第10章建筑功能材料优秀课件.ppt

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1、第10 章建筑功能材料第1 页，本讲稿共23 页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、基本概念第2 页，本讲稿共23 页2、导热性：指材料传递热量的能力。导热系数()：表示材料导热能力指标。物理物理意义意义：在稳定传热条件下 在稳定传热条件下，通过，通过厚度 厚度为为1m1m温差为温差为1K 1K的 的材料时材料时，在在1h 1h内通过内通过1m 1m22面积的热量。面积的热量。材料材料，导热性越好导热性越好，绝热性越差，绝热性越差。建筑上建筑上将将0.23w/(mK)0.23w/(mK)，表观密度，表观

2、密度500kg/m 500kg/m2 2,抗压强 抗压强度 度 0.3MPa 0.3MPa的材料称为绝热材料的材料称为绝热材料。dQT2T1第3 页，本讲稿共23 页 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第4 页，本讲稿共23 页 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

3、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第5 页，本讲稿共23 页 3、湿度：材料吸湿受潮 材料吸湿受潮(结冰结冰)后，其后，其 增大。增大。(因为水的 因为水的=0.58=0.58，比空气，比空气=0.029=0.029大 大2020倍左右。若水倍左右。若水结冰，冰的结冰，冰的=2.33=2.33，其，其更大。故绝热材料在应用时必更大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮）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，随材料温度的升高，增大。增大。(因为温度升高，材料固体分子的热运动增

4、强，同时材料孔因为温度升高，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。当温度在隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也增加。当温度在5050时，该影响不显著，只有对高温或负温下的材料，时，该影响不显著，只有对高温或负温下的材料，应考虑温度影响应考虑温度影响)第6 页，本讲稿共23 页 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第7 页，本讲稿共23 页 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

5、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、绝热材料的种类第8 页，本讲稿共23 页 矿棉及其制品：矿棉包括矿棉包括矿渣棉矿渣棉和 和岩石棉岩石棉。矿渣棉矿渣棉以以高炉硬矿渣、铜矿渣等为原料，并加一些调高炉硬矿渣、铜矿渣等为原料，并加一些调节原料（钙质和硅质原料）。岩棉以天然岩石节原料（钙质和硅质原料）。岩棉以天然岩石(白云石、白云石、花岗石、玄武岩等花岗石、玄武岩等)为原料。上述原料经熔融后，用喷吹法 为原料。上述原料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤维。或离心法制成细纤维。特点：特点：矿棉轻质、不燃、绝热且电绝缘，其原料广，矿棉轻质、不

6、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。成本低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。应用：应用：作建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸作建筑物的墙壁、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。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第9 页，本讲稿共23 页 石棉及其制品。石棉及其制品。石棉是天然矿物纤维，主要成分 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、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 隔音且绝缘。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉

7、毡等制品，用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。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。玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻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璃经熔融后制成纤维状材料，包括短棉和超细棉两种。种。第10 页，本讲稿共23 页 植物纤维复合板：植物纤维复合板：系以植物纤维为主料，加系以植物纤维为主料，加入胶结料和填料而制成。如入胶结料和填料而制成。如木丝板木丝板是以木材下脚料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，制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成型、

8、冷压、养护、干燥而制成。经成型、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板 甘蔗板是以甘 是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一 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。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第1 1 页，本讲稿共23 页 膨胀蛭石及其制品：膨胀蛭石及其制品：蛭石是一种天然矿物，经8501000C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80200kg/m3，导热系数0.0460.07。应用：用于填充墙壁、楼板及平屋顶，保温效果佳，可在10001100下使用。膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，制

9、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第12 页，本讲稿共23 页 膨胀珍珠岩及其制品：膨胀珍珠岩及其制品：是是由天然珍珠岩、黑耀由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约岩或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约20 20倍）倍）而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。堆积密度为而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。堆积密度为4040300kg/m300kg/m33，=0.025=0.0250.0480.048，耐热，耐热800800度，为高效能度，为高效能保温保冷填充材料。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，配以适量膨胀珍珠岩制品是

10、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。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第13 页，本讲稿共23 页 微孔硅酸钙制品：是用粉状 是用粉状SiOSiO22(硅藻土硅藻土)、石灰、纤、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等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。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，加入一定量的发泡是以合成树脂为基料，加入一定

11、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。脲醛树脂等泡沫塑料。第14 页，本讲稿共23 页 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0.15mm)的制品。特点：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。多孔混凝土和轻骨料混凝

12、土。第15 页，本讲稿共23 页 软木板：软木也叫栓木。软木板是用栓皮、栎树皮软木也叫栓木。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，在加压成型，在8080的干燥室中干燥一昼夜而制成。的干燥室中干燥一昼夜而制成。特 特点：点：表观密度小，导热性低，抗渗和防腐性能高等特点。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、其他保温隔热材料第16 页，本讲稿共23 页四、常用保温材料4、其他保温隔热材料 蜂窝板：蜂窝板：由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚 由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂

13、窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。芯芯材材是用浸渍过合成树脂（酚醛、聚酯等）的牛皮纸、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。状）的整块芯材。面板面板为浸渍过树脂的牛皮纸、玻璃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。布或不经树脂浸渍的胶合板、纤维板、石膏板等。特点：特点：比强度大、导热性低和抗震性好等多种功能。比强度大、导热性低和抗震性好等多种功能。第17 页，本讲稿共23 页1、材料的吸声性 声音起

14、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：吸声材料：通常指 通常指125125、250250、500500、1000 1000、2000 2000、4000Hz 4000Hz六个频率的平均吸声系数六个频率的平均吸声系数0.20.2的材料。的材料。一、吸声材料吸声系数吸声系数：第18 页，本讲稿共23 页2、吸声材料的类型及结构形式、吸声材料的类型及结构形式 多孔吸声材料：多孔吸声材料：材料中材料中开放的、连通的 开放的、连通的气孔 气孔越多，吸越多，吸声性越好。其吸声系数

15、，一般从低频到高频逐渐增大，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，对中高频的声音吸收效果较好，柔性吸声材料：柔性吸声材料：具有密闭气孔和一定弹性的材料，如泡沫 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。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：帘幕吸声体：用具有通气性能的纺织品，安装在离墙面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。对中高频有吸声效或窗洞一定距离处，背后设置空气层。对中高频有吸声效果。果。第19 页，本讲稿共23 页2、吸声材料的类型及结构形式

16、悬挂空间吸声体：悬挂空间吸声体：增加有效的吸声面积。增加有效的吸声面积。薄板振动吸声体：薄板振动吸声体：将胶合板、石膏板等周边钉在墙或顶将胶合板、石膏板等周边钉在墙或顶棚龙骨上，后留空气层。棚龙骨上，后留空气层。主要吸收低频波主要吸收低频波。穿孔板组合共振吸声结构：穿孔板组合共振吸声结构：将穿孔的薄板周边固定将穿孔的薄板周边固定在龙骨上，背后留空气层。在龙骨上，背后留空气层。主要吸收中频波。主要吸收中频波。空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构：由封闭的空腔和较小的开口组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，吸声成，它有很强的频率选择性，在其共振频率附近，吸声较大，对

17、共振频率较远的声波吸收很小。较大，对共振频率较远的声波吸收很小。第20 页，本讲稿共23 页 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。越小，隔声性能越好。工程上常用隔声量工程上常用隔声量R(dB)R(dB)表示材料对空气声的隔绝能力。它与透射表示材料对空气声的隔绝能力。它与透射系数的关系：系数的关系：RR，隔声性越好。，隔声性越好。透射系数透射系数：第21 页，本讲稿共23 页隔声措施：隔声措施：应选择密实材料，如砖、混凝土、钢板等；应选择密实材料，如砖、混凝土、钢板等

18、；当采用轻质材料或薄壁材料，需辅以多孔吸声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。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对于普通教室之间的隔墙和楼板要求达到40dB40dB的隔声量，即透射声能小于入射声能的万分的隔声量，即透射声能小于入射声能的万分之一。之一。2、隔绝空气声 遵循质量定律：遵循质量定律：即材料的表观密度越大，质量越大，即材料的表观密度越大，质量越大，隔声性能越好。隔声性能越好。第22 页，本讲稿共23 页 隔绝固体声的能力用材料的撞击声压级来衡量。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

19、：措施：采用不连续的结构处理，即在墙壁和承重梁之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性衬垫，如毛毡、软木、橡皮间、框架和墙板之间加弹性衬垫，如毛毡、软木、橡皮等，或在楼板上加弹性地毯。等，或在楼板上加弹性地毯。测定：测定：将试件安装在上部声源室和下部受声室之间将试件安装在上部声源室和下部受声室之间的洞口，声源室与受声室之间没有刚性连接，用标准的洞口，声源室与受声室之间没有刚性连接，用标准打击器打击试件表面，受声室接受到的声压级减去环打击器打击试件表面，受声室接受到的声压级减去环境常数，即得材料的撞击声压级。普通教室之间楼板境常数，即得材料的撞击声压级。普通教室之间楼板的标准化撞击声压级应的标准化撞击声压级应75dB75dB。第23 页，本讲稿共23 页