2吸声材料和隔声构造.pdf

2016 • 吸声材料和吸声结构，广泛地应用于音质设计 和噪声控制中。 • 对建筑师来说，把材料和结构的声学特性和其 他建筑特性如力学性能、耐火性、吸湿性、外 观等结合起来综合考虑，是非常重要的。 • 通常把材料和结构分成吸声的、或隔声的、或 反射的，一方面是按材料分别具有较大的吸收、 或较小的透射、或较大的反射，另一方面是按 照使用时主要考虑的功能是吸声、或隔声、或 反射。但三种材料和结构没有严格的界限和定 义。 • 吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、 岩棉等纤维或多孔材料。 • 吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材 料经打孔、开缝等简单的机械加工和表面处理，制 成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板、穿孔铝板 吊顶等。 • 在建筑声环境的设计中，需要综合考虑材料的使 用，包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、 加工等多方面，根据具体的使用条件和环境综合分 析比较。 多孔吸声材料，如玻璃棉、岩棉、泡沫塑料、毛毡等具 有良好的吸声性能，不是因为表面粗糙，而是因为多孔 材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。 当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙进入材料内 部，引起空隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力、 空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸 声。 多孔材料吸声的必要条件是 ：材料有大量空隙，空隙之 间互相连通，孔隙深入材料内部。 错误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良 好的吸声性能。 错误认识二：内部存在大量孔洞（单个闭合、互不连通）的材料， 如聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能。 + 多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。影响多孔吸声材 料吸声特性的因素主要有：材料的厚度、密度、孔隙率、结构因 子和空气流阻等。 + 1、空气流阻：单位厚度时，材料两边空气气压和空气流速之比， 反映空气通过多孔阻力的大小。空气 流阻是影响多孔吸声材料最 重要的因素。流阻太小，说明材料稀疏，空气振动容易穿过，吸 声性能下降；流阻太大，说明材料密实，空气振动难于传入，吸 声性能亦下降。因此，多孔材料存在最佳流阻。 在实际工程中， 测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控制 3 （对于玻璃棉，较理想的吸声容重是12-48Kg/m ,特殊情况使用 3 100Kg/m 或更高） + 2 、孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积之比。 3、材料的厚度 随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高 频变化不大（多孔吸声材料对高频总有较大的吸 收）。 4、材料的密度 厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但 当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大 于最佳流阻，吸声系数反而下降。 5、材料背后的条件 当多孔吸声材料背后有空腔时，与该空气层用同样的材料填 满的效果类似。尤其是中低频吸声性能比材料实贴在硬底 上会有较大提高，吸声系数将随空气层的厚度增加而增加， 但增加到一定值后效果就不明显了。 6、饰面的影响 多孔吸声材料表面附加有一定透声作用的饰面，如厚度小于 0.05mm的塑料薄膜、金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等， 基本可以保持原来材料的吸声特性。 使用穿孔面材时，穿孔率须大于20% ，若材料的透气 性差时，如塑料薄膜，高频吸声特性可能下降。低频吸声 系数将有所提高。膜越薄、穿孔率越大，影响越小。 7、吸湿、吸水会影响材料的吸声 性能。是由于吸湿吸水后，材料 中孔隙减少。首先使高频吸声系 数降低，随含湿量的增加，其影 响的频率范围将进一步扩大。 8、声波的频率和入射条件 多孔材料的吸声系数随声波的提高而增加。材料和结构的吸声特性和声 波入射角度有关。驻波管法是用于对垂直入射声波的测量；混响室法是测 量对无规则入射声波的吸收。 声波垂直入射到材料和结构表面的吸声系数，成为 “垂直入射（正入