首页 理论教育 保温和吸声建筑材料的优化选择

保温和吸声建筑材料的优化选择

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.4.3.3新型保温吸声材料结合本章第三节车用吸声材料知识,可以发现,保温和吸声功能对材料结构组成要求有一定的相似性,具有吸声功能的材料,一般也具有较好的保温性能。

保温和吸声建筑材料的优化选择

我国建筑能耗的总量逐年上升,建筑节能势在必行。建筑保温材料具有节能降耗的双重作用,是解决建筑能耗问题的重要手段。建筑保温材料可以分为无机保温材料、有机保温材料和金属保温材料。建筑保温材料不仅要考虑保温性,还要考虑阻燃、吸声、环保和成本。无机保温材料阻燃性好,但导热系数高,保温效果相对较差。以泡沫塑料为代表的有机保温材料导热系数低,保温效果好,但其阻燃效果差,容易引发火灾。随着各种新型阻燃纤维的开发成功,进一步采用非织造成网加固工艺技术,将其成形为多孔保温材料,可以解决现有建筑保温材料的不足。

5.4.3.1 非织造材料的保温机理

对于非织造保温材料来说,热量主要通过热传导、对流和辐射三种方式散失。

(1)热传导

非织造材料的热传导是指热量通过非织造材料中的纤维和其中滞留的空气进行传递。热量从相对高温一面传向相对低温一面,材料的传热系数可以用来表征其散失热量的速度。传热系数是热阻的倒数,因此如果想减小非织造材料的传热系数,就要增加其热阻。非织造保温材料的传热系数主要与纤维和空气的传热系数有关。由于空气的传热系数比纤维小很多,所以增加非织造材料中停滞的空气量、提高材料的蓬松性以及选用传热系数小的纤维,是减小材料的传热系数、提高保温性的主要手段。非织造材料的纤维杂乱排列结构使其含有更多的停滞空气,可以降低通过热传递产生的热量散失。

(2)热对流

对于非织造保温材料来说,空气在材料温度高的一面的运动速度快于在温度低的一面,因此会携带热量通过保温材料进入温度低的一面,进而导致低温一面的空气回流,从而发生热量传递。

为了降低热对流产生的热量损失,就要降低空气的对流速度。细纤维的比表面积更大,能在表面附着更多的停滞空气,还能将非织造材料内的停滞空气分割成若干间隔孔隙,增加了空气的对流阻力。因此,纤维直径越细,由其制成的非织造材料的热对流损失就越少,保温性就越好。

(3)热辐射

当保温材料两侧出现温差时,热量就会以电磁波的方式向材料外层辐射。热辐射的主要影响因素是纤维细度,因为纤维越细,热量在保温材料内部的反射次数越多,热量越不容易损失。

纤网结构是影响非织造材料保温性能的主要因素。非织造材料的传热率随其蓬松性的增加而提高。蓬松性提高,纤网中空气流动加快,对流热损失也相应加大。纤维越细,非织造材料的热阻越大。超细纤维配合一定的纤网密度,容易形成贴附于纤维表面的静止空气层,从而削弱对流热损失,保温效果好。因此,可以通过选用不同细度的纤维,制成厚度、孔径和孔隙率不同的非织造材料,还可以进一步采用针刺、热轧和化学黏合等多种加固工艺复合,在满足不同保温性需求的同时,赋予材料表面更好的耐磨、印刷等性能。

5.4.3.2 噪声污染与吸声建筑材料(www.xing528.com)

噪声污染与水污染、大气污染和固体废弃物统称为四大环境污染,而噪声污染包括由家用小工具、大型卡车、道路上的车辆和摩托车、城市上空盘旋的飞机以及扬声器产生的声音等。噪声是一种无形的污染,影响人们的正常生活、工作和身体健康,还会加速建筑物的老化。家用窗帘的里层大多为厚实柔软的织物,具有吸声隔声、遮光、保温等效果。上面提到的墙纸和室内地毯等材料,也可以降低6~20dB的噪声。但在影院、高铁、礼堂、会议室和视听间等场所,则需要专门安装吸声隔声材料,以满足环境音响效果要求。图5-24(彩图见插页)所示为安装了吸声材料的电影院

德国科德宝公司研制出一种新型非织造吸声材料SoundTex,是将非织造吸声材料黏附在铅合金穿孔板上复合而成,拥有较宽的吸声频率,广泛用于在机场、地铁、商厦、影厅等场所。

5.4.3.3 新型保温吸声材料

结合本章第三节车用吸声材料知识,可以发现,保温和吸声功能对材料结构组成要求有一定的相似性,具有吸声功能的材料,一般也具有较好的保温性能。因此,在建筑应用上,常常统称保温吸声材料或吸声保温材料。非织造材料具有原料适应性广、产品结构多样、成形工艺多等优点,是重要的建筑保温吸声材料。

涤纶是我国生产规模最大的化学纤维,广泛用于服装和家居用品等领域。然而,随着涤纶用量的不断增加,因其不可降解而产生的污染问题越来越受到人们的重视,废弃涤纶回收再利用是近几年的研究热点。有企业将再生涤纶针刺后再模压,成为具有各种外观花纹的吸声板材。还可以设计不同的表面花纹,赋予成品不同的装饰风格。墙面吸声板材在使用过程中,如沾污了饮品、蚊虫尸体、笔墨等,都会影响美观,长期不清理还会滋生细菌。因此,一般吸声板材要进行表面防污后处理。再生涤纶保温吸声板可广泛应用于电影院、礼堂、会议室、体育馆、视听间等场所。再生涤纶保温吸声板如图5-25所示。

随着环境友好型、资源节约型社会的发展,物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工程方案越来越受到重视。图5-26(彩图见插页)是直接由废旧纤维制成的保温吸声材料,在国外早已推广应用。在我国,由于废旧纺织品回收利用法规不健全,其应用受限,造成了很大的资源浪费和环境污染。

图5-24 安装了吸声材料的电影院

图5-25 再生涤纶保温吸声板

图5-26 废旧纤维吸声材料

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈