《建筑功能材料》PPT课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
9.1.3常用绝热材料 绝热材料按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料
1. 无机绝热材料ห้องสมุดไป่ตู้①多孔轻质类无机绝热材料
蛭石是一种有代表性的多孔轻质类无机绝热材料，它主要含复杂的镁、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。将天然蛭石经破碎、预 热后快速通过煅烧带可使蛭石膨胀20～30倍。膨胀蛭石的导热系数约为0.046～ 0.070W/m·K，可在1000℃的高温下使用。主要用于建筑夹层，但需注意防潮。
3
❖ 纤维型 纤维型绝热材料的绝热机理基本上和多孔材料的情况相似(图12．2)。显然，
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。
4
❖ 反射型 当外来的热辐射能量Io投射到物体上时，通常会将其中一部分能量IB反射掉
，另一部分IA，被吸收(一般热射线都不能穿透建筑材料，故透射部分忽略不计) 。根据能量守恒原理，则
9
③泡沫状无机绝热材料 A. 泡沫玻璃
泡沫玻璃是用玻璃细粉和发泡剂（石灰石、碳化钙和焦炭）经粉磨、混合 、装模、煅烧（800℃左右）而得到的多孔材料。泡沫玻璃导热系数小、抗压 强度高、抗冻性好、耐久性好，并且对水分、水蒸汽和其它气体具有不渗透 性，还容易进行机械加工，可锯、钻、车及打钉等。表观密度为150～ 200kg/m3的泡沫玻璃，其导热系数约为0.042～0.048W/m·K，抗压强度达 0.55～0.16MPa。泡沫玻璃作为绝热材料在建筑上主要用于保温墙体、地板 、天花板及屋顶保温。可用于寒冷地区建筑低层的建筑物。
10
B. 多孔混凝土 多孔混凝土是指具有大量均匀分布、直径小于2mm的封闭气孔的轻质混
凝土，主要有泡沫混凝土和加气混凝土。随着表观密度减小，多孔混凝土的 绝热效果而增加，但强度下降。
11
二.有机绝热材料 ①泡沫塑料
泡沫塑料是以各种树脂为基料，加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质保温材 料。泡沫塑料目前广泛用作建筑上的保温隔音材料，其表观密度很小，隔热性能好 ，加工使用方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡 沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。
8
B. 玻璃纤维 玻璃纤维一般分为长纤维和短纤维。短纤维相互纵横交错在一起，构成
了多孔结构的玻璃棉，常用于作绝热材料。玻璃棉堆积密度约45～150kg/m3， 导热系数约为0.041～0.035W/m·K。玻璃纤维制品的纤维直径对其导热系数有 较大影响，导热系数随纤维直径增大而增加。以玻璃纤维为主要原料的保温 隔热制品主要有：沥青玻璃棉毡和酚醛玻璃棉板，以及各种玻璃毡、玻璃毯 等，通常用于房屋建筑的墙体保温层。
13
9.2 吸声、隔声材料
❖ 当声波遇到材料表面时，被吸收声能与入射声能之比，称 为吸声系数。通常取125，250，500，1000，2000，4000 （Hz）等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。 凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材 料。
5
❖ 由此可以看出，凡是反射能力强的材料，吸收热辐射的能力就小。故利用某 些材料对热辐射的反射作用(如铝箔的热反射率为o．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。 ❖ 土木工程中，常把导热系数小于0．175W／m·K的材料称为绝热材料。选 用绝热材料时，一般要求其导热系数不太于O．175 W／m·K，衰观密度600 9kg/m3以下，抗压强度不小于0.3MPa。在实际应用中，由于绝热材料抗压强度 一般都很低，常将绝热材料与承重材料复合使用。另外，由于大多数绝热材料都 具有一定的吸水、吸湿能力，故在实际使用时应注意防潮防水，需在其表层加防 水层或隔汽层。
膨胀蛭石也可用水泥、水玻璃等胶结材胶结成板，用作板壁绝热，但导热系数 值比松散状要大，一般为0.08～0.10W/m·K
7
②纤维状无机绝热材料 A. 矿物棉 岩棉和矿渣棉统称矿物棉，由熔融的岩石经喷吹制成的纤维材料称为岩棉 ，由熔融矿渣经喷吹制成的纤维材料称为矿渣棉。将矿物棉与有机胶结剂结 合可以制成矿棉板、毡、管壳等制品，其堆积密度约为45～150kg/m3，导热系 数约为0.049～0.044W/m·K。由于低堆积密度的矿棉内空气可发生对流而导热 ，因而，堆积密度低的矿物棉导热系数反而略高。最高使用温度约为600℃。 矿棉也可制成粒状棉用作填充材料，其缺点是吸水性大、弹性小。
第9章 绝热材料和吸声材料
9.1 绝热材料 9.2 吸声、隔声材料
1
9.1 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 。
11.1.1绝热材料的性能 表征绝热材料热工性质的两个主要物理量是导热系数λ和比热容c 选用导热系数小而比热容大的材料，可提高围护结构的绝热性能并保持室
12
②硬质泡沫橡胶 硬质泡沫橡胶用化学发泡法制成。特点是导热系数小而强度大。硬质泡沫橡胶
的表观密度在0.064～0.12g/cm3之间。表观密度越小，保温性能越好，但强度越 低。硬质泡沫橡胶的抗碱和盐的侵蚀能力较强，但强的无机酸及有机酸对它有侵 蚀作用。它不溶于醇等弱溶剂，但易被某些强有机溶剂软化溶解。硬质泡沫橡胶 为热塑性材料，耐热性不好，在65℃左右开始软化。硬质泡沫橡胶有良好的低温 性能，低温下强度较高且较好的体积稳定性，可用于冷冻库。
内温度的稳定。几种典型材料的导热系数和比热容见表12.1
2
9.1.2绝热材料的类型及基本要求 ❖ 多孔型
多孔型绝热材料起绝热作用的机理可由图12.1来说明。当热量Q从高温面 向低温面传递时，包括热量在固相中的传导，孔隙中高温固体表面对气体的辐 射与对流，孔隙中气体自身的对流与传导，热气体对低温固体表面的辐射与对 流，热固体表面与冷固体表面之间的辐射，在常温下，对流和辐射在总的传热 中所占比例很小，故以导热为主，而空气的导热系数仅为o．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，而且孔隙的存在使热 量在固相中的传热路线大大增加，从而传热速度大为减缓。这就是含有大量气 孔的材料能起绝热作用的原因。
9.1.3常用绝热材料 绝热材料按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料
1. 无机绝热材料ห้องสมุดไป่ตู้①多孔轻质类无机绝热材料
蛭石是一种有代表性的多孔轻质类无机绝热材料，它主要含复杂的镁、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。将天然蛭石经破碎、预 热后快速通过煅烧带可使蛭石膨胀20～30倍。膨胀蛭石的导热系数约为0.046～ 0.070W/m·K，可在1000℃的高温下使用。主要用于建筑夹层，但需注意防潮。
3
❖ 纤维型 纤维型绝热材料的绝热机理基本上和多孔材料的情况相似(图12．2)。显然，
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。
4
❖ 反射型 当外来的热辐射能量Io投射到物体上时，通常会将其中一部分能量IB反射掉
，另一部分IA，被吸收(一般热射线都不能穿透建筑材料，故透射部分忽略不计) 。根据能量守恒原理，则
9
③泡沫状无机绝热材料 A. 泡沫玻璃
泡沫玻璃是用玻璃细粉和发泡剂（石灰石、碳化钙和焦炭）经粉磨、混合 、装模、煅烧（800℃左右）而得到的多孔材料。泡沫玻璃导热系数小、抗压 强度高、抗冻性好、耐久性好，并且对水分、水蒸汽和其它气体具有不渗透 性，还容易进行机械加工，可锯、钻、车及打钉等。表观密度为150～ 200kg/m3的泡沫玻璃，其导热系数约为0.042～0.048W/m·K，抗压强度达 0.55～0.16MPa。泡沫玻璃作为绝热材料在建筑上主要用于保温墙体、地板 、天花板及屋顶保温。可用于寒冷地区建筑低层的建筑物。
10
B. 多孔混凝土 多孔混凝土是指具有大量均匀分布、直径小于2mm的封闭气孔的轻质混
凝土，主要有泡沫混凝土和加气混凝土。随着表观密度减小，多孔混凝土的 绝热效果而增加，但强度下降。
11
二.有机绝热材料 ①泡沫塑料
泡沫塑料是以各种树脂为基料，加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质保温材 料。泡沫塑料目前广泛用作建筑上的保温隔音材料，其表观密度很小，隔热性能好 ，加工使用方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡 沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。
8
B. 玻璃纤维 玻璃纤维一般分为长纤维和短纤维。短纤维相互纵横交错在一起，构成
了多孔结构的玻璃棉，常用于作绝热材料。玻璃棉堆积密度约45～150kg/m3， 导热系数约为0.041～0.035W/m·K。玻璃纤维制品的纤维直径对其导热系数有 较大影响，导热系数随纤维直径增大而增加。以玻璃纤维为主要原料的保温 隔热制品主要有：沥青玻璃棉毡和酚醛玻璃棉板，以及各种玻璃毡、玻璃毯 等，通常用于房屋建筑的墙体保温层。
13
9.2 吸声、隔声材料
❖ 当声波遇到材料表面时，被吸收声能与入射声能之比，称 为吸声系数。通常取125，250，500，1000，2000，4000 （Hz）等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。 凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材 料。
5
❖ 由此可以看出，凡是反射能力强的材料，吸收热辐射的能力就小。故利用某 些材料对热辐射的反射作用(如铝箔的热反射率为o．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。 ❖ 土木工程中，常把导热系数小于0．175W／m·K的材料称为绝热材料。选 用绝热材料时，一般要求其导热系数不太于O．175 W／m·K，衰观密度600 9kg/m3以下，抗压强度不小于0.3MPa。在实际应用中，由于绝热材料抗压强度 一般都很低，常将绝热材料与承重材料复合使用。另外，由于大多数绝热材料都 具有一定的吸水、吸湿能力，故在实际使用时应注意防潮防水，需在其表层加防 水层或隔汽层。
膨胀蛭石也可用水泥、水玻璃等胶结材胶结成板，用作板壁绝热，但导热系数 值比松散状要大，一般为0.08～0.10W/m·K
7
②纤维状无机绝热材料 A. 矿物棉 岩棉和矿渣棉统称矿物棉，由熔融的岩石经喷吹制成的纤维材料称为岩棉 ，由熔融矿渣经喷吹制成的纤维材料称为矿渣棉。将矿物棉与有机胶结剂结 合可以制成矿棉板、毡、管壳等制品，其堆积密度约为45～150kg/m3，导热系 数约为0.049～0.044W/m·K。由于低堆积密度的矿棉内空气可发生对流而导热 ，因而，堆积密度低的矿物棉导热系数反而略高。最高使用温度约为600℃。 矿棉也可制成粒状棉用作填充材料，其缺点是吸水性大、弹性小。
第9章 绝热材料和吸声材料
9.1 绝热材料 9.2 吸声、隔声材料
1
9.1 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 。
11.1.1绝热材料的性能 表征绝热材料热工性质的两个主要物理量是导热系数λ和比热容c 选用导热系数小而比热容大的材料，可提高围护结构的绝热性能并保持室
12
②硬质泡沫橡胶 硬质泡沫橡胶用化学发泡法制成。特点是导热系数小而强度大。硬质泡沫橡胶
的表观密度在0.064～0.12g/cm3之间。表观密度越小，保温性能越好，但强度越 低。硬质泡沫橡胶的抗碱和盐的侵蚀能力较强，但强的无机酸及有机酸对它有侵 蚀作用。它不溶于醇等弱溶剂，但易被某些强有机溶剂软化溶解。硬质泡沫橡胶 为热塑性材料，耐热性不好，在65℃左右开始软化。硬质泡沫橡胶有良好的低温 性能，低温下强度较高且较好的体积稳定性，可用于冷冻库。
内温度的稳定。几种典型材料的导热系数和比热容见表12.1
2
9.1.2绝热材料的类型及基本要求 ❖ 多孔型
多孔型绝热材料起绝热作用的机理可由图12.1来说明。当热量Q从高温面 向低温面传递时，包括热量在固相中的传导，孔隙中高温固体表面对气体的辐 射与对流，孔隙中气体自身的对流与传导，热气体对低温固体表面的辐射与对 流，热固体表面与冷固体表面之间的辐射，在常温下，对流和辐射在总的传热 中所占比例很小，故以导热为主，而空气的导热系数仅为o．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，而且孔隙的存在使热 量在固相中的传热路线大大增加，从而传热速度大为减缓。这就是含有大量气 孔的材料能起绝热作用的原因。