Mineraalikuitulevyjen äänenvaimennus- ja lämmöneristysperiaatteet

Kun ääniaallot osuvat levyn pintaan, ne tunkeutuvat huokosten läpi ja tunkeutuvat levyn sisäpuolelle törmäämällä ja hankaamalla satunnaisesti yhteenkudottuja kuituja. Ääniaaltojen mekaaninen energia absorboituu kuiduihin ja muuttuu lämpöenergiaksi, joka hajoaa, mikä heikentää äänienergian intensiteettiä.

• Ytimen vaikuttava tekijä: Mitä suurempi huokoisuus (Suurempi tai yhtä suuri kuin 75 % korkealaatuisilla-levyillä) ja mitä tasaisempi huokoskoko on, sitä merkittävämpi on kitkahäviö. Sitä vastoin suuritiheyksisissa levyissä on puristetut huokoset, jotka vähentävät äänen absorptiotehokkuutta.

Huokosten sisällä oleva ilma värähtelee vastavuoroisesti ääniaaltojen kanssa luoden viskoosin vastuksen huokosten seinämiä vasten, mikä muuntaa äänienergian lämpöenergiaksi. Tämä vaikutus on erityisen näkyvä keski{1}}--korkeiden ääniaaltojen (500–2000 Hz, kuten ihmisäänet ja toimistomelu) kohdalla, joten mineraalikuitulevyt sopivat ihanteellisesti toimistojen ja ostoskeskusten kattoihin.

Ääniaallot, jotka eivät imeydy täysin, heijastuvat useita kertoja huokosten sisällä. Heijastumisen aikana ne häiritsevät myöhempiä ääniaaltoja vähentäen edelleen äänienergiaa.

• Rakenneoptimointi: joidenkin ääntä vaimentavien levyjen pinnalle suunnitellut urat ja pyöreät reiät ohjaavat ääniaallot syvemmälle levyyn, laajentaen heijastusreittiä ja parantaen äänen absorptiotehokkuutta (tällaisten levyjen kohinanvaimennuskerroin (NRC) voi olla yli 0,8).

Keskeiset päätelmät äänenvaimennussuorituskyvystä:

• Hienommat kuidut (3–5 μm) ja enemmän toisiinsa yhteydessä olevia huokosia parantavat äänenvaimennusta.
• Äänenvaimennus on tehokkaampi keskipitkillä{0}}korkeilla ja{1}}korkeilla taajuuksilla kuin matalilla taajuuksilla. Matalataajuisen-äänen absorption parantamiseksi lisää levyn paksuutta (esim. 15 mm:stä 25 mm:iin kattolaudoissa) tai käytä kaksinkertaista-asennusrakennetta.

Lämmönjohtavuus kiinteiden aineiden läpi on paljon tehokkaampaa kuin kaasujen läpi. Mineraalikuitulevyjen kuidut on järjestetty löysäksi verkostoksi minimaalisilla kosketuspisteillä, mikä estää merkittävästi lämmönjohtamisreitin kuitujen läpi. Sillä välin huokoset täyttyvätpaikallaan oleva ilma(lämmönjohtavuus on vain 0,023 W/(m·K), paljon pienempi kuin kuitujen (0,04–0,05 W/(m·K))). Kiinteä ilma toimii erinomaisena lämmöneristysaineena vähentäen entisestään lämmönjohtavuuden tehokkuutta.

• Avainindikaattori: Laadukkaiden{0}}mineraalikuitulevyjen lämmönjohtavuus on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,038 W/(m·K); mitä pienempi arvo, sitä parempi lämmöneristyskyky. Tiheyden tulisi olla 80–120 kg/m³-liian suuri tiheys vähentää huokoisuutta ja vaarantaa eristyksen.

Levyn sisällä olevat huokoset ovatsuljettu tai puoli{0}}suljettu, joiden koko on pieni (paljon pienempi kuin ilman konvektion kriittinen koko). Tämä estää laajamittaisen-ilman konvektion huokosten sisällä ja estää lämmönsiirron konvektion kautta.

• Kosteudenkestävän-muokkauksen rooli: Vettä hylkivällä-käsitellyt levyt estävät veden imeytymisen ja estävät kosteuden aiheuttaman huokosten tukkeutumisen (veden lämmönjohtavuus on yli 20 kertaa korkeampi kuin ilman), mikä ylläpitää eristyskykyä kosteissa ympäristöissä.

Kuidut itse heijastavat ja absorboivat lämpösäteilyä tietyssä määrin. Jotkin huippuluokan eristyslevyt on päällystetty infrapuna-heijastavilla kerroksilla (esim. nano-titaanidioksidilla) kuidun pinnalla heijastamaan edelleen lämpöä, mikä parantaa eristyskykyä korkeissa-lämpötiloissa (sopii teollisuuspajoihin ja korkean-lämpötilojen putkistojen eristykseen).

Tärkeimmät päätelmät lämpöeristyksen suorituskyvystä:

• Suurempi huokoisuus ja ilmapitoisuus johtavat parempaan lämmöneristykseen.
• Kosteudenkestävä{0}}käsittely on kriittinen eristyskyvyn ylläpitämiseksi-veden imeytyminen voi lisätä levyn lämmönjohtavuutta yli 50 %.