土木工程第十一章其他工程材料(已修改)
2025-03-02 11:26 本頁面
【正文】 第十一章 其他工程材料 11. 其它工程材料 絕熱材料 用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料 。其標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語為絕熱材料 。 導(dǎo)熱性 傳熱方式 熱量的傳遞方式有三種：傳導(dǎo)換熱 、 對(duì)流換熱和輻射換熱 。 熱量以上述三種方式從建筑物中散發(fā)出去 ，其傳遞方式主要是導(dǎo)熱 ， 同時(shí)也有對(duì)流和熱輻射存在 。 主要的散熱區(qū)域是墻體 、 頂棚和屋頂 、 樓板 、門窗 ， 建筑物的縫隙和開著的門窗會(huì)大大增加熱量的散發(fā) 。 熱阻和導(dǎo)熱系數(shù) 當(dāng)材料的兩表面間出現(xiàn)了溫度差 ， 熱量就會(huì)自動(dòng)地從高溫的一面向低溫一面?zhèn)鲗?dǎo) 。 材料的熱阻： 式中 :R—— 熱阻 ， m2K ／ W； Q一平均熱流量 ， W； T1—— 試件熱面溫度平均值 ， K； T2—— 試件冷面溫度平均值 ， K； A—— 試件的有效傳熱面積 ， m2。 QTTAR )( 21 ?? 如果熱阻與溫度呈線性關(guān)系 ， 且試件能代表整體材料 ， 試件具有足夠的厚度 ， 則材料的導(dǎo)熱系數(shù)可用下式計(jì)算： 式中 :λ —— 導(dǎo)熱系數(shù) ， W／ (mK) 。 d—— 試件平均厚度 ， m。 )( 21 TTAdQRd????? 材料導(dǎo)熱系數(shù)又的物理意義是 ， 厚度為 1m的材料 ， 當(dāng)溫度差為 1K時(shí) ， 在 1s內(nèi)通過 1m2面積的熱量 。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小 ， 表示其絕熱性能愈好 。 影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素 影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有材料的物質(zhì)構(gòu)成 、 微觀結(jié)構(gòu) 、 孔隙構(gòu)造 、 溫度 、 濕度和熱流方向等 。 絕熱材料的類型 (1)多孔型 (2)纖維型 (3)反射型 常用絕熱材料 絕熱材料通常應(yīng)具備下列基本條件：導(dǎo)熱系數(shù)小于 ／ (mK) ， 足夠的抗壓強(qiáng)度 (一般不低于 )， 使用溫度為 40～ +60℃ ，在溫度 、 濕度變化時(shí)保持尺寸穩(wěn)定性 ， 以及防火性能 。 吸聲材料 、 隔聲材料 聲音起源于物體的振動(dòng) 。 聲源的振動(dòng)迫使鄰近的空氣跟著振動(dòng)而形成聲波 ， 并在空氣介質(zhì)中向四周傳播 。 人耳能夠聽見的聲頻范圍是 128Hz～ 10kHz。聲音的大小常用聲壓級(jí)表示： 式中 :Lp—— 聲壓級(jí) ， dB(分貝 )； p—— 聲壓 ， Pa； po—— 基準(zhǔn)聲壓 ， 相當(dāng)于人耳剛能聽到的聲壓 ， 數(shù)值為 2 105Pa。 0lg20 ppL p ? 材料的吸聲性 (1)吸聲系數(shù) 吸聲系數(shù)是評(píng)定材料吸聲性能好壞的指標(biāo) 。吸聲系數(shù)定義為在給定頻率和條件下 ， 吸收及透射的聲能通量與入射聲能通量之比 。 即： 吸收及透射的聲能通量 α= 入射聲能通量 材料的吸聲特性與聲波的方向有關(guān) ， 在混響室內(nèi)裝有聲音擴(kuò)散體 ， 使聲波入射角各向均衡 ， 因此所測得的吸聲系數(shù)具有代表性 。 材料的吸聲特性還與聲波的頻率有關(guān) ， 為了全面反映材料的吸聲特性 ，通常測量 250Hz、 500Hz、 1000 Hz和 2023Hz四個(gè)頻帶的實(shí)用吸聲系數(shù) 。 (2)降噪系數(shù) 、 降噪量 以 250Hz、 500Hz、 1000Hz和 2023Hz四個(gè)頻帶實(shí)用吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值作為降噪系數(shù) (NRC)。 在建筑物室內(nèi)使用吸聲材料后的降噪效果 ，可以用現(xiàn)場實(shí)測的混響時(shí)間來衡量 ， 或按下式計(jì)算降噪量： 式中 ΔL p—— 吸聲降噪量 ， dB； T T2—— 吸聲處理前 、 后的室內(nèi)混響時(shí)間 ，s。 21lg10TTLP ?? 吸聲材料及其構(gòu)造 (1)多孔吸聲材料 材料中開放的 、 互相連通的 、 細(xì)致的氣孔越多 ， 其吸聲性能越好 。 (2)柔性吸聲材料 這種材料的吸聲特性是在一定的頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)吸收頻率 。 (3)簾幕吸聲體 這種吸聲體對(duì)中 、 高頻都有一定的吸聲效果 。 (4)懸掛空間吸聲體 懸掛于空間的吸聲體 ， 增加了有效的吸聲面積 ， 加上聲波的衍射作用 ， 大大提高了實(shí)際的吸聲效果 。 (5)薄板振動(dòng)吸聲結(jié)構(gòu) 該吸聲結(jié)構(gòu)主要吸收低頻率的聲波 。 (6)穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu) 這種吸聲結(jié)構(gòu)具有適合中頻的吸聲特性 ， 使用普遍 。 (7)空腔共振吸聲結(jié)構(gòu) 在其共振頻率附近 ， 吸聲系數(shù)較大 ， 而對(duì)離共振頻率較遠(yuǎn)的聲波吸收很小 。 隔聲材料 建筑上將主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料 ， 隔聲材料主要用于外墻 、 門窗 、 隔墻 、 隔斷等 。 隔聲可分為隔絕空氣聲 (通過空氣傳播的聲音 )和隔絕固體聲 (通過撞擊或振動(dòng)傳播的聲音 )兩種 。 (1)空氣聲的隔絕 材料隔絕空氣聲的能力 ， 可以用材料對(duì)聲波的透射系數(shù)或材料的隔聲量來衡量： 式中 :τ 一聲波透射系數(shù)； Et—— 透過材料的聲能； E0—— 人射總聲能； R—— 材料的隔聲量 ， dB. ?1lg10?R 材料的 τ 越小 ， 則 R越大 ， 說明材料的隔聲性能越好 。 材料的隔聲性能與入射聲波的頻率有關(guān) ，常用 125～ 4000Hz六個(gè)倍頻帶的隔聲量來表示材料的隔聲性能
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