保温隔热材料和吸声材料.ppt

第九章 保温隔热材料和吸声材料 保温隔热材料和吸声材料都是功能性材料。建筑功能材料是赋予建筑物特殊功能的材料，因为特殊功能要求，如保温隔热、吸声、隔声、装饰、防火、防水等，难以用建筑结构材料来满足要求，需要采用特殊功能材料来实现人们对建筑物诸多使用功能的需求。 保温隔热材料和吸声材料，都具有质轻、多孔或纤维状的特点。 高层建筑、城市高架桥、高速公路等土木工程中均非常重视这类材料的开发与应用。 第一节 保温隔热材料 保温隔热材料是防止住宅、生产车间、公共建筑及各种热工设备中热量传递的材料，也称为绝热材料。在土木工程中，保温隔热材料主要用于墙体和屋顶保温隔热，以及热工设备、采暖和空调管道的保温，在冷藏设备中则大量用作隔热。 一、保温隔热材料的作用原理及影响因素 （一）保温隔热材料的作用原理 传热的基本形式有热传导、热对流和热辐射三种。保温隔热性能良好的材料是多孔且封闭的，与热传导相比，热对流和热辐射所占的比例很小，主要考虑热传导。 工程中，通常把导热系数小于0.23W/m · k的材料称为保温隔热材料（又称为绝热材料）。 （二）影响材料保温隔热性能的主要因素 1.材料的组成及微观结构。 一般来说，导热系数以金属最大，非金属次之，液体再之，气体最小。结晶体结构的最大，微晶体结构的次之，玻璃体结构的最小。 对于保温隔热材料来说，由于孔隙率大，气体（空气）对导热系数起主要作用，而固体部分的结构不论是晶态还是玻璃态，对导热系数的影响均不大。 2. 孔隙率与孔隙特征。 材料的孔隙率愈大（表观密度愈小），一般来说，材料的导热系数也愈小。孔隙率相同时，孔径愈小、孔隙分布愈均匀，其导热系数愈小；材料中孔隙封闭时的导热系数比孔隙连通时的要小。对于纤维状材料，当纤维之间压实至某一表观密度时，其导热系数最小，该表观密度称为最佳表观密度。当纤维材料的表观密度小于最佳表观密度时，其导热系数反而增大，这是由于孔隙增大且相互连通，引起空气对流的结果。 3. 材料的湿度。 材料吸湿受潮后，其导热系数增大，这在多孔材料中最为明显。因此，保温隔热材料应特别注意防水防潮。 蒸汽渗透是值得注意的问题。水蒸汽能从温度较高的一侧渗入材料，当水蒸汽在材料孔隙中达到最大饱和度时就凝结成水，从而使温度较低的一侧表面上出现冷凝水滴，这不仅大大提高了导热性，而且还会降低材料的强度和耐久性。防止的方法是在可能出现冷凝水的界面上，用沥青卷材、铝箔或塑料薄膜等憎水性材料加做隔蒸汽层。 4. 材料的温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，但这种影响，当温度在0～50℃范围内时并不显著，只有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。 5. 热流方向。对于各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，热流受阻小，故导热系数大，而热流垂直于纤维方向时，热流受阻大，故导热系数小。 对材料的保温隔热性能影响最大的是材料的表观密度和湿度。因而在测定材料的导热系数时，也必须测定材料的表观密度。 二、常用保温隔热材料 保温隔热材料按化学成分可分为有机和无机两大类；按材料的构造可分为纤维状、松散粒状和多孔状三种。通常可制成板、片、卷材或管壳等多种型式的制品。 无机保温隔热材料的表观密度较大，但不易腐朽，不会燃烧，有的能耐高温。有机保温隔热材料则质轻，绝热性能好，但耐热性较差。 （一）纤维状保温隔热材料 这类材料主要是以矿棉、石棉、玻璃棉及植物纤维等为主要原料，制成板、筒、毡等形状的制品，广泛用于住宅建筑和热工设备、管道等的保温隔热。这类保温隔热材料通常也是良好的吸声材料。 （二）散粒状保温隔热材料 包括：膨胀蛭石及其制品，膨胀珍珠岩及其制品，天然和人工陶粒，有机泡沫颗粒。 （三）多孔性板块保温隔热材料 包括：微孔硅酸钙制品，泡沫玻璃，泡沫混凝土，加气混凝土，硅藻土，泡沫塑料。 （四）其他保温隔热材料 包括：软木板（栓木），蜂窝板，窗用绝热薄膜。 华大建材样品室保温隔热材料样品 栓木 穿孔吸声石膏板 岩棉毡 珍珠岩和膨胀珍珠岩 栓木 玻璃纤维 高铝水泥耐火浇筑料 聚苯乙烯颗粒 陶粒 聚乙烯泡沫 加气混凝土 聚氨酯泡沫 浮石 聚苯板 粉煤灰加气混凝土 沥青膨胀珍珠岩 砂加气混凝土 彩钢夹芯板 现场发泡聚氨酯 铝箔面聚氨酯夹芯板 石粉加气混凝土 浮石 彩钢聚苯夹芯板 轻质混凝土复合墙板 陶粒 聚苯颗粒 加气混凝土 粉煤灰 微孔硅酸钙 铝箔面聚氨酯夹芯板 聚苯颗粒 珍珠岩和膨胀珍珠岩 栓木 栓木 石棉 岩棉毡 穿孔吸声石膏板 轻质混凝土复合墙板 浮石 加气混凝土 加气混凝土 聚苯板 现场发泡聚氨酯 三、保温隔热材料的选用及基本要求 选用保温隔热材料时，应满足的基本要求是：导热系数不宜大于0.23W/m · k ，