13绝热材料及吸声材料的选择和应用(教案)

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1、学习情境13绝热材料与吸声材料的选择和应用建筑绝热保温和吸声隔声是节约能源、降低环境污染、提高建筑物居住和使用功能非常重要的一个方面。随着人民生活水平的逐步提高，人们对•建筑物的质量要求越來越高。建筑用途的扩展，使对其功能方而的耍求也越来越严。因此，作为建筑功能材料重要类型Z—的建筑绝热吸声材料的地位和作用也越来越受到人们的关注和重视。单元1绝热材料建筑绝热保温材料是建筑卩能的物质基础。性能优良的建筑绝热保温材料和良好的保温技术，在建筑和工业保温中往往可起到事半功倍的效果。统计表明，建筑中每使用It矿物棉绝热制品，每年可节约I

2、t燃汕。同时，建筑使川功能的提高，使人们对建筑的吸声隔声性能的要求也越来越高。随着近年来对环境保护意识的增强，噪声污染对人们的健康和日常生活的危害L1益为人们所重视，建筑的吸声功能在诸多建筑功能中的地位逐步增高。保温绝热材料由于其轻质及结构上的多孔特征，故具有良好的吸声性能。对于一般建筑物来说，吸声材料无需单独使用，其吸声功能是与保温绝热及装饰等其他新型建材相结合來实现的。因此在改善建筑物的吸声功能方面，新型建筑隔热保温材料起着其他材料所无法替代的作用。绝热（保温、隔热）材料是指对热流具有显箸阻抗性的材料或材料复合体；绝热制晶

3、则是指被加工成至少冇一面与被覆盖面形状一致的各种绝热材料的制成品。材料保温隔热性能的好坏是由材料导热系数的人小所决定的。导热系数越小，保温隔热性能越好。材料的导热系数，与其自身的成分、表观密度、内部结构以及传热时的平均温度和材料的含水量有关。一般地说，表观密度越轻，导热系数越小。在材料成分、表观密度、平均温度、含水量等完全相同的条件下，多孔材料单位体积屮气孔数量越多，导热系数越小;松散颗粒材料的导热系数，随单位体积中颗粒数虽的增多而减小;松散纤维材料的导热系数,则随纤维截面的减少而减小。当材料的成分、表观密度、结构等条件完全相

4、同吋，多孔材料的导热系数随平均温度和含水量的增大而增大，随湿度的减小而减小。绝大多数建筑材料的导热系数介于0.023〜3.49W/（m・K）之间,通常把入值不大于0・23的材料称为绝热材料,而将其屮A值小于0.14的绝热材料称为保温材料。进而根据材料的适用温度范阳，将可在零摄氏度以下使用的称为保冷材料，适用温度超过1000°C者称为耐火保温材料。习惯上通常将保温材料分为三档，即低温保温材料，使用温度低丁・250°C；屮温保温材料，使用湿度250〜700°C；高温保温材料，使用温度700°C以上。除节能这一主耍功能外，建筑绝热材

5、料还应具备如下作用：（1）绝热保温或保冷，阻止热交换、热传递的进行。（2）隔热防火。（3）减轻建筑物的自重。因此绝热材料的选用应符合以下基本要求。（1）具冇较低的导热系数。优质的保温绝热材料，要求其导热系数一般不应人于0.14W/（m・K）,即具有较高孔隙率和较小的表观密度一般不大于600kg/m3o（2）具有较低的吸湿性。大多数保温材料吸收水分Z后，其保温性能会显著降低，甚至会引起材料自身的变质，故保温材料要使之处于干燥状态。（3）具有一定的承重能力。保温绝热材料的强度必须保证建筑和工程设备上的最低强度要求，其抗压大于0.4

6、Ml）a。（4）具有良好的稳定性和足够的防火防腐能力。（5）必须造价低廉，成型和使用方便。1.1绝热材料的基本要求和使用功能绝热材料是用于减少结构物与环境热交换的一•种功能材料。建筑工程中使用的绝热材料，-•般要求其导热系数不宜大于0.23W/（m・K）,表观密度不大于600kg/m3,抗压强度不小于0.4MPa0在具体选用时，除考虑上述基本要求外，还应了解材料在耐久性、耐火性、耐侵蚀性等方面是否符合要求。导热系数（X）是材料导热特性的一个物理指标。当材料厚度、受热面积和温差相同时,导热系数（X）值主要决定于材料本身的结构与性

7、质。因此，导热系数是衡量绝热材料性能优劣的主耍指标。入值越小，则通过材料传送的热量就越少，其绝热性能也越好。材料的导热系数决定于材料的组分、内部结构、表观密度；也决左于传热时的环境温度和材料的含水最。通常，表观密度小的材料其孔隙率人，因此导热系数小。孔隙率相同时，孔隙尺寸人,导热系数就大；孔隙和互连通比相互不连通（封闭）者的导热系数大。対于松散纤维制品，当纤维Z间压实至某一表观密度时，其入值最小，则该表观密度为最佳表观密度。纤维制品的表观密度小于最佳表观密度时，表明制品屮纤维之间的空隙过人，易引起空气对流，因而其X值增加因为水

8、的入值［o.58W/（m・K）］远大于密闭空气的导热系数［0.023W/（m・K）］。当受潮的绝热材料受到冰冻时，其导热系数会进一步增加，因为冰的入值为2.33W/（m・K）,比水大。因此，绝热材料应特别注意防潮。当材料处在0〜50°C范围内时，具入值基本不变。在高温时，材料