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建筑声环境相关材料的实际应用——参观清华大学建筑物理实验室
建13112号陈宇轩
摘要:
在之前的学习中我们学习了许多建筑声学的相关知识,此次前往清华大学物理实验室,
老师带我们参观并讲解了许多建筑声环境相关材料的特点以及实际应用情况。主要参观的是
几个声环境测试实验室,以及用隔声材料吸声材料做的会议室。
正文:
声学实验室
1.半消音室:
第一个来到的是一个半消音室,其实真正想
体验消音室应该六面墙全部用吸声材料处理。但是因为这件屋子的地面没有使用吸声材料,
因此只能称之为半消音室。
刚一进屋子,同学们立刻发现了屋内的不同,说话几乎没有任何反射声,所以感觉非常的闷,
待了一会儿之后同学们都开始觉得不舒服。5面墙全都用的是吸声材料,表面是像海绵一样
的多孔柔软材质,并且表面有很多突起,增加吸声面积。完全阻隔了声的反射。我们在屋内
只能听到地面的反射声。
2.混响室:
穿过半消音室来到的是混响室,同学们的感觉立
刻不一样了说话的回声很大,并且持续时间很长。
因此对话起来非常吃力,老师讲解的时候也很费
力。四周墙面全部是瓷砖,并且每对平行的墙面
会有其中一面为曲面,目的是为了使得声场更加
均匀,并且增加混响时间。
体验过混响室之后,老师又带我们返回半消音室,拿了几块吸声板,把他们立在了左侧的测
试台前,进行吸声处理。这时候同学们再讲话立刻变得舒服了许多,因为吸声板吸掉了许多
的反射声。这样的吸声处理也是立竿见影。
3.隔声门:
半消音室与混响室之间是一道隔声门。老师把同学们分成了两组,一组在混响室,另一组在
半消音室。把门关好后,让两边的同学相互叫喊,结果发现两边完全听不到对面的声音。
一般一面墙的隔声处理的薄弱环节就是门窗。因此这里采用的隔声门是双层隔声门,中间有
很大的空气层,阻绝了声波的传递,并且空气层中使用了多孔吸声材料,进一步吸声。门的
材质是使用厚重的赶紧混凝土结构,相比普通的木质门,也有很好的隔声效果。
4.隔声室
如图示,共有两个隔声室,分别做墙体和楼板
隔声性能测试用。它们分别在发声室的左侧和
下侧。两个隔声室采取房中房的建筑形式,隔
绝撞击声。房中房是隔声隔振效果最好的建筑
形式,内层房间位于弹簧或其他减震设备上,
四周墙壁以及顶棚与外部房间之间没有任何
连接。房间之间形成空气层,不但有利于空气
隔声,而且有利于隔离装机产生的声音。该隔
声室都配有声闸,因此空气生标准计权隔声量
能达到70dB。这样做的目的在于实验时减少对其他房间的振动影响,同时满足隔声室声环
境相对隔绝稳定,保证实验的良好进行。
墙体和楼板隔声性能测试原理
楼板发声室用打击器敲击测试墙体和楼板,接受室测量数据。墙体发声室则依靠声源发声,
测量接受室空气声场数据来测量墙体隔声性能。此外,黑色构件是用于国家大剧院通风系统
噪声控制的特殊构件,在每个座椅下均有一个是创新性的小构造。
会议室
接下来我们前往了一个使用大量的吸声和隔声材料的会议室。
可以从图中看到,天花板采
用的是穿孔板,并且墙面上部还有许多格子的吸声板,用来增加吸声面积,这些有效的减少
了反射声的传播。同时墙面上还挂了吸声材料制作的画,门使用的也是中间有多孔结构夹层
的隔声材料。整个会议室的声环境很好,可以有效的减少大量反射声,使开会的人们可以更
加专注。同时隔声处理做的也很好,保证了声环境的密闭性。
吸声材料
吸声材料:玻璃棉砂岩板穿孔板
1.多孔材料吸声机理
吸声即声音进入多孔材料或引起可弯曲变形的板振动后,声能转化为热能的效应。声波
在空气中传播与空气质点因振动摩擦使声能转化为热能,引起的声波随传播距离增加逐渐衰
减的现象,称为空气吸收;当声波入射多孔吸声材料时,由于空气的粘滞阻力,空气与孔壁
的振动摩擦,使相当一部分声能转化成热能而被吸收,称为材料吸声。多孔材料:本身具有
良好的中高频吸收,背后留有空腔还可提高低频吸收,常见又有效。穿孔板:一般以吸收中
频为主,与多孔吸声材料结合可吸收中高频,背后大空腔可提高低频吸收。
2.具体介绍
1)玻璃棉:属于多孔材料。玻璃棉是一种由直径只有几微
米的玻璃纤维制作而成的有弹性的毡状体,具有的大量微小
的空气孔隙,使其起到保温隔热、吸声降噪及安全防护等作
用。
2)砂岩板:微孔砂板吸声的高、中、低频率特性与砂粒间
细孔的大小、数量、构造形式等密切相关,通过对这些细孔
的调
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