I. Garso sugerties principas: „trigubas garso bangų praradimas“ dėl porėtos struktūros
Mineralinio pluošto plokščių garso sugerties esmė yragarso energiją paverčia šilumine energija, kad išsisklaidytų. Svarbiausia yra daugybė tarpusavyje sujungtų mikro-porų (porų dydis dažniausiai svyruoja nuo 10 iki 100 μm), kurios užtikrina trigubą garso bangų perėmimą:
Kai garso bangos pasiekia lentos paviršių, jos prasiskverbia į poras ir patenka į plokštės vidų, susidurdamos ir trindamosi į atsitiktinai susipynusius pluoštus. Mechaninę garso bangų energiją sugeria pluoštai ir paverčia šilumine energija, kuri išsisklaido, taip susilpnindama garso energijos intensyvumą.
- Pagrindinis įtakos faktorius: kuo didesnis poringumas (didesnis arba lygus 75 % aukštos kokybės plokščių) ir kuo vienodesnis porų dydis, tuo didesni trinties nuostoliai. Ir atvirkščiai, didelio-tankio plokštėse yra suspaustos poros, kurios sumažina garso sugerties efektyvumą.
Porų viduje esantis oras vibruoja abipusiai su garso bangomis, sukurdamas klampų pasipriešinimą porų sienelėms, kurios garso energiją paverčia šilumine energija. Šis efektas ypač ryškus vidutinio-ir{2}}aukšto dažnio garso bangoms (500–2000 Hz, pvz., žmonių balsams ir biuro triukšmui), todėl mineralinio pluošto plokštės puikiai tinka biurų ir prekybos centrų luboms.
Garso bangos, kurios nėra visiškai sugertos, daug kartų atsispindi porose. Atspindžio metu jie trukdo vėlesnėms krentančioms garso bangoms, dar labiau sumažindami garso energiją.
- Struktūrinis optimizavimas: kai kurių garsą{0}}sugeriančių plokščių paviršiuje suprojektuoti grioveliai ir apskritos skylės nukreipia garso bangas gilyn į plokštę, praplečia atspindžio kelią ir padidina garso sugerties efektyvumą (tokios plokštės gali pasiekti daugiau nei 0,8 triukšmo mažinimo koeficientą (NRC).
Pagrindinės išvados dėl garso sugerties:
- Smulkesni pluoštai (3–5 μm) ir daugiau tarpusavyje susijusių porų užtikrina geresnę garso sugertį.
- Garso sugertis yra efektyvesnė esant vidutiniams{0}}ir aukštiems{1}}dažniams nei žemiems dažniams. Norėdami pagerinti žemo -dažnio garso sugertį, padidinkite plokštės storį (pvz., nuo 15 mm iki 25 mm lubų plokštėms) arba naudokite dvigubo-sluoksnio montavimo struktūrą.
II. Šilumos izoliacijos principas: pluošto ir stacionaraus oro "mažo šilumos laidumo derinys"
Šilumos izoliacijos (šilumos išsaugojimo) esmė yratrukdyti šilumos perdavimui. Šilumos perdavimas vyksta trimis mechanizmais: laidumu, konvekcija ir spinduliavimu. Mineralinio pluošto plokštės slopina visus tris būdus per konstrukcijos dizainą:
Šilumos laidumas per kietas medžiagas yra daug efektyvesnis nei per dujas. Mineralinio pluošto plokščių pluoštai yra išdėstyti laisvu tinklu su minimaliais sąlyčio taškais, žymiai blokuojant šilumos laidumo kelią per pluoštus. Tuo tarpu poros prisipildostacionarus oras(kurio šilumos laidumas yra tik 0,023 W/(m·K), daug mažesnis nei pluoštų (0,04–0,05 W/(m·K))). Stacionarus oras veikia kaip puiki šilumos izoliacinė terpė, dar labiau sumažindama šilumos laidumo efektyvumą.
- Pagrindinis rodiklis: aukštos kokybės{0}} mineralinio pluošto plokščių šilumos laidumas yra mažesnis arba lygus 0,038 W/(m·K); kuo mažesnė vertė, tuo geresnės šilumos izoliacijos savybės. Tankis turėtų būti 80–120 kg/m³-per didelis tankis sumažina poringumą ir pažeidžia izoliaciją.
Poros plokštės viduje yrauždarytas arba pusiau{0}}uždarytas, mažų dydžių (daug mažesni nei kritinis oro konvekcijos dydis). Tai apsaugo nuo didelio masto oro konvekcijos porose ir blokuoja šilumos perdavimą per konvekciją.
- Drėgmei atsparaus-modifikavimo vaidmuo: vandenį atstumiančios-apdorotos plokštės neleidžia įsigerti vandeniui, neleidžia poroms užsikimšti drėgmės (vandens šilumos laidumas yra daugiau nei 20 kartų didesnis nei oro), taip išlaikomos izoliacijos savybės drėgnoje aplinkoje.
Patys pluoštai tam tikru mastu atspindi ir sugeria šiluminę spinduliuotę. Kai kurios aukštos kokybės izoliacinės plokštės yra padengtos infraraudonųjų spindulių-atspindinčiais sluoksniais (pvz., nano-titano dioksidu) ant pluošto paviršiaus, kad dar labiau atspindėtų šilumą ir pagerintų izoliacijos našumą aukštos-temperatūros aplinkoje (tinka pramoninėms dirbtuvėms ir aukštos{7}}temperatūros vamzdynų izoliacijai).
Pagrindinės išvados dėl šilumos izoliacijos savybių:
- Didesnis poringumas ir oro kiekis užtikrina geresnę šilumos izoliaciją.
- Drėgmei{0}}atsparus apdorojimas yra labai svarbus norint išlaikyti izoliacijos efektyvumą-vandens sugėrimas gali padidinti plokštės šilumos laidumą daugiau nei 50%.
