土木工程材料 绝热材料和吸声隔声材料 建筑材料
绝热材料、吸声材料与建筑涂料(ppt 35页)
❖ 3：热流方向：顺纤维方向，导热率↑ ，垂直于纤 维方向，导热率↓ 。
常用品种：
❖ 1：无机绝热材料： ❖ 1）、纤维材料：石棉、矿棉、玻璃棉及制品。 ❖ 2）、松散颗粒材料：膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及制品。 ❖ 2：有机绝热材料： ❖ 1）：泡沫塑料，聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料。 ❖ 2）：软木板，价格昂贵，只用于冷藏库和重要工程。 ❖ 3）：木丝板，木材下脚料刨成木丝，与水玻璃、水
第十一章:绝热材料和吸声材料
主讲:陈法荣
第一节： 绝热材料
❖ 为了保持室内温度的稳定，凡房屋 围护结构的建筑材料，都必须具有 一定的绝热性能。
❖ 在建筑中主要作为保温、隔热用的 材料，通称为绝热材料。
❖ 一、基本要求：
❖ 1、导热系数λ小于0.23W/(m·K) ❖ 2、表观密度ρ0小于500Kg/m3 ❖ 3、导温系数a (m2/s)：又称热扩散系数， ❖ a=λ/(C·ρ0)，表示材料在加热或冷却时，
❖ 2：湿度和温度：材料受潮，导热率? ，温度升高， 导热率? 。
❖ 3：热流方向：顺纤维方向，导热率? ，垂直于纤 维方向，导热率? 。
材料绝热性能的影响因素：热导率
❖ 1：材料的构造和表观密度：固体物质的导热能力 比空气↑；表观密度小的材料，空隙率高，导热率 ↓ ；空隙率相同，孔隙尺寸大导热率↑ ，孔隙连通 导热率↑ ，孔隙封闭导热率↓ 。
❖ 6、穿孔板组合共振吸声结构：适合中频吸声 特性。常用穿孔胶合板、石膏板、铝板、金 属板等四周固定，背后留空气层。使用比较 普遍。我校学术报告厅吊顶采用。
吸声材料应用实例：
❖ 广州地铁坑口车站为地面站，一层为站台，二 层为站厅。站厅顶部为纵向水平设置的半圆形 拱顶，长84米，拱跨27.5米，离地4~10米，钢 筋砼结构。建成后存在严重的低频声多次回声 现象:如果发一次信号枪，枪声就象轰隆的雷声， 经久才停。使用吸声材料以后，其声环境大大 改善。
绝热材料和吸声材料
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。
12绝热材料和吸声隔声材料土木工程材料(建筑材料)
膨胀珍珠岩及其制品、膨胀蛭石及其制品、、陶粒与陶粒制品、空心 氧化铝球及其制品
硅藻土、沸石岩泉华、软木
加气混凝土、泡沫水泥、泡沫石膏、泡沫粘土、泡沫菱苦土、泡沫水 玻璃、泡沫玻璃、泡沫塑料、微孔硅酸钙、微孔磷酸钙微孔碳酸钙
木板
塑料板、吸热玻璃板、铝膜、镀膜玻璃、中空玻璃蜂窝夹心板空腹门 窗
大类 类 亚类
举例
黑色金属 不锈钢板 金属
有色金属 铝箔、铜箔
天然矿物 浮石、火山渣、硅藻土、石棉、海泡石
无机 绝热 材料 非金
属
加工矿物 合成材料
膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒与陶砂、泡沫石棉、泡 沫石膏、泡沫粘土、泡沫菱苦土、炭化石灰
微孔硅酸钙、微孔铝酸钙、微孔碳酸镁、泡沫玻璃、 加气混凝土、泡沫水泥、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉、 泡沫水玻璃、中空玻璃
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↑
Pa ge :1
4
➢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。
➢湿度——λ水＞λ静止空气→湿度↑≡λ↑ λ气态＜ λ液态＜ λ固体
➢热流方向——对于各向异性的材料，不同方向上的导 热系数各不相同，有时差异很大。
Q x (T1 T2 ) A t
t1 t2
Qx
(T1 T2 ) A t
Q
Q
λ↑≡导热能力强； λ↓≡绝热性能好
x
固体材料的导热系数有相当重要的实际和理论意义。高炉和锅炉的设计需要知道隔热材料从高温到环
境温度的导热系数数据；核反应堆中燃料元件的最高使用温度直接与其导热系数有关；航空和宇航Pa应
绝热材料和吸声、隔声材料
第二节 蕨类植物的分类和药用植物
二、石松亚门Lycophytina 2.石杉科 Huperziaceae
石杉(小杉兰) Huperzia selago (L.) Bemh. ex Shrank et Mart. 石杉属多年生土生植物。植株高12～20cm，茎直 立或斜上升，二歧状分枝。叶线状披针形,中脉较明显。孢 子囊肾形，生于上部叶腋，黄褐色。分布于东北及陕西、四 川、新疆、云南等省区。全草含有石杉碱甲等生物碱，可用 于治疗阿尔茨海默病。
蕨类植物和苔藓植物一样也具有明显的世代交替现象。无性生殖 是产生孢子,有性生殖官是精子器和颈卵器。蕨类植物的孢子体远比配 子体发达,具有根、茎、叶的分化和较原始的输导系统,这些特征有别于 苔藓植物。蕨类植物产生孢子,不产生种子,此特征有别于种子植物。
第一节 蕨类植物概述
一、蕨类植物的孢子 体
蕨类植物的孢子体发达,通常具有根、茎、叶的分化,多为多年生草本,稀 可见一年生。陆生或附生。 1.根 通常为不定根,着生在根状茎上,呈须根状。 2.茎 通常为根状茎,少数具地上茎，直立呈乔木状,如桫椤。 3.叶 多从根状茎上长出,幼时大多拳曲状。根据叶的起源及形态特征， 分为小型叶（microprophyll）和大型叶( macrophyll)两类。 蕨类植物的叶根据功能又分为孢子叶和营养叶。
常用绝热材料
纤维状：石棉、玻璃棉 、矿棉及制品
无机绝热材料 松散粒状：膨胀珍珠岩 及其制品等
多孔状：泡沫混凝土、 加气混凝土、泡沫玻璃 等
泡沫塑料
有机绝热材料
植物纤维类绝热板 窗用绝热薄膜
第一节 蕨类植物概述
在高等植物中蕨类植物、裸子植物及被子植物的植物体内均具有维 管系统( vascular systen),所以这三类植物又被称为维管植物( vascular plants)。
建筑材料----第十一章 绝热材料及吸声材料
第十一章绝热材料及吸声材料绝热材料和吸声材料，都是建筑功能材料的重要品种。
建筑节能的主要途径，是采用绝热材料。
有效地运用吸声材料，可以减少噪声对环境的危害。
第一节绝热材料绝热材料，通称保温、隔热材料，是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。
通常，要求绝热材料的导热系数不宜大于0.17W/（m•K）,表观密度不大于600kg/m3，抗压强度不小于0.3MPa。
一般无机材料的耐久性、耐化学腐蚀性及耐高温高湿性等均较好，而有机材料则相对差些。
但有机材料的绝热性能要优于无机材料。
由于水的导热系数较高，大多数绝热材料吸水后的保温性能均显著降低，所以要求绝热材料应具有较低的吸湿性。
一、无机绝热材料及其制品无机绝热材料由矿物质材料制成，呈纤维状、散粒状或多孔状，具有不腐、不燃、不受虫害、价格便宜等优点。
（一）纤维状绝热材料（1）矿渣棉、岩棉及其制品矿渣棉是将冶金矿渣熔化，用高速离心法或喷吹法制成的一种矿物棉。
岩棉是以天然岩石为原料制成的矿物棉，常用岩石如玄武岩、辉绿岩、角闪岩等，在冲天炉或池窑中熔化，用喷吹法或离心法制成。
矿渣棉和岩棉，都具有保温、隔热、吸声、化学稳定性好、不燃烧、耐腐蚀等特性，是可以直接使用和做成制品使用的无机棉状绝热材料。
产品标准规定要求板、毡制品中纤维平均值应≤7.0µm;粒径大于0.25mm的渣球含量应≤10％；制品尺寸和密度应符合表11-1的规定；制品的热阻应不小于其公称热阻值，同时还应符合表11-2的规定。
（2）玻璃棉及其制品玻璃棉是以硅砂、石灰石、萤石等为主要原料，在玻璃窑中熔化后，经离心喷吹工艺制成。
根据《绝热用玻璃棉及其制品》GB/T 13350－2000的规定，玻璃棉按纤维平均直径分为三个种类，按工艺分成火焰法（标记a）和离心法（标记b）两类。
对各类棉的纤维平均直径和物理性能应符合表11－3的规定，棉中渣球的要求如表11－4所示。
②其他的厚度按本表的规定用标称厚度内插法确定热阻。
土木工程材料教案(1)
整理课件
玻纤胎油毡系采用玻璃纤维薄毡为胎基，浸涂石 油沥青，在其表面涂撒以矿物材料或覆盖聚乙烯 膜等隔离材料所制成的一种防水卷材。
玻纤胎油毡按每时每10㎡标称质量kg分为15号、 25号、35号三个标号。
玻纤胎油毡幅宽为1000mm。15号油毡每卷面 积为20㎡± 0.2㎡，25号、35号每卷面积为10 ㎡± 0.2㎡。
以玻纤毡为胎体的油毡与玻璃布毡的特性差不多， 应用范围也基本相同，只是玻纤毡的纵横向拉力 比玻璃布要均匀得多，用于屋面或地下防水的一 些部位，要比以玻璃布为胎体的油毡具有更大的 适应性。沥青玻璃纤维油毡可采用冷粘法施工， 也可用热沥青粘结法进行施工。
整理课件
铝箔面油毡系采用玻纤为胎基浸涂氧化沥 青，在其上表面用压纹铝箔贴面,底面撒以 细颗粒矿物材料或覆盖聚乙烯（PE）膜所 制成的一种具有热反射和装饰功能的防水 卷材。铝箔面油毡具有很高的阻隔蒸汽的 能力，并且抗拉强度较强。按标称卷重分 为30号、40号两种标号。30号铝箔面油毡 适用于多层防水工程的面层；40号铝箔面 油毡适用于单层或多层防水工程的面层。
掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调 整配合比、抑制或减少空隙率、改变孔隙特征、 增加各材料界面间密实性等方法，配制成具有一 定抗渗透能力的水泥砂浆、混凝土类防水材料。 刚性防水材料可通过两种方法实现： （1）硅酸盐水泥加无机或有机外加剂配制而成 的防水砂浆、防水混凝土。 （2）膨胀水泥为主的特种水泥为基材配制的防 水砂浆、防水混凝土。
整理课件
3.密封材料 建筑密封材料是能承受位移达到气密、水
密目的而嵌入建筑接缝中的定型和不定型 的材料。它既防水，又防尘、隔汽与隔声。 密封材料可分为定型和不定型两类： 定型：具有特定形状的密封衬垫（密封条、 密封带、密封垫等）。 不定型：粘稠状的材料（密封膏、嵌缝 膏）。
绝热材料和吸声材料
绝热材料和吸声材料10.1 绝热材料绝热材料是用于减少结构物与环境交换的一种功能材料,在建筑物中起保温、隔热作用。
绝热材料主要用于墙体及屋顶、热工设备及管道、冷藏设备及冷藏库等工程或冬季施工等,如图10.1 所示。
10.1.1 绝热材料的作用原理图10.1 绝热材料当材料的两个相对侧面间出现温度差时,热量会从高温区向低温区传导。
在冬天,由于室内气温高于室外气温,热量会从室内经围护结构材料向外传出,造成热损失;夏天,室外气温高于室内,热量经围护材料传至室内,从而室内温度随之提高。
因此,为了保持室内温度,房屋的围护结构材料必须具有一定的绝热性能。
要实现绝热,材料必须要导热性低[导热系数≤0.17 W/(m·K)]、表观密度小(表观密度≤600 kg/m3)、有一定的强度(抗压强度＞0.3 MPa),在具体选用时,还要根据工程的特点,考虑材料的耐久性、耐火性、耐侵蚀性等是否满足要求。
在热传递过程中,通常存在2 种或3 种传热方式。
绝热材料通常是多孔的,孔壁之间的空气对流与热传导相比,所占的比例很小,主要考虑热传导。
由材料的导热性得知,材料导热能力的大小用导热系数λ表示。
导热系数是指单位厚度的材料,当两相对侧面温差为1 K时,在单位时间内通过单位面积的热量。
导热系数受材料的组成、孔隙率及孔隙特征、所处环境的湿度、温度及热流方向等方面的影响。
导热系数越小,保温隔热效果越好。
10.1.2 影响材料绝热性能的因素1)材料的性质不同的材料导热系数不同。
一般来说,金属导热系数的最大,液体的较小,气体的最小。
对于同一种材料,内部结构不同导热系数的差别也很大:结晶结构的最大,微晶体结构的次之,玻璃体结构的最小。
对于多孔的绝热材料,由于孔隙率高,气体(空气)对导热系数的影响最大,而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。
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的大得多,故表观密度小的材料,因其孔隙率大,所以导热系数小。
建筑材料 第13章 绝热材料、吸声与隔声材料
主讲：
绝热材料
• 13.1绝热材料 • 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。 • 在房屋建筑工程中,其围护结构所采用的材料必须具有一定 的保温隔热性。在夏季不让室外高温通过围护结构传入室内； 而在冬季则阻止室内较高温度通过围护结构传递到室外。这 对于减少供暖和降温的能耗，节约能源具有十分重要的意义。 • 国家已颁布行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 （JGJ134-2001） • 评定材料保温隔热性能主要指标是导热系数（λ） • 建筑上一般将导热系数λ<0.23w/(m•K)的材料称为绝热材 料。
• 生产方法：喷吹法、离心法、离心喷吹法。
• 广泛应用于建筑物的填充绝热、保温、吸声、隔声等领域。
岩棉制品
硅酸铝纤维（陶瓷纤维）制品
硅酸铝纤维制品的技术性能（陶瓷纤维）
• 耐高温性能是所有绝热材料中最高的。 • 导热系数小，在高温区的热传导率很小。 • 表观密度小，一般在90～220kg/m3。 • 热稳定性好，即使温度急剧变化，也不会产生
• 绝热材料微观结构
• 请观察常用绝热材料的微观结构特点，如下图所示。并分析如何可获得具此 类微观结构特点的绝热材料。
• 绝热材料一般系轻质、疏松多孔的，且孔隙最好不连通，可为松散颗粒或纤 维状，欲获得此类绝热材料，可从以下几方面着手： ①利用天然多孔或纤维状的材料为主要组成材料，如软木、浮石、甘蔗 板等； ②在沫塑料等； ③在材料中加入能被烧去或于高温下可分解出气体而形成多孔的材料， 如泡沫玻璃； ④材料本身在高温下自行膨胀为多孔结构，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石。
建筑材料 第11章 绝热材料和吸声材料
▪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▪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▪(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。
二、绝热材料的基本性能及影响因素（1）导热系数绝大多数建筑材料的导热系数介于0.029~3.49 W/（m·K）之间，λ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/（m·K）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。
土木工程材料之绝热材料和吸声材料39534
采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体 。
采用蓄水屋顶、有土或无土植被屋顶，以及墙面垂 直绿化等。
第三节 吸声材料
1. 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 动而成为声波，并在空气介质中向四周传播。 当声 波遇到材料表面时，一部分被反射
（３）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）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λ为0.58Ｗ／（ ｍ·Ｋ），比空气的λ=0.029Ｗ／（ｍ·Ｋ）大20倍左 右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的λ=2.33 Ｗ／（ ｍ·Ｋ），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。
(２) 泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入１％～２％发泡 剂（石灰石或碳化钙），经粉磨、混合、装模，在 800℃下烧成后形成含有大量封闭气泡（直径0.1～5mm ）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、钻孔等机械加工， 为高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。
(３) 多孔混凝土和轻骨料混凝土。
5. 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、蓄热系数有关。
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；
第二节 建筑上常用保温材料
1. 纤维状保温隔热材料
（ｌ）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，用于建筑工程的高效能保温及防火 覆盖等。
土木工程材料教学课件第-十二章绝热与隔声材料
❖ 绝热材料又称保温隔热材料，系指对热流具有显著 阻抗性的材料或材料复合体。
❖ 绝热材料在建筑物中可以起到保温隔热作用，一般 将材料阻抗室内热量外流的功能称为保温，将材料 阻抗室外热量流入室内的功能称为隔热。
❖ 材料保温隔热性能的好坏由材料的导热系数的大小 来评价，导热系数越小，保温隔热性能越好，反之 亦然。
❖ 分别测量材料在六个频率下的吸声系数，然后计算六个值 的算术平均值或加权平均值，作为材料的吸声系数。
3、材料的吸声原理
❖ 材料通过三种方式将入射的声能转变换成机械内部的微孔，与孔壁发生摩擦 转换为热能被吸收；
➢ 其二是通过入射声波使材料振动，将声能转换为机械振 动能被吸收；
硅酸铝纤维及其制品的技术性能
❖ 耐高温性能是所有绝热材料中最高的。 ❖ 导热系数小，在高温区的热传导率很小。 ❖ 表观密度小，一般在90～220kg/m3。 ❖ 热稳定性好，即使温度急剧变化，也不会产生结
构应力。 ❖ 化学稳定性好，除强碱、氢氟酸、磷酸外，几乎
不受其它化学品的侵蚀。 ❖ 吸声性能优良。 ❖ 纤维直径为2～3m，长度为50mm。
（6）温 度
❖ 由于辐射传热的影响，多孔材料的导热系 数一般随着温度的升高而增大，二者之间 的关系常简化成下式： ＝ b + bTpj
式中：b——常温下材料的导热系数；
b——系数； Tpj——内外表面的平均温度。
3、提高材料或复合体的绝热性能的途径
❖ 降低材料的表观密度，使其表观密度符合绝热最佳密度。 ❖ 在其他条件允许的情况下，尽量使用有机高分子材料或无
2、热物理量的影响因素
❖ 材料的组成与结构 ❖ 材料的表观密度 ❖ 孔隙的大小与特征 ❖ 湿度或含水率 ❖ 热流方向 ❖ 温度
建筑装饰材料-吸声、绝热
要实现绝热必须使建筑材料满足表观密度小、对流弱、热辐射低的
衡量材料导热能力的主要指标是热导率λ。λ的物理意义是在稳定
传热条件下，当材料层厚度内的温差为1℃时，在1h内通过1m2表面积的
13.1.2 影响材料热导率大小的主要因 素
（1）材料的化学成分及分子结构 （2）材料的表观密度和孔隙特征 （3）材料所处环境的温、湿度 （4）热流方向的影响
对空气声的隔绝，主要是依据声学的“质量 定律”，即材料的密度越大，越不易受声波作用 而产生振动。
对固体声隔绝的最有效措施是断绝其声波继 续传递的途径，即在产生和传递固体声波的结构 层中加入具有一定弹性的衬垫材料
13.2.5 常用吸声材料
（1 多孔吸声材料从表到里都具有大量内外连通
的微小间隙和连续气泡，有一定的通气性。 有呈松散状的超细玻璃棉、矿棉、海草、麻
等6个频率的平均吸声系数大于0.2的材料称之为吸声材料。
13.2.2 影响多孔性材料吸声性能的因 素
（1）材料内部孔隙率及孔隙特征 （2）材料的厚度 （3）材料背后的空气层 （4）温度和湿度的影响
13.2.3 吸声材料的分类
吸声材料和吸声结构的种类很多，按其材料 结构状况可分为如表13.1中所列的几类。
温、耐腐蚀、绝热、绝缘等优良特性。 (2)
岩棉和矿渣棉统称为矿棉。矿棉用于建筑保 温大体可包括墙体保温、屋面保温和地面保温等 几个方面。
(3)
玻璃棉是以石灰石、萤石等天然矿物、岩石为主要原料，在玻璃窑
炉中熔化后，经喷制而成的。
(4)
珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，内部含有3%～6%的结合水。
(5)
水泥混合，经成形、冷压、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。
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IA IB 1
Io Io
IA
AB 1
Io—外来热辐射能量；IB—反射的能量； IA—吸收的能量
由A+B=1可以看出，凡是反射能力强的材料，吸收热辐射的能力就小；反之，
吸收能力强，则其反射率就越小
Pa
2020年4月2日星期四11时43分 ge:
45秒
12
❖ 绝热材料的性能 1.导热系数及其影响因素 ➢材料的物质构成——化学组成和分子结构比较简单的物
——指材料在受热作用下保持原有性能不变的能力，通 常用其不致丧失绝热性能的极限温度来表示。
3. 吸湿性
——指绝热材料从潮湿环境中吸收水分的能力。
4. 强度
——通常采用抗压和抗折强度来表示，一般不宜将绝热 材料用于承受外界载荷部位。
Pa
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45秒
15
绝热材料的成分类型
45秒
13
➢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。
➢湿度——λ水＞λ静止空气→湿度↑≡λ↑ λ气态＜ λ液态＜ λ固体
➢热流方向——对于各向异性的材料，不同方向上的导 热系数各不相同，有时差异很大。
Pa
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14
2. 温度稳定性
Pa ge:
45秒
10
纤维型:绝热性能与纤维布置的方向有关
t1
t2
B
对于纤维质材料，不同方向上导热的性能不同：
（B）与纤维平行的方向上，导热系数较高，绝热性能要差些 Pa
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45秒
11
反射型
Io
IB
I I I 热辐射的
吸收性能吸收率A
A
B
0
热辐射的 反射性能-
45秒
2
热传递机理—（1）热传导
t1
t2
热传导：通过分子的热运动或原子、自由电子等微观粒子的运动来进行热传递。Pa
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热传递机理—（2）对流
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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 。
大类 类 亚类
举例
黑色金属 不锈钢板 金属
有色金属 铝箔、铜箔
天然矿物 浮石、火山渣、硅藻土、石棉、海泡石
无机 绝热 材料 非金
属
加工矿物 合成材料
膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒与陶砂、泡沫石棉、泡 沫石膏、泡沫粘土、泡沫菱苦土、炭化石灰
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↑
Pa
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境温度的导热系数数据；核反应堆中燃料元件的最高使用温度直接与其导热系数有关；航空和宇航Pa应
用方面所遇到的极限温度环境，燃料的低温存储等都需要准确知道材料的导24热052秒0系年4数月2。日星期四11时43分
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➢ 材料的比热容—质量为1g的材料，当温度升高或降低1K时所吸 收或放出的热量。
同时孔隙的存在使热量在固相中
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的传递路线增加，从而传热阻力
增加，传热速度大为减缓。
Pa
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纤维型:绝热性能与纤维布置的方向有关
t1
t2Biblioteka t1Q t2A
对于纤维质材料，不同方向上导热的性能不同：
（A）与纤维垂直的方向上，导热系数较低，绝热202性0年4月能2日好星期四11时43分
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两个物理量——λ、C
➢ 导热系数λ（W/m· k ）— 厚度为1m的材料，当温
度每改变1K时，在1h时间内通过1m2面积的传热量。
传热面积 传热时间
Q x (T1 T2 ) A t
t1 t2
Qx
(T1 T2 ) A t
Q
Q
λ↑≡导热能力强； λ↓≡绝热性能好
x
固体材料的导热系数有相当重要的实际和理论意义。高炉和锅炉的设计需要知道隔热材料从高温到环
— 用途
❖ 民用建筑、温室或冷库、工业窑炉、锅炉、热工容器和管 道等。
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❖ 传热的基本方式 传热是指热量从高温区向低温区的自发流动，
是一种由于温差而引起的能量转移现象。热量 传递的方式：
➢ 导热 ➢ 对流 ➢ 热辐射
Pa
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Pa
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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。
Pa
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绝大多数建筑材料的导热系数介于0.029-3.49W/m·K之间。应该指出，即使是同一种材
料，其导热系数也并不是常数，与材料的湿度等因素有关。
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❖ 绝热材料的基本类型
多孔型
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➢ 绝热机理——材料孔隙中空气的导 Q
热系数大大小于固体的导热系数，
性。
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❖ 定义——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。
（λ＜0.175W/m· K）。
➢ 绝热材料的选用
——导热系数λ＜0.175W/m· K，表观密度＜ 600kg/m3，
抗压强度＞0.3MPa
C Q m (T2 T1)
C—材料的比热容，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
材料导热系数和热容量是设计建筑围护结构（墙体、屋面）进行热工计算的重要参数，
设计时应选用导热系数较小而比热容较大的建筑材料，以使建筑物保持室内温度的稳定Pa
绝热材料是指用于建筑围护结构或热工设备、阻抗热流传 递的材料或材料复合体。既包括保温、隔热材料，又包括保 冷材料。
— 使用绝热材料的意义
❖ 满足建筑空间或热工设备的冷、热环境。
❖ 节约能源。通过使用绝热围护材料，可在现有基础上节能 50%-80%。日本的节能实践证明，使用1吨节能材料可节约标 准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。