湿性（4）强度,二、绝热材料的基本性能及影响因素Foundational performances and influencing factors of thermal insulating materials,（1）导热系数 绝大多数建筑材料的导热系数介于0.0293.49 W/（mK） 之间，值越小说明该材料越不易导热，绝热效果越好。 建筑中，一般把小于0.23 W/（mK）
4、的材料叫做绝热材料。 即使用同一种材料，其导热系数也并不是常数，它与材料的湿度和温度等因素有关。,（2）温度稳定性 材料在受热作用下保持其原有性能不变的能力，称为绝热材料的温度稳定性。绝热材料的温度稳定性应高于实际使用温度。,（3）吸湿性 绝热材料从潮湿环境中吸收水分的能力称为吸湿性。由于水的导热系数是空气的24倍，故吸湿性越大，材料的绝热效果越差。 由于大多数绝热材料都具有一定的吸水、吸湿能力，故在实际使用时，需在其表层加防水层或隔汽层。,（4）强度 由于绝热材料含有大量孔隙，故其强度一般均不大，因此不宜将绝热材料用于承受外界荷载部位。,影响绝热性的因素,1、材料的性质金属比非金属的导热性强
5、： 原因：金属内存在自由电子晶体结构、微晶体结构和玻璃体结构的导热性逐渐减小，绝热性逐渐增加,2、表观密度和空隙特征表观密度小、孔隙率大的材料具有较好的绝热性能；孔隙率相同时，孔隙尺寸越小，绝热性性越好；封闭孔隙的导热性比贯通孔的绝热性能好。,3、湿度吸湿含水率越大，绝热性能越差。4、温度导热系数随温度的升高而增大,5、热流方向对于各向异性的材料，不同方向的导热性不同。如纤维质的材料（木材），热流平行纤维方向的导热性比垂直纤维方向的导热性好。,三、常用绝热材料Commonly used thermal insulating materials,（一）无机绝热材料1、纤维类：由岩棉、矿渣棉、玻璃
6、棉为原料制成的纸、毡、板等制品 特性：密度小（100160kg/m3），导热系数低（0.05W/mK），耐热性好（250700） 应用：围护结构和热力管道的保温层,2、松散颗粒类膨胀蛭石及膨胀珍珠岩及其制品3、多孔类泡沫混凝土，加气混凝土，泡沫玻璃，微孔硅酸钙 ，发泡粘土,常见的绝热材料Familiar thermal insulating materials,第二节 吸声隔声材料Section 2 Sound absorbing and sound insulating materials,一、吸声材料吸声材料是一种能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。,应用：音乐厅 影剧院 大
7、会堂 播音室等的内部墙面、地面、天棚等。效果：改善声波在室内传播的质量，获得良好的音响效果。,在一定面积上被吸收的声能（E）与入射声能（E0）之比称为材料的吸声系数，即：吸声系数介于0与1之间，是衡量材料吸声性能的重要指标。吸声系数越大，材料的吸声效果越好。,材料的吸声性能除与声波方向有关外，还与声波的频率有密切关系。为了全面地反映材料的吸声频率特性，工程上通常将对125、250、500、1000、2000、4000（Hz）六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称之为吸声材料。,二、影响多孔性材料吸声性能的因素Influencing factors of sound absorbing pr
8、operties of porous materials,（1）材料的表观密度。 对同一种多孔材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度增大时（即孔隙率减小时），对低频声波的吸声效果有所提高，而对高频吸声效果则有所降低。,（2）材料的厚度。 增加多孔材料的厚度，可提高对低频声波的吸声效果，而对高频声波则没有多大影响，因而为提高材料的吸声能力盲目增加材料的厚度是不可取的。,（3）材料的孔隙特征。 孔隙越多、越细小，吸声效果越好。 当多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，则因材料表面的孔隙被水分或涂料所堵塞，使其吸声效果大大降低。,（4）材料背后的空气层 空气层相当于增大了材料的有效厚度，因此它的吸声性能一
9、般来说随空气层厚度增加而提高,三、常用吸声材料（或吸声结构）Commonly used sound absorptive materials (or sound absorptive structures）,1、多孔性吸声材料 声波进入材料内部互相贯通的孔隙，空气分子受到磨擦和粘滞阻力，使空气产生振动，从而使声能转化为机械能，最后因磨擦而转变为热能被吸收。 木丝板，纤维板，玻璃棉，泡沫砼。,2、薄板振动吸声结构 在声波作用下板发生振动，振动时板内部和龙骨间出现摩擦损耗，起吸声作用。 胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金属板。,3、共振吸声结构 具有封闭的空腔和较小的开口，当空腔内
10、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。,5、悬挂空间吸声体 将吸声材料设计成各种形式，悬挂在顶棚上，由于声波与吸声材料的两个或两个以上的表面接触，增加了有效的吸声面积，加上声波的衍射作用，大大提高了吸声效果。,四、隔声材料 sound insulating materials,隔声材料：能够隔绝或阻挡声音传播应用：建筑内外墙体效果：能够
11、阻挡外界或邻室的声音而获得安静的环境。,声音按其传播途径可分为：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。,第三节 装饰材料Section 3 Decorative Materials,装饰材料：是铺设或涂刷在建筑物表面，起装饰效果的材料,装饰材料分类： 装饰材料按其装饰部位分为外墙、内墙、地面及吊顶装饰材料。 按组成成分分为有机装饰材料（如塑料地板、有机高分子涂料
12、等）和无机装饰材料。 无机装饰材料:金属材料（如铝合金）与非金属材料（如陶瓷、玻璃制品、水泥类装饰制品等）。,一、装饰材料的基本要求Basic requirements of decorative materials,一 外观要求1、颜色 2 、光泽3 、透明性 4 、表面质感 5 、形状和尺寸 6 、立体造型,二 物理、化学和力学性能要求,装饰材料除具有外观要求外，还应具有某些物理、化学和力学方面的基本性能，如一定的强度、耐水性、抗火性和耐腐蚀性等。,室外装饰材料：兼顾建筑物的美观和对建筑物的保护作用，要选用能耐大气侵蚀、不易褪色、不易沾污、不泛霜的材料。 室内装饰材料；妥善处理装饰效果和使
13、用安全的矛盾，要优先选用环保型材料和不燃烧或难燃烧等消防安全材料。,三 墙体饰面及地面装饰的功能,外墙除承重外，要遮风挡雨、防水、保温隔热、隔声等；同时还有一定的耐久性和美观的要求。 外墙饰面材料的主要功能是保护墙体和装饰立面，满足功能需要。,内墙饰面除保护墙体和增加美观外，还应为室内的使用创造更好的条件。如墙面应易于保持清洁；应有较好的反光性，使室内的亮度比较均匀；应有适当的保温、隔声、防水等功能。室内墙、地、顶的装饰应是家具、陈设的陪衬，不宜喧宾夺主。,地面是为了保护楼板或地坪，保证使用条件及装饰室内。选用地面材料时应注意房间的使用功能，选择与其要求相适应的材料性能，如强度、耐磨性、防水、
14、防火、保温、隔声等。颜色应服从整个室内的色彩处理方案，同时又要有利于保洁。,14.3.2 常用装饰材料 一 石材（一）天然石材,1、花岗石板花岗石是火成岩，属硬石材，呈均粒状结构，耐磨性和耐久性优于大理石，适用于室内、外装饰。,2、大理石板大理石是变质岩，属于中硬石材，比花岗石易于雕琢、磨光、加工。属于中硬石材，比花岗石易于雕琢、磨光、加工。其主要成分为碳酸钙，在大气中易风化和被酸侵蚀，一般不宜作室外装饰材料。,（二）人造石材,人造石材一般指人造大理石和人造花岗石，可以制作成弧形、曲面等天然石材难以加工的复杂形状。人造石材具有天然石材的质感，但重量轻、强度高、耐腐、耐污染，可锯切、钻孔，施工方
15、便。,常用人造石材有：1、树脂型人造石材2、水泥型人造石材3、复合型人造石材4、烧结型人造石材,1、树脂型人造石材以不饱和树脂为胶粘剂，石英砂、大理石碎粒或粉等无机材料为集料，经搅拌混合、浇注成型、固化、脱膜、烘干、抛光等工序制成。产品光泽好，基色浅，可调制成各种鲜明的颜色。,2、水泥型人造石材以各种水泥为胶粘剂，与砂和大理石或花岗石碎粒等集料经配料、搅拌、成型、养护、磨光、抛光等工序制成。耐腐蚀性能较差，且表面容易出现微小龟裂和泛霜，不宜用作卫生洁具，也不宜用于外墙装饰。,3、复合型人造石材将无机材料（如水泥砂浆）成型的坯体浸渍在有机单体中，然后使单体聚合。板材的基层一般用性能稳定的水泥砂浆，面层用树脂和大理石碎粒或粉调制的浆体制成。,4、烧结型人造石材烧结型的生产工艺类似于陶瓷，是把高岭土、石英、斜长石等混合配料，制成泥浆，成型后经1000左右的高温焙烧而成。,
