絕熱(保溫、隔熱)材料是指對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復合體;絕熱制品則是指被加工成至少有一面與被覆蓋面開關一致的各種絕熱材料的制成品。
材料保溫隔熱性能的好壞是由材料導熱系數(shù)的大小所決定的。導熱系數(shù)越小,保溫隔熱性能越好。材料的導熱系數(shù),與其自身的成分、表觀密度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及傳熱時的平均溫度和材料的含水量有關。一般地說,表觀密度越輕,導熱系數(shù)越小。但對松散的纖維材料而言,當表觀密度小于最佳極限值時,其導熱系數(shù)會隨表觀密度的減少而增大。在材料萬分、表觀密度、平均溫度、含水量等完全相同的條件下,多孔材料單位體積中氣孔數(shù)量越多,導熱系數(shù)越??;松散顆粒材料的導熱系數(shù),隨單位體積中顆粒數(shù)量的增多而減??;松散纖維材料的導熱系數(shù),則隨纖維截面的減少而減少。
當材料的成分、表觀密度、結(jié)構(gòu)等條件完全相同時,多孔材料的導熱系數(shù)隨平均溫度和含水量的增大而增大,隨溫濕度的減小而減小。絕大多數(shù)建筑材料的導熱系數(shù)介于0.023~3.49W(m﹒k)之間,通常把λ值不大于0.23的材料稱為絕熱材料,而將其中λ值小于0.14的絕熱材料稱為保溫材料。進而根據(jù)材料的適用溫度范圍,將可在零攝氏度以下使用的稱為保冷材料,適用溫度超過1000℃者稱為耐火保溫材料。習慣上通常將保溫材料分為三檔,即低溫保溫材料,使用溫度低于250℃;中溫保溫材料,使用溫度250~700℃;高溫保溫材料,硅酸鋁纖維使用溫度700℃以上。
吸聲材料在建筑中的作用主要是用以改善室內(nèi)收聽聲音的條件和控制噪聲。保溫絕熱材料由于其輕質(zhì)及結(jié)構(gòu)上的多孔特征,故具有良好的吸聲性能。除一些對聲音有特殊要求的建筑物如音樂廳、影劇院、大會堂、大教室、播音室等場所外,對于大多數(shù)一般的工業(yè)與民用建筑物來說,均無需單獨使用吸聲材料,其吸聲功能的提高主要是靠與保溫絕熱及裝飾等其他新型建材相結(jié)合來實現(xiàn)的。因此,建筑絕熱材料也是改善建筑物太聲功能的不可或缺的物質(zhì)基礎。
材料吸聲性能的優(yōu)劣以吸聲系數(shù)衡量,吸聲系數(shù)是指被吸收的能量與聲波原先傳遞給材料的全部能量的百分比。吸聲系數(shù)與聲音的頻率和聲音的入射方向有關,因此吸聲系數(shù)指的是一定頻率的聲音從各個方向入射的吸收平均值,通常采用的聲波頻率為125、250、500、1000、2000、4000HZ。一般對上述6個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料,稱為吸聲材料。
對于多孔性吸聲材料,其吸聲效果受以下因素制約:1)材料的表觀密度。同種多孔材料,隨表觀密度增大,其低頻吸聲效果提高,而高頻吸聲效果降低。2)材料的厚度。厚度增加,低頻吸聲效果提高,而對高頻影響不大。3)孔隙的特征。孔隙越多,越均勻細小,吸聲效果越好;若孔隙太大,則效果變并。需要指出的是,許多吸聲材料與絕熱材料材質(zhì)相同,且均屬多孔結(jié)構(gòu),但對氣孔特征的要求不同。絕熱材料要求氣孔封閉,不相連通,可以有效地阻止熱對流的進行;這種氣孔越多,絕熱性能愈好。而吸聲材料則氣孔開放,互相連通,可通摩擦使聲能大量衰減;這種氣孔越多,吸聲性能越好。這些材質(zhì)相同而氣孔結(jié)構(gòu)不同的多孔材料的制得,主要取決于原料組分的某些差別(如使用不同的發(fā)泡劑)以及生產(chǎn)工藝中的熱工制度和加壓大小硅酸鋁纖維等來實現(xiàn)。