吸声材料类型及结构形式：建筑材料与检测

1.多孔性吸声材料

(1)吸声机理。多孔性吸声材料具有大量内外连通的微孔和连续的气泡,通气性良好。当声波入射到材料表面时,声波很快地顺着微孔进入材料内部,引起孔隙内的空气振动,由于摩擦、空气粘滞阻力和材料内部的热传导作用,使得相当一部分声能转化为热能而被吸收。多孔材料吸声的先决条件是声波易于进入微孔,不仅在材料内部,在材料表面上也应是多孔的。

(2)影响材料吸声性能的主要因素。影响材料吸声性能的主要因素有材料孔的特征、材料厚度、材料背后空气层、材料表面特征等。

材料孔隙率大、孔隙细小,吸声性能较好;孔隙过大,吸声效果较差。多孔材料的低频吸声系数,一般随着厚度的增加而提高,但厚度对高频影响不显著。材料的厚度增加到一定程度后,吸声效果的变化就不明显。吸声材料表面的孔洞和开口空隙对吸声是有利的。当材料吸湿或表面喷涂油漆、孔口充水或堵塞,会大大降低吸声材料的吸声效果。

(3)多孔吸声材料与绝热材料的异同。多孔吸声材料与绝热材料的相同点在于都是多孔性材料,但在材料孔隙特征要求上有着很大的差别。绝热材料要求具有封闭的互不相通的气孔,这种气孔越多则保温绝热效果越好;吸声材料则要求具有开放和互不相通的气孔,这种气孔越多,则吸声性能越好。

2.薄板振动吸声结构

薄板振动吸声结构的特点是具有低频吸声特性,同时还有助于声波的扩散。建筑中常用的产品有胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥或金属板等,将它们固定在墙或顶棚的龙骨上,并在背后留有空层,即成薄板振动吸声结构。

3.共振吸声结构

共振吸声结构具有封闭的空腔和较小的开口,像个瓶子。当瓶腔内空气受到外力激荡时,会按一定的频率振动,这就是共振吸声器。颈部空气分子在声波的作用下像活塞一样进行往复运动,因摩擦而消耗声能。

4.穿孔板组合共振吸声结构(www.xing528.com)

穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的吸声特性。这种吸声结构在建筑中使用比较普遍,是将穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板等板材固定在龙骨上,并在背后设置空气层而构成。穿孔板厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气厚度及是否填充多孔吸声材料等,都直接影响吸声结构的吸声性能。

5.柔性吸声材料

柔性吸声材料是具有密闭气孔和一定弹性的材料,如聚氯乙烯泡沫塑料,虽多孔,但因具有密闭气孔,故声波引起的空气振动不宜直接传递至材料内部,只能相应地产生振动,在振动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗了声能,引起声波衰减。这种材料的吸声性能是在一定的频率范围内出现一个或多个吸收频率。

拓展内容

隔声材料

建筑上将主要起隔绝声音作用的材料称为隔声材料。隔声材料主要用于外墙、门窗、隔墙、隔断等。

声音按其传播途径可分为空气声(由于空气的振动)和固体声(由于固体撞击或振动)两种。空气声应选择密实沉重的材料作为隔声材料,如混凝土、烧结普通砖、钢板等。固体声最有效的措施是采用不连续的结构处理,即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和墙板之间加弹性衬垫,如毛毡、软木、橡皮等。

可见,隔声材料与吸声材料要求是不一样的。因此,不能简单地将吸声材料作为隔声材料来使用。