现代建筑功能材料学习指南

12　建筑功能材料

学习指导

本章共2节，本章的教学目标是：

(1)理解绝热材料、吸声材料、隔声材料的功能原理及影响因素。

(2)掌握绝热材料、吸声材料、隔声材料的种类、性能与工程应用。

本章的重点和难点是绝热材料。建议在学习中注意类比，结合工程实例来理解不同类型材料的性能。

12.1　绝热材料

绝热材料是防止住宅、生产车间、公共建筑及各种热工设备中热量传递的材料。习惯上将用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料，把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料，保温材料和隔热材料统称为绝热材料。绝热材料主要用于墙体和屋顶保温隔热，以及热工设备、采暖和空调管道的保温，冷藏室及冷藏设备的隔热等。

在建筑物中合理采用绝热材料，能提高建筑物的使用效能，保证正常的生产、工作和生活，能减少热损失，节约能源。据统计，具有良好的绝热功能的建筑，其能源可节省25%～50%。因此，在建筑工程中，合理地使用绝热材料具有重要意义。

12.1.1　绝热材料的分类与基本要求

在建筑工程中，绝热材料按化学成分可分为无机绝热材料和有机绝热材料；按材料的构造可分为纤维状、松散粒状和多孔状绝热材料。

无机绝热材料是用矿物质原材料制成的材料，常呈纤维状、松散粒状和多孔状，可制成板、片、卷材或有套管型制品。有机绝热材料是用有机原材料(各种树脂、软木、木丝、刨花等)制成。一般来说，无机绝热材料的表观密度较大，但不易腐朽，不会燃烧，有的能耐高温。有机绝热材料则质轻，绝热性能好，但耐热性较差。

表12-1　常用建筑绝热材料的种类和性能

12.1.2　常用绝热材料

1)纤维状绝热材料

(1)石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，是一种纤维状无机结晶材料，石棉纤维具有极高的抗拉强度，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性，常制成石棉粉、石棉纸板和石棉毡等制品。由于石棉中的粉尘对人体有害，因此民用建筑中已很少使用，目前主要用于工业建筑的隔热、保温及防火覆盖等。

(2)植物纤维复合板。植物纤维复合板是以植物纤维为主要材料加入胶结料和添加剂而制成。其表观密度为200～1 200 kg/m3，导热系数为0.058 W/(m·K)，可用于墙体、地板、顶棚等保温，也可用于冷藏库、包装箱等。木质纤维板是以木材下脚料经机械制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥，经搅拌、成型、冷压、养护和干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温和绝热的材料。

(3)陶瓷纤维绝热制品。陶瓷纤维是以氧化硅、氧化铝为主要原料，经高温熔融、蒸汽(或压缩空气)喷吹或离心喷吹制成，表观密度为140～150 kg/m3，导热系数为0.116～0.186 W/(m·K)，最高使用温度为1 100～1 350℃，耐火度≥1 770℃，可加工成纸、绳、带、毯、毡等制品，供高温绝热或吸声之用。

(4)玻璃纤维绝热制品。玻璃纤维一般分为长纤维和短纤维。短纤维相互纵横交错在一起，构成了多孔结构的玻璃棉，常用作绝热材料。玻璃棉堆积密度约45～150 kg/m3，导热系数约为0.035～0.041 W/(m·K)。玻璃纤维制品的纤维直径对其导热系数有较大影响，导热系数随纤维直径的增大而增加。以玻璃纤维为主要原料的保温隔热制品主要有沥青玻璃棉毡和酚醛玻璃棉板，以及各种玻璃毡、玻璃毯等，通常用于房屋建筑的墙体保温层。

2)散粒状绝热材料

(1)膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物，经850～1 000℃煅烧，体积急剧膨胀，单颗粒体积能膨胀约20～30倍。膨胀蛭石是将蛭石经焙烧膨胀后而制得的一种松散颗粒状材料。它的表观密度为80～900 kg/m3，导热系数为0.046～0.070 W/(m·K)，可在1 000～1 100℃ 温度下使用，不蛀、不腐，但吸水性较大。膨胀蛭石可以呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中，作为绝热、隔声之用。使用时应注意防潮，以免吸水后影响绝热效果。

膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，浇制成板，用于墙、楼板和屋面板等构件的绝热。其制品通常用10%～15%(体积比)的水泥，85%～90%(体积比)的膨胀蛭石，加入适量的水经拌和、成型、养护而成。水玻璃膨胀蛭石制品是以膨胀蛭石、水玻璃和适量氟硅酸钠(Na2SiF6)配制而成。

(2)膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成的，呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒，是一种高效能的绝热材料。其堆积密度为40～500 kg/m3，导热系数为0.047～0.070 W/(m·K)，最高使用温度可达800℃，最低使用温度为-200℃。具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点。建筑上广泛用作围护结构、低温及超低温保冷设备、热工设备等绝热保温材料，也可用于制作吸声材料制品。膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为主，配合适量的胶结材料(水泥、水玻璃、磷酸盐、沥青等)，经拌和、成型和养护(或干燥，或焙烧)后制成板、块和管壳等制品。

3)多孔性板块绝热材料

(1)微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料(硅藻土)、石灰、纤维增强材料及水等搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。以托贝莫来石为主要水化产物的微孔硅酸钙，其表观密度约为200 kg/m3，导热系数为0.047 W/(m·K)，最高使用温度约为650℃。以硬硅钙石为主要水化产物的微孔硅酸钙，其表观密度约为230 kg/m3，导热系数为0.056 W/(m·K)，最高使用温度可达1 000℃。用于围护结构及管道保温，其效果比水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石更好。

(2)泡沫玻璃。泡沫玻璃是由玻璃粉和发泡剂等经配料、烧制而成。气孔率为80%～95%，气孔直径为0.1～5.0 mm，且大量为封闭而孤立的小气泡。其表观密度为150～600 kg/m3，导热系数为0.058～0.128 W/(m·K)，抗压强度为0.8～15.0 MPa。采用普通玻璃粉制成的泡沫玻璃最高使用温度为300～400℃，若用无碱玻璃粉生产，则最高使用温度可达800～1 000℃，耐久性好，易加工，可用于多种绝热需要。

(3)泡沫混凝土。泡沫混凝土是由水泥、水、松香泡沫剂混合后，经搅拌、成型、养护而制成的一种多孔、轻质、保温、绝热、吸声材料。也可用粉煤灰、石灰、石膏和泡沫剂制成粉煤灰泡沫混凝土。泡沫混凝土的表观密度为300～500 kg/m3，导热系数为0.082～0.186 W/(m·K)。

(4)硅藻土。硅藻土是由水生硅藻类生物的残骸堆积而成。其孔隙率为50%～80%，导热系数为0.060 W/(m·K)，具有很好的绝热性能，最高使用温度可达900℃，可用作填充料或制成硅藻土砖等制品。

(5)泡沫塑料。泡沫塑料是以各种树脂为基料，加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质保温材料。泡沫塑料目前广泛用作建筑上的保温隔音材料，其表观密度很小，隔热性能好，加工使用方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。

4)其他绝热材料

(1)软木板。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，再加压成型，在温度为80℃的干燥室中干燥一昼夜而制成。软木板具有表观密度小、导热性低、抗渗和防腐性能好等特点。常用热沥青错缝粘贴，用于冷藏库隔热。

(2)蜂窝板。蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地黏结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。蜂窝状芯材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，经过加工粘合成六角形空腹(蜂窝状)的整块芯材。芯材的厚度在15～45 mm范围内，空腔的尺寸在10 mm以上。常用的面板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。面板必须采用合适的胶粘剂与芯材牢固地黏合在一起，才能显示出蜂窝板的优异特性，即具有比强度高、导热性低和抗震性好等多种功能。

(3)窗用绝热薄膜。这种薄膜是以聚酯薄膜经紫外线吸收剂处理后，在真空中进行蒸镀金属粒子沉积层，然后与一层有色透明的塑料薄膜压粘而成。厚度约为12～50 μm，用于建筑物窗玻璃的绝热，效果与热反射玻璃相同。其作用原理是将透过玻璃的大部分阳光反射出去，反射率最高可达80%，从而起到了遮蔽阳光、防止室内陈设物褪色、减少冬季热量损失、节约能源、增加美感等作用，同时还有避免玻璃片伤人的功效。

(4)EPS板。当20世纪70年代世界面临石油危机时，西方国家开始重视节约能源，特别是建筑物的节能，并规定了具体的墙体的节能指标。此时，欧洲国家开始从节能的角度，在外墙上应用该项技术。由于其集保温和装饰功能于一体，因此称之为外墙外保温及装饰系统。此项技术在美国仍然不断发展，所应用的建筑的最高层数达44层，并在美国炎热的南部和寒冷的北部均有广泛的运用。

① EPS板(又称苯板)是可发性聚苯乙烯板的简称，是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可以制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品、工业铸造等领域，也可用于展示会场、商品橱窗、广告招牌及玩具之制造。目前，为响应国家建筑节能要求，主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。

② EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板、耐碱玻璃纤维网格布和饰面材料组成，集保温、防水、防火、装饰功能为一体的新型建筑构造体系。该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧，不占用室内空间，保温效果明显，便于设计建筑外形。同时，这项技术是我国使用得最多的一种外保温墙体，其中聚苯板在基层墙体上的固定方式有三种：A.采用黏结胶固定；B.采用机械固定；C.以上两种固定方式结合。

(5)XPS保温板。XPS保温板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板，它的学名为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(简称XPS)。XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构使XPS板有极低的吸水性(几乎不吸水)、低热导系数、高抗压性、抗老化性(正常使用几乎无老化分解现象)。

挤塑保温隔热板是以聚苯乙烯为主要原料，采用高温混炼挤压成型方法制造的轻质板材。产品具有连续均匀的闭孔式蜂窝状结构，每个微孔间的互联壁是一致的厚度。特殊的分子结构使产品具有极佳的保温隔热性能、高抗湿性能、极低的吸水率、良好的隔音性能、高抗压强度和较好的尺寸稳定性及抗蠕变性能。产品性能稳定，同时质量轻，便于运输，可以自由切割，是一种理想的建筑材料。XPS板粘贴外墙外保温系统是集墙体保温和装饰功能于一体的新型结构系统，与其他几种建筑保温形式相比，XPS板粘贴外墙外保温具有整体保温效果好、导热系数小、隔断冷热桥的产生、没有冷凝点、耐久性好等特点。同时，该类系统的自重轻，可以有效减轻建筑物外承重墙的荷载和地基荷载，减少抗震设防的基础处理费用。该类系统是可以大力推广和普及的建筑节能保温系统。

(6)ZL胶粉聚苯颗粒保温体系。ZL胶粉聚苯颗粒保温体系由保温层、抗裂防护层、防水层、饰面层等部分组成，保温层采用ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料，抗裂防护层在抗裂砂浆中压入ZL涂塑抗碱玻纤网格布，放水层是将弹性底漆涂刷在防护层表面，饰面层为涂料和面砖。该体系是在采用美国、加拿大、德国等发达国家先进浆体材料及应用技术的基础上自行开发研制而成的。体系特点在于：①具有极好的耐候性能。导热系数低，保温性能稳定，软化系数高，耐冻融，抗老化。②采用柔性抗裂技术。各层材料弹性模量变化指标相匹配逐层渐变，允许变形与限制变形相结合，能够随时分散和消解变形压力。基层变形适应性强，有效地防止墙面裂缝的产生。③体系无空腔，抗负风压能力强，适用于多层及高层建筑。④透 气性、呼吸功能强，既有很好的防水功能，又能排解保温层的水分。⑤耐火等级为B1级。⑥施工方便。采用预混合干拌及轻骨料分装技术，可避免施工现场称量不准的问题，能多点多层面施工，速度快。⑦纠偏能力较强。对平整度不高的结构施工适应性好，能够有效地对局部偏差实施装饰纠正。⑧属生态建材。ZL胶粉聚苯颗粒保温材料总体积的90%是利用回收的废聚苯，胶粉料中含有粉煤灰材料，实现了利废再生，在建造新型建筑的同时净化环境。⑨综合造价较低。

(7)炉渣砖。弃炉渣的再生利用，是一项既经济又实惠的科研项目。利用高炉熔渣的高温条件，可加气吹制成矿渣棉，是具有保温、吸声和防火性能的建筑材料，可以制作保温板、吸声板和防火纤维材料。

【工程案例分析12-1】

绝热材料的运用

现象：某冰库原采用水玻璃胶结膨胀蛭石而成的膨胀蛭石板做隔热材料，经过一段时间后，隔热效果逐渐变差。后以聚苯乙烯泡沫作为墙体隔热夹芯板，在内墙喷涂聚氨酯泡沫层作绝热材料，取得了良好的效果。

原因分析：水玻璃胶结膨胀蛭石板用于冰库易受潮，受潮后其绝热性能下降。而聚苯乙烯泡沫隔热夹芯板和聚氨酯泡沫层均不易受潮，且有较好的低温性能，故用于冰库可取得好的效果。

12.2　吸声与隔声材料

当前噪声已成为一种严重的环境污染，建筑物的声环境问题越来越受到人们的关注和重视，选用适当的材料对建筑物进行吸声和隔声处理是建筑物噪声控制过程中最常用、最基本的技术措施之一。

12.2.1　吸声材料

吸声材料是一种能在很大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。在音乐厅、影剧院、大会堂、播音室及噪声大的工厂车间等室内的墙面、地面、顶棚等部位，选用适当的吸声材料，能改善声波在室内传播的质量，保持良好的音响效果和减少噪声的危害。

1)材料的吸声原理

声音起源于物体的振动，它迫使周围的空气跟着振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。声波在传播的过程中，一部分声能随距离增大而扩散，另一部分则因空气分子的吸收而减弱。当声波遇到材料表面时，被吸收声能与入射声能之比，称为材料的吸声系数。通常将材料的平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。

通常使用的吸声材料为多孔材料。多孔材料具有大量内外连通的微小孔隙，当声波沿着微孔进入材料内部时，引起孔隙中空气的振动。由于摩擦和空气的黏滞阻力，一部分声能转化成热能，孔隙中的空气由于压缩放热、膨胀吸热，与纤维、孔壁之间的热交换，也使部分声能被吸收。

2)影响材料吸声性能的主要因素

(1)材料的表观密度。对同一种多孔材料，表观密度越小，对低频声音的吸收效果越好，对高频声音的吸收有所降低。

(2)材料的孔隙特征。材料开口孔隙越多、越细小，则吸声效果越好。若材料的孔隙多数为封闭孔隙，则因声波不能进入，从吸声机理上来讲，不属于多孔吸声材料。当多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，则因材料表面的孔隙被涂料或水分所封闭，使其吸声效果大大降低。

(3)材料的厚度。增加材料的厚度，可提高对低频声音的吸声效果，而对高频声音的吸收则没有明显影响。(www.xing528.com)

(4)材料背后的空气层。空气层相当于增加了材料的有效厚度，因此吸声性能将随空气层厚度的增加而增加，尤其是对提高低频声音的吸声效果更明显，但空气层厚度增加到一定值后效果就不明显了。

3)吸声材料的类型及结构形式

(1)多孔吸声材料。多孔吸声材料从表到里都具有大量内外连通的微小间隙和连续气泡，有一定的通气性。多孔吸声材料有呈松散状的超细玻璃棉、矿棉、海草、麻绒等；有的已加工成板状材料，如玻璃棉毡、穿孔吸声装饰纤维板、软质木纤维板、木丝板；另外，还有微孔吸声砖、矿渣膨胀珍珠岩吸声砖、泡沫玻璃等。

① 膨胀珍珠岩装饰吸声制品。膨胀珍珠岩装饰吸声制品是以膨胀珍珠岩为骨料，配合适量的胶粘剂，并加入其他辅料制成的板块材料。按所用的胶粘剂及辅料不同，可分为水玻璃珍珠岩板、石膏珍珠岩板、水泥珍珠岩板、沥青珍珠岩板、磷酸盐珍珠岩板等多种。膨胀珍珠岩板具有质轻、不燃、吸声、施工方便等优点，多用于墙面或顶棚装饰与吸声工程。膨胀珍珠岩吸声砖是以适当粒径的膨胀珍珠岩为骨料，加入胶粘剂，按一定配比，经搅拌、成型、干燥、焙烧或养护而成的，具有吸声隔热、可锯可钉、施工方便的特点，常用于消声砌体工程。

② 矿棉装饰吸声板。矿棉装饰吸声板是以矿渣棉、岩棉或玻璃棉为基料，加入适量的胶粘剂、防潮剂、防腐剂，经过加压和烘干制成的板状材料。该吸声板质轻、不燃、吸声效果好、保温、施工方便，多用于吊顶和墙面吸声装饰。

③ 泡沫塑料。泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和脲醛泡沫塑料等多种。泡沫塑料的孔型以封闭为主，所以吸声性能不够稳定，软质泡沫塑料具有一定程度的弹性，可导致声波衰减，常作为柔性吸声材料。

④ 钙塑泡沫装饰吸声板。钙塑泡沫装饰吸声板是以聚乙烯树脂和无机填料，经混炼、模压、发泡、成型制成的。该板一般规格为500 mm×500 mm×6 mm，有多种颜色，可制成凹凸图案、打孔图案。该板质轻、耐水、吸声、隔热、施工方便，常用于吊顶和内墙面。

⑤ 穿孔板和吸声薄板。将铝合金板或不锈钢板穿孔加工制成金属穿孔吸声装饰板。由于其强度高，可制得较大穿孔率的微孔板背衬多孔材料使用。金属穿孔吸声装饰板主要起饰面作用。吸声薄板有胶合板、石膏板、石棉水泥板、硬质纤维板等。通常是将它们的四周固定在龙骨上，背后有适当的空气层形成的空腔组成共振吸声结构。若在其空腔内填入多孔材料，可在很宽的频率范围内提高吸声系数。

⑥ 槽木吸声板。槽木吸声板是一种在密度板的正面开槽、背面穿孔的狭缝共振吸声材料，它由芯材、饰面、吸声薄毡组成，具有出色的降噪吸声性能，对中、高频吸声效果尤佳。常用于歌剧院、影剧院、录音室、录音棚、播音室、电视台、商务办公厅、会议室、演播厅、音乐厅、机房、厂房、高级别墅或家居生活等对声学要求较严格的场所。

⑦ 铝纤维吸声板。铝纤维吸声板具有质轻、厚度小、强度高、弯折不易破裂、能经受气流和水流的冲刷、耐水、耐热、耐冻、耐腐蚀和耐候性能优异的特性，是露天环境使用的理想吸声材料。加工性能良好，可制成多种形状的吸声体。其材质系纯铝金属制造，不含黏结剂，是一种可循环利用的吸声材料，对电磁波也具有良好的屏蔽作用。

⑧ 木丝吸声板。该板是以白杨木纤维为原料，结合独特的无机硬水泥黏合剂，采用连续操作工艺，在高温、高压条件下制成的。其抗菌防潮，结构结实，富有弹力，抗冲击，节能保温。导热系数低至0.07 W/(m·K)，具有很强的隔热保温性能，经济耐用，使用寿命长。

(2)薄膜、薄板共振吸声结构。它是将皮革、人造革、塑料薄膜等材料固定在框架上，背后留有一定的空气层，即构成薄膜共振吸声结构。某些薄板固定在框架上，也能与其后的空气层构成薄板共振吸声结构。当声波入射到薄膜、薄板吸声结构时，声波的频率与薄膜、薄板的固有频率接近时，薄膜、薄板产生剧烈振动。由于薄膜、薄板内部和龙骨间摩擦损耗，使声能转化为机械运动，最后转变为热能，从而达到吸声的目的。由于低频声波比高频声波容易使薄膜、薄板产生振动，所以薄膜、薄板吸声结构是一种很有效的低频吸声结构。

(3)共振吸声结构。共振吸声结构又称共振器，形似一个瓶子，结构中间封闭有一定体积的空腔，并通过有一定深度的小孔与声场相联系。当瓶腔内空气受到外力激荡时，空腔内的空气会按一定的共振频率振动，此时开口瓶颈的空气分子在声波作用下像活塞一样往复振动，因摩擦而消耗声能，起到吸声的效果。如腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，有助于加宽吸声频率范围和提高吸声量。也可同时用几种不同共振频率的共振器，加宽和提高共振频率范围内的吸声量。

(4)穿孔板组合共振吸声结构。这种结构是在各种穿孔板、狭缝板背后设置空气层形成吸声结构，其实也属于空腔共振吸声结构，它相当于若干个共振器并列在一起。这类结构取材方便，并有较好的装饰效果，所以使用广泛。穿孔板具有适合于中频的吸声特性。穿孔板还受其板厚、孔径、穿孔率、孔距、背后空气层厚度的影响，它们会改变穿孔板的主要吸声频率范围和共振频率。若穿孔板背后空气层还填有多孔吸声材料，则吸声效果更佳。

(5)空间吸声体。它与一般吸声结构的区别在于它不是与顶棚、墙体等壁面组成吸声结构，而是一种悬挂于室内的吸声结构，它自成体系。空间吸声体常用形式有圆锥状、圆柱状等，可以根据不同的使用场合和具体条件，因地制宜地设计成各种形状，既能获得良好的声学效果，又能获得建筑艺术效果。

(6)帘幕吸声体。帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品，安装在离开墙面或窗洞一段距离处，背后设置空气层。这种吸声体对中、高频声音都有一定的吸声效果。帘幕的吸声效果还与所用材料种类和褶皱有关。帘幕吸声体安装拆卸方便，兼具装饰作用，应用价值高。

4)吸声材料的选用

在室内采用吸声材料可以抑止噪声，保持良好的音质(声音清晰且不失真)，故在教室、礼堂和剧院等室内应当采用吸声材料。选用吸声材料应注意以下几点：

(1)吸声材料必须是气孔开放且互相连通的材料，开放连通的气孔越多，吸声性能越好。为充分发挥材料的吸声性能，应安装在最容易接触声波和反射次数最多的表面上，而不应把它集中在天花板或某一面的墙壁上，应比较均匀地分布在室内各表面上。

(2)吸声材料强度一般较低，应设置在护壁线以上，以免碰撞破损。

(3)多孔吸声材料往往易于吸湿，安装时应考虑到湿胀干缩的影响。

(4)选用的吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃烧。

(5)应尽可能选用吸声系数较高的材料，以便节约材料用量，降低成本。

(6)安装吸声材料时应注意勿使材料的表面细孔被油漆的漆膜堵塞而降低其吸声效果。

(7)注意吸声材料与隔声材料的区别，不要把隔声材料当作吸声材料用，因为材料吸声和隔声原理不同。

有些吸声材料的名称与绝热材料相同，都属多孔性材料，但在材料的孔隙特征上有着完全不同的要求。绝热材料要求具有封闭且互不连通的气孔，这种气孔愈多其绝热性能愈好；而吸声材料则要求具有开放且互相连通的气孔，这种气孔愈多其吸声性能愈好。至于如何使名称相同的材料具有不同的孔隙特征，这主要取决于原料组分中的某些差别和生产工艺中的热工温度、加压大小等。例如泡沫玻璃采用焦炭、磷化硅、石墨为发泡剂时，就能制得封闭的互不连通的气孔。又如泡沫塑料在生产过程中采取不同的加热、加压温度，可获得孔隙特征不同的制品。

12.2.2　隔声材料

能减弱或隔断声波传递的材料称为隔声材料。隔声是阻止声波透过的措施，隔声性能以隔声量表示，隔声量是用一种材料入射声能与透过声能相差的分贝数表示，数值越大，隔声性能越好。

人们要隔绝的声音，按传播途径有空气声(通过空气传播的声音)和固体声(通过固体的撞击或振动传播的声音)两种，两者隔声的原理不同。

对空气声的隔绝，主要是依据声学中的“质量定律”，即材料的表观密度越大越不易受声波作用而产生振动，其声波通过材料传递的速度迅速减弱，其隔声效果越好。所以，应选用表观密度大的材料(如钢筋混凝土、实心砖等)作为隔绝空气声的材料。

对固体声隔绝的最有效措施是隔断其声波的连续传递。即在产生和传递固体声的结构(如梁、框架、楼板与隔墙以及它们的交接处等)层中加入具有一定弹性的衬垫材料，如软木、橡胶、毛毡、地毯或设置空气隔离层等，以阻止或减弱固体声的继续传播。

【工程案例分析12-2】

吸声材料工程应用

现象：广州地铁坑口车站为地面站，一层为站台，二层为站厅。站厅顶部为纵向水平设置的半圆形拱顶，长84 m，拱跨27.5 m。离地面最高点10 m，最低点4.2 m，钢筋混凝土结构。在未做声学处理前该厅严重的声缺陷是低频声的多次回声现象。发一次信号枪，枪声就像轰隆的雷声，经久不停。使用有关的吸声材料完成声学工程以后，其声环境大大改善。

原因分析：该声学工程采用了以下几种吸声材料：

(1)阻燃轻质吸声材料。该材料是由天然植物纤维素，如碎纸、废棉絮等经防火和防尘处理，其吸声保温性能接近玻璃棉。现场喷粘或成品铺装而成。

(2)矿棉吸声板。矿棉吸声板是以矿渣棉为主要原料，加入适量胶黏剂、防尘剂和憎水剂经加压成型、烘干、固化、切割、贴面等工序而成，具有保温、吸声、抗震、不燃等特性。

(3)穿孔铝合金板和穿孔FC板。经钻孔处理后的材料，因增加了材料暴露在声波中的面积，既增加了有效吸声表面面积，同时使声波易进入材料深处，因此提高了材料的吸声性能。在穿孔板后面贴附玻璃棉更增加了吸声效果。

【现代建筑材料知识拓展】吸 声 混 凝 土

噪音是现代社会一大公害。多孔、透水性的混凝土路面可降低车辆行驶所产生的噪声。吸声混凝土具有连续多孔结构，入射声波通过连通孔被吸收到混凝土内部，小部分由于混凝土内部摩擦作用转换为热能，大部分透过多孔混凝土层到达多孔混凝土背后的空气层和密实混凝土板表面再被反射，此反射声波从反方向再次通过多孔混凝土向外发散，与入射声波有一定的相位差，因干涉作用部分互相抵消而降低噪音。

请思考还有哪些技术可降低混凝土路面的噪声。

课后思考题

一、填空题

1.影响材料吸声性能的主要因素有__________、__________、__________、__________等。

2.绝热材料按化学成分可分为__________和__________。

3.绝热材料要求具有__________的气孔；而吸声材料则要求具有__________的气孔。

4.应选用表观密度__________的材料作为隔绝空气声的材料，对固体声隔绝的最有效措施是__________。

二、简答题

1.什么是绝热材料？影响绝热材料导热性的主要因素有哪些？

2.工程上对绝热材料有哪些要求？

3.在使用绝热材料时为何要防潮？常用的绝热材料品种有哪些？

4.什么是吸声材料？材料的吸声性能如何表示？

5.吸声材料和绝热材料的性质有何异同？使用绝热材料和吸声材料时各应注意哪些问题？

6.什么是隔声材料？哪些材料适宜用作隔绝空气声或隔绝固体声？