一、絕熱材料
(一)材料絕熱性能的衡量指標(biāo)
導(dǎo)熱系數(shù)入是評定材料導(dǎo)熱性能的重要指標(biāo),絕大多數(shù)建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)介于0.023~3.49W/(m·K)之間,入值越小,說明材料越不易導(dǎo)熱。通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/(m·K)的材料稱為絕熱材料。
在建筑熱工中常把材料厚度與導(dǎo)熱系數(shù)的比
絕熱性能好壞的評定指標(biāo)。
(二)絕熱材料的選用
選用時,應(yīng)考慮其主要性能達(dá)到以下指標(biāo):
導(dǎo)熱系數(shù)不宜大于0.23W/(m·K),表觀密度不宜大于600kg/m3,塊狀材料的抗壓強(qiáng)度不低于0.3MPa,同時還應(yīng)考慮材料的耐久性等。
大多數(shù)絕熱材料都具有一定的吸濕、吸水能力,實際使用時,表面應(yīng)做防水層或隔汽層,強(qiáng)度低的絕熱材料常與承重材料復(fù)合使用。
(三)常用絕熱材料
絕熱材料按其化學(xué)成分可分為無機(jī)與有機(jī)絕熱材料兩類;有機(jī)絕熱材料絕熱性能好,但耐火性、耐熱性較差,易腐朽。按外形可分為纖維材料、粒狀材料及多孔材料三類。常用絕熱材料性質(zhì)及應(yīng)用見表20-50。
表20—49中膨脹蛭石為天然蛭石經(jīng)高溫煅燒而成,體積膨脹可達(dá)20~30倍。膨脹蛭石可直接用于填充材料,也可用膠凝材料膠結(jié)在一起使用,例如,采用1:12左右的水泥(一般以用強(qiáng)度等級42.5普通水泥或早期強(qiáng)度高的水泥為宜,夏季應(yīng)選用粉煤灰
水泥) :膨脹蛭石(體積比)配制成的現(xiàn)澆水泥蛭石絕熱保溫層,一般現(xiàn)澆用于屋面或夾壁之間,膨脹珍珠巖(珠光砂)的原材料為珍珠巖或松脂巖、黑曜巖,令其快速通過煅燒帶,可使體積膨脹約20倍。使用溫度為一200—800℃,也可配制水泥膨脹珍珠巖保溫層(約1:12)等。其他絕熱材料還有:硅藻土(入約0.060,最高使用溫度約900℃作填充料或制作硅藻土磚等)、發(fā)泡粘土(入約0.105,可用作填充料或混凝土輕骨料)、陶瓷纖維(入為0.044~0.049,最高使用溫度1100~1350℃,可制成氈、毯等,也可用作高溫下的吸聲材料)、吸熱玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃、窗用絕熱薄膜、碳化軟化板(入約0.044~0.079,最高使用溫度為130℃,低溫下長期使用其性質(zhì)變化不顯著,常用作保冷材料)等。
二、吸聲材料
(一)吸聲材料的評定指標(biāo)及影響因素
評定材料吸聲性能好壞的主要指標(biāo)是吸聲系數(shù),即聲波遇到材料表面時,被材料吸收的聲能(E)與入射聲能(Eo)之比。吸聲系數(shù)用。
吸聲系數(shù)與聲波的頻率和入射方向有關(guān),通常取125、250、500、1000、2000、4000H2六個頻率的平均吸聲系數(shù)作為吸聲性能的指標(biāo),凡六個頻率的平均吸聲系數(shù)o>o.2的材料稱為吸聲材料。當(dāng)門窗開啟時,吸聲系數(shù)相當(dāng)于1。懸掛的空間吸聲體,因有效吸聲面積大于計算面積,故吸聲系數(shù)大于1。
吸聲材料大多為疏松多孔的材料,其吸聲系數(shù)一般從低頻到高頻逐漸增大,故對高頻和中頻的聲音吸收效果較好。若用多孔板的罩面,則仍以吸收高頻聲音為主,穿孔板的孔隙率一般不宜小于20%。
對于同一種多孔材料,其吸聲系數(shù)還與以下因素有關(guān):
1.材料的厚度
增加多孔材料的厚度,可提高低頻的吸聲效果,但對高頻沒有多大影響。吸聲材料裝修時周邊固定在龍骨上,安裝在離墻面5~15mm處,材料背后空氣層的作用相當(dāng)于增加了材料的厚度。
2.材料的孔隙率與孑L結(jié)構(gòu) .
材料的孔隙率降低時,對低頻的吸聲效果有所提高,對高、中頻的吸聲效果則降低。
一般孔隙越多,越細(xì)小,吸聲效果越好。若材料的孔隙為單獨的封閉的氣泡,則因聲波不能進(jìn)入而降低吸聲效果。
(二)吸聲材料的類型及其結(jié)構(gòu)形式
常用吸聲材料及幾種吸聲結(jié)構(gòu)形式見表20-51及表20-52。
薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)的特點是具有低頻吸聲特性,同時還有助于聲波的擴(kuò)散。共振吸聲 結(jié)構(gòu)具有封閉的空腔和較小的開口,為了獲得較寬頻帶的吸聲性能,常采用組合共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)(具有適合中頻的吸聲特性)?臻g吸聲體多用玻璃棉制作,吸聲效果好。簾幕吸聲體為具有通氣性能的紡織品,背后設(shè)置空氣層,對中、高頻聲音有一定吸聲效果。還有柔性吸聲材料,為具有密閉氣孑L和一定彈性的材料,如PVC泡沫塑料。這種材料的吸聲(因振動引起聲波衰減)性能特點是:在一定的頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)一個或多個吸收頻率。
三、隔聲材料
空氣聲(由于空氣振動)的傳聲大小取決于其單位面積質(zhì)量,材料質(zhì)量越大,其隔聲效果越好,一般墻體單位面積質(zhì)量增加‘倍,則墻體的隔聲量增加6dB。對固體聲(由于固體撞擊或振動)隔聲的最有效措施是采用不連續(xù)的結(jié)構(gòu)處理,即在墻壁和承重梁之間、房屋的框架和墻板之間加彈性襯墊(如毛氈等)或在樓板上加彈性地毯。