13吸聲、絕熱材料

主要介紹絕熱材料和吸聲材料的作用原理、影響其作用的主要因素、常用的絕熱材料和吸聲材料。通過本章的學習，應了解絕熱材料和吸聲材料的作用原理，熟悉常用的絕熱材料和吸聲材料的種類及其應用。

本章提要本章內容13.1

絕熱材料13.2

吸聲材料13.3

常用吸聲板材13.1絕熱材料

傳熱是指熱量從高溫區(介質)向低溫區(介質)的自發流動，是一種由于溫差而引起的能量轉移。傳熱的方式有三種：傳導、對流和輻射。

“傳導”是依靠物體內各部分直接接觸的物質近質點（分子，原子，自由電子等）作熱運動而引起的熱能傳遞過程；13.1.1傳熱原理與絕熱材料的作用原理

在實際的傳熱過程中，往往同時存在著兩種或三種傳熱方式。要實現絕熱必須使建筑材料滿足表觀密度小、對流弱、熱輻射低的要求。衡量材料導熱能力的主要指標是熱導率λ。λ的物理意義是在穩定傳熱條件下，當材料層厚度內的溫差為1℃時，在1h內通過1m2表面積的熱量。

（1）材料的化學成分及分子結構

（2）材料的表觀密度和孔隙特征

（3）材料所處環境的溫、濕度

（4）熱流方向的影響13.1.2影響材料熱導率大小的主要因素

在評價材料絕熱性能時除了上述的熱導率λ外，還有以下指標：（1）熱阻R（m·K/W）熱阻說明保溫隔熱材料抵抗熱流通過的能力，即熱流通過時所遇阻力。（2）導溫系數α（m2/s）導溫系數說明材料在不穩定的熱作用下，內部溫度變化的速度與材料的熱導率成正比，與熱容量成反比。絕熱材料按其化學組成可分為無機、有機、復合三大類型。

無機絕熱材料是用無機礦物質原材料制成的材料，常呈纖維狀、松散粒狀或多孔狀，可制成板、片、卷材或有套管型制品。

有機絕熱材料是用有機原材料（各種樹脂、軟木、木絲、刨花等）制成。13.1.3常用的絕熱材料(1)石棉及其制品石棉纖維具有極高的抗拉強度，并具有耐高溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等優良特性。(2)礦棉及其制品巖棉和礦渣棉統稱為礦棉。礦棉用于建筑保溫大體可包括墻體保溫、屋面保溫和地面保溫等幾個方面。13.1.3.1無機保溫隔熱材料(3)玻璃棉及其制品玻璃棉是以石灰石、螢石等天然礦物、巖石為主要原料，在玻璃窯爐中熔化后，經噴制而成的。(4)膨脹珍珠巖及其制品珍珠巖是一種酸性火山玻璃質巖石，內部含有3%～6%的結合水。(1)泡沫塑料

泡沫塑料是高分子化合物或聚合物的一種，以各種樹脂為基料，加入各種輔助料經加熱發泡制得的輕質、保溫、隔熱、吸聲、防震材料。(2)碳化軟木板

碳化軟木板是以一種軟木橡樹的外皮為原料，經適當破碎后再在模型中成形，在300℃左右熱處理而成。13.1.3.2有機保溫隔熱材料(3)植物纖維復合板

植物纖維復合板是以植物纖維為重要材料加入膠結料和填料而制成。如木絲板是以木材下腳料制成的木絲加入硅酸鈉溶液及普通硅酸鹽水泥混合，經成形、冷壓、養護、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣為原料，經過蒸制、加壓、干燥等工序制成的一種輕質、吸聲、保溫材料。目前在建筑工程中普遍采用多孔保溫材料和在維護結構中設置普通空氣層的方法來解決保溫隔熱。但如圍護結構較薄，僅利用上述方法來解決保溫隔熱問題就較困難。反射型保溫絕熱材料為解決上述問題提供了一條新途徑。如鋁箔波形紙保溫高熱板13.1.3.3反射型保溫隔熱材料工程上通常認為對125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6個頻率的平均吸聲系數大于0.2的材料稱之為吸聲材料。

（1）材料內部孔隙率及孔隙特征

（2）材料的厚度

（3）材料背后的空氣層

（4）溫度和濕度的影響13.2.2影響多孔性材料吸聲性能的因素

吸聲材料和吸聲結構的種類很多，按其材料結構狀況可分為如表13.1中所列的幾類。13.2.3吸聲材料的分類

能減弱或隔斷聲波傳遞的材料稱為隔聲材料。人們要隔絕的聲音按其傳播途徑可分為空氣聲（由于空氣的振動）和固體聲（由于固體撞擊或振動）兩種。對空氣聲的隔絕，主要是依據聲學的“質量定律”，即材料的密度越大，越不易受聲波作用而產生振動。對固體聲隔絕的最有效措施是斷絕其聲波繼續傳遞的途徑，即在產生和傳遞固體聲波的結構層中加入具有一定彈性的襯墊材料13.2.4隔聲材料（1）多孔吸聲材料多孔吸聲材料從表到里都具有大量內外連通的微小間隙和連續氣泡，有一定的通氣性。有呈松散狀的超細玻璃棉、礦棉、海草、麻絨等；有的已加工成板狀材料，如玻璃棉氈、穿孔吸聲裝飾纖維板、軟質木纖維板、木絲板；另外還有微孔吸聲磚、礦渣膨脹珍珠巖吸聲磚、泡沫玻璃等。常見類型見表13.2所示。13.2.5常用吸聲材料表13.2多孔吸聲材料基本類型主要種類常用材料舉例使用情況纖維材料有機纖維材料動物纖維：毛氈價格昂貴，使用較少植物纖維：麻絨、海草防火、防潮性能差，原料來源豐富無機纖維材料玻璃纖維：中粗棉、超細棉、玻璃棉氈吸聲性能好，保溫隔熱，不自燃，防腐防潮，應用廣泛礦渣棉：散棉、礦棉氈吸聲性能好，松散材料易自重下沉，施工扎手纖維材料制品軟質木纖維板、礦棉吸聲板、巖棉吸聲板、玻璃棉吸聲板裝配式施工，多用于室內吸聲裝飾工程（2）薄膜、薄板共振吸聲材料結構薄膜、薄板共振吸聲材料結構是將皮革、人造革、塑料薄膜等材料固定在框架上，背后留有一定的空氣層，構成薄膜共振吸聲結構。這些材料具有不透氣、柔軟、受張拉時有彈性等特點。（3）共振吸聲結構共振吸聲結構中間封閉有一定體積的空腔，并通過有一定深度的小孔與聲場相聯系。（4）穿孔板組合共振吸聲結構這種結構是在各種穿孔板、狹縫板背后設置空氣層形成吸聲結構，屬于空腔共振吸聲類結構。穿孔板具有適合于中頻的吸聲特性。（5）空間吸聲體空間吸聲體與一般吸聲結構的區別在于它不是與頂棚、墻體等壁面組成吸聲結構，而是一種懸掛于室內的吸聲結構，它自成體系。（1）安裝方法①復合插貼安裝法②明龍骨安裝法③暗龍骨安裝法④明、暗龍骨安裝法⑤復合平貼安裝法13.3.1.2應用技術要點（2）施工要求①施工現場相對濕度過高不宜施工。②礦棉吸聲板不宜安裝在濕度較大的環境，如浴室、廚房等處。③施工中要注意吸聲板背面的箭頭方向和白線方向必須保持一致。④對于具有特殊強度要求的部位，應按設計要求施工。

⑤根據房間大小及燈具布局，以施工面積中心計算吸聲的用量，以保證兩側間距相等。⑥安裝吸聲板時，須戴清潔手套，以防弄臟板面。⑦復合粘合時，在施工72h內，粘結膠尚未固化前，不能有強烈震動。（3）運輸和保管注意事項①搬運時輕裝輕卸，防止一角落地。②碼箱高度不宜超過6層，防止跌落。③運輸過程中，吸聲板要加蓋雨布。④吸聲板箱碼放要起脊，防止下雨積水。⑤運輸綁繩與吸聲板箱接觸部位要有保護措施，以防吸聲板箱破損。

⑥存放保管中，注意存放在干燥、清潔的地方，有防雨水措施。⑦吸聲板包裝箱不能直接放在地面上，要有墊板或墊木，離墻距離大于40cm為宜。

玻璃棉裝飾吸聲板是以玻璃棉為主要原料，加入適量膠粘劑、防潮劑、防腐劑等，經加壓、烘干、表面加工等工序而制成的吊頂裝飾板材。產品具有輕質、吸聲、防火、隔熱、保溫、裝飾美觀、施工方便等特點，適用于賓館、大廳、影劇院、音樂廳、體育館、會場、船舶及住宅的室內吊頂。13.3.2玻璃棉裝飾吸聲板

珍珠巖裝飾吸聲板又名珍珠巖吸聲板，系以膨脹珍珠巖粉及石膏、水玻璃配以其他輔料，經拌和加工，加入配筋材料壓制成型，并經熱處理固化而成。產品具有輕質、美觀、吸聲、隔熱、保溫等特點，可用于室內頂棚、墻面裝飾。13.3.3珍珠巖裝飾吸聲板

（1）普通膨脹珍珠巖裝飾吸聲板（以下簡稱普通板）用于一般環境的吸聲板，代號為PB。

（2）防潮珍珠巖裝飾吸聲板（以下簡稱防潮板）經過特殊防水材料處理，可用于高濕度環境的吸聲板，代號為FB。13.3.3.1產品分類、規格（3）產品規格產品規格為400mm×400mm、500mm×500

mm和600mm×600mm，厚度15mm、17mm和20mm。其他規格可由供需雙方商定。（4）產品標記標記順序為：產品名稱、代號、邊長、厚度及標準號。

（1）外觀質量板材的外觀質量應符合表13.3的規定。

（2）尺寸允許偏差板材的尺寸允許偏差應符合表13.4的規定。13.3.3.2產品技術性能表13.3外觀質量要求項目質量要求優等品、一等品合格品缺棱、掉角、裂縫、脫落、剝離等現象不允許不影響使用正面的圖案破損、夾雜物圖案清晰、無夾雜物混入色差ΔE≤3表13.4尺寸允許偏差項目優等品一等品合格品邊長0-0.30-1.00-1.0厚度±0.5±1.0±1.0直角偏離度(不大于)不平度(不大于)0.100.800.401.00.602.50(1)安裝方法①直接粘貼法②木筋固定法③輕鋼龍骨固定法(2)包裝及運輸先用塑料布將每塊板包裝起來，再用紙箱或木箱將整批板包裝捆好（釘好）。13.3.3.3珍珠巖裝飾吸聲板的安裝、搬動及貯存珍珠巖裝飾板屬脆性材料，搬運時需輕拿輕放，不得碰撞受壓，并須將兩塊板面對面合在一起搬運。運輸車輛應有防雨防潮措施。

(3)貯存珍珠巖裝飾吸聲板須存放在干燥的倉庫內，地面須用木板墊平，然后再將裝飾板立放堆垛，每垛以兩層為宜。

鈣塑泡沫裝飾吸聲板是由聚乙烯樹脂加入輕質碳酸鈣無機填料、發泡劑、交聯劑、潤滑劑、顏料等經混煉模壓發泡而成。有一般板和加入阻燃劑的難燃板兩種。產品具有輕質、吸聲、耐熱、耐水及施工方便等優點，適用于大會堂、電視臺、廣播室、影劇院、醫院、工廠及商店建筑室內吊頂。13.3.4鈣塑泡沫裝飾吸聲板

以聚苯乙烯泡沫塑料經混煉、模壓、發泡、成型而成，具有隔聲、隔熱、保溫、輕質、色白等優點，適用于影劇院、會議廳、醫院、賓館等建筑的室內吊頂裝飾。圖案有凹凸花型、十字花型、四方花型、圓角型等多種，規格尺寸300mm×300mm、500mm

×500mm、600mm×600