第10章建筑功能材料ppt课件.ppt

第一节绝热材料第二节吸声隔声材料 第10章建筑功能材料 第一节绝热材料 1 绝热材料 建筑中将阻止室内热量外流的材料称保温材料 防止室外热量进入室内的材料称隔热材料 保温 隔热材料统称为绝热材料 一 基本概念 2 导热性 指材料传递热量的能力 第一节绝热材料 导热系数 表示材料导热能力指标 物理意义 在稳定传热条件下 通过厚度为1m温差为1K的材料时 在1h内通过1m2面积的热量 材料 导热性越好 绝热性越差 建筑上将 0 23w m K 表观密度 500kg m2 抗压强度 0 3MPa的材料称为绝热材料 1 材料的性质 不同材料的 是不同的 一般金属 非金属 液体 气体 对同一材料 内部结构不同其 不同 一般结晶结构 微晶体结构 玻璃体结构 对多孔材料 孔隙率高低 气体 空气 含量对 的影响极大 二 影响导热系数的因素 2 表观密度与孔隙特征 材料表观密度小 孔隙率大 小 在孔隙率相同时 孔隙尺寸愈大 愈大 开放 连通孔比封闭微孔 要大 当表观密度很小时 如纤维状材料 如超细玻璃纤维 当其表观密度低于某一极限值时 反而会增大 由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多 使对流作用加强的结果 因此 存在一最佳表观密度 此时 最小 二 影响导热系数的因素 3 湿度 材料吸湿受潮 结冰 后 其 增大 因为水的 0 58 比空气 0 029大20倍左右 若水结冰 冰的 2 33 其 更大 故绝热材料在应用时必须注意防水避潮 二 影响导热系数的因素 4 温度 随材料温度的升高 增大 因为温度升高 材料固体分子的热运动增强 同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也增加 当温度在 50 时 该影响不显著 只有对高温或负温下的材料 应考虑温度影响 5 热流方向 对各向异性的材料 如木材等纤维质的材料 当热流平行于纤维方向时 热流受到阻力小 而热流垂直于纤维方向时 受到的阻力就大 各方向 不同 选择绝热材料应注意方向性 二 影响导热系数的因素 1 无机绝热材料 1 多孔轻质类 2 纤维状材料 矿物纤维 玻璃纤维 3 泡沫状材料 泡沫玻璃 多孔混凝土2 有机绝热材料 1 泡沫塑料 2 硬质泡沫橡胶 三 绝热材料的种类 矿棉及其制品 矿棉包括矿渣棉和岩石棉 矿渣棉以高炉硬矿渣 铜矿渣等为原料 并加一些调节原料 钙质和硅质原料 岩棉以天然岩石 白云石 花岗石 玄武岩等 为原料 上述原料经熔融后 用喷吹法或离心法制成细纤维 特点 矿棉轻质 不燃 绝热且电绝缘 其原料广 成本低 可制成矿棉板 矿棉毡及管壳等 应用 作建筑物的墙壁 屋顶 天花板等处的保温和吸声材料 以及热力管道的保温材料 四 常用保温材料 1 纤维状保温隔热材料 石棉及其制品 石棉是天然矿物纤维 主要成分是含水硅酸镁 其耐火 耐热 耐酸碱 绝热 防腐 隔音且绝缘 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 四 常用保温材料 1 纤维状保温隔热材料 玻璃棉及其制品 玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料 包括短棉和超细棉两种 植物纤维复合板 系以植物纤维为主料 加入胶结料和填料而制成 如木丝板是以木材下脚料制成木丝 加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合 经成型 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 四 常用保温材料 1 纤维状保温隔热材料 膨胀蛭石及其制品 蛭石是一种天然矿物 经850 1000 C燃烧 体积急剧膨胀 可达5 20倍 而成为松散颗粒 堆积密度为80 200kg m3 导热系数0 046 0 07 应用 用于填充墙壁 楼板及平屋顶 保温效果佳 可在1000 1100 下使用 膨胀蛭石也可与水泥 水玻璃等胶凝材料配合 制成砖 板 管壳等用于围护结构及管道保温 四 常用保温材料 2 散粒状保温隔热材料 膨胀珍珠岩及其制品 是由天然珍珠岩 黑耀岩或松脂岩为原料 经煅烧体积急剧膨胀 约20倍 而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料 堆积密度为40 300kg m3 0 025 0 048 耐热800度 为高效能保温保冷填充材料 膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料 配以适量胶凝材料 经拌和 成型 养护 或干燥 或焙烧 后制成的板 砖 管等产品 四 常用保温材料 2 散粒状保温隔热材料 微孔硅酸钙制品 是用粉状SiO2 硅藻土 石灰 纤维增强材料及水等经搅拌 成型 蒸压处理和干燥等工序制成 用于围护结构及管道保温 四 常用保温材料 3 多孔性保温隔热材料 泡沫塑料 是以合成树脂为基料 加入一定量的发泡剂 催化剂 稳定剂等辅助材料经加热发泡而制成的轻质保温 防震材料 有聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚氨酯及脲醛树脂等泡沫塑料 泡沫玻璃 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 下烧成后形成含大量封闭气泡 直径0 1 5mm 的制品 特点 小 抗压强度 抗冻性高 耐久性好 且易于锯切 钻孔加工 为高级保温材料 也常用于冷藏库隔热 四 常用保温材料 3 多孔性保温隔热材料 多孔混凝土和轻骨料混凝土 软木板 软木也叫栓木 软木板是用栓皮 栎树皮或黄菠萝树皮为原料 经破碎后与皮胶溶液拌和 再加压成型 在80 的干燥室中干燥一昼夜而制成 特点 表观密度小 导热性低 抗渗和防腐性能高等特点 四 常用保温材料 4 其他保温隔热材料 四 常用保温材料 4 其他保温隔热材料 蜂窝板 由两块较薄的面板 牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材 亦称蜂窝夹层结构 芯材是用浸渍过合成树脂 酚醛 聚酯等 的牛皮纸 玻璃布和铝片等 经加工粘合成六角形空腹 蜂窝状 的整块芯材 面板为浸渍过树脂的牛皮纸 玻璃布或不经树脂浸渍的胶合板 纤维板 石膏板等 特点 比强度大 导热性低和抗震性好等多种功能 1 材料的吸声性 第二节吸声隔声材料 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 另一部分穿透材料 其余的部分则被材料吸收 吸声材料 通常指125 250 500 1000 2000 4000Hz六个频率的平均吸声系数 0 2的材料 一 吸声材料 吸声系数 2 吸声材料的类型及结构形式 第二节吸声隔声材料 多孔吸声材料 材料中开放的 连通的气孔越多 吸声性越好 其吸声系数 一般从低频到高频逐渐增大 对中高频的声音吸收效果较好 柔性吸声材料 具有密闭气孔和一定弹性的材料 如泡沫塑料 其吸声特性在一定频率内出现一个或多个吸收频率 帘幕吸声体 用具有通气性能的纺织品 安装在离墙面或窗洞一定距离处 背后设置空气层 对中高频有吸声效果 2 吸声材料的类型及结构形式 第二节吸声隔声材料 悬挂空间吸声体 增加有效的吸声面积 薄板振动吸声体 将胶合板 石膏板等周边钉在墙或顶棚龙骨上 后留空气层 主要吸收低频波 穿孔板组合共振吸声结构 将穿孔的薄板周边固定在龙骨上 背后留空气层 主要吸收中频波 空腔共振吸声结构 由封闭的空腔和较小的开口组成 它有很强的频率选择性 在其共振频率附近 吸声 较大 对共振频率较远的声波吸收很小 第二节吸声隔声材料 当声音传播到材料或结构时 会被材料或结构吸收 使透过材料的声能减少 此材料就具有隔声作用 其隔声能力用透射系数表示 二 隔声材料 1 材料的隔声性 越小 隔声性能越好 工程上常用隔声量R dB 表示材料对空气声的隔绝能力 它与透射系数的关系 R 隔声性越好 透射系数 第二节吸声隔声材料 隔声措施 应选择密实材料 如砖 混凝土 钢板等 当采用轻质材料或薄壁材料 需辅以多孔吸声材料或采用夹层结构 如夹层玻璃 对于普通教室之间的隔墙和楼板要求达到 40dB的隔声量 即透射声能小于入射声能的万分之一 2 隔绝空气声 遵循质量定律 即材料的表观密度越大 质量越大 隔声性能越好 第二节吸声隔声材料 隔绝固体声的能力用材料的撞击声压级来衡量 2 隔绝固体声 撞击声 措施 采用不连续的结构处理 即在墙壁和承重梁之间 框架和墙板之间加弹