常用吸声材料-建筑材料

(1)材料的表观密度。对同一种多孔材料(如超细玻璃纤维),当其表观密度增大(也就是孔隙率减小)时,对低频的吸声效果有所提高,而对高频效果有所降低。

(2)材料的厚度。增加厚度可提高低频吸声效果,而对高频吸声无大影响。

(3)孔隙特征。孔隙小效果好,粗大孔隙效果就差。如果材料中孔隙大部分为封闭气孔,因空气不能进入,就不能作为多孔吸声材料(如聚氯乙烯泡沫塑料),当材料表面涂刷油漆或材料吸湿时,材料孔隙就被油漆或水分堵塞,吸声效果也大大降低。

8.3.3.1　多孔吸声材料

多孔吸声材料构造特征使之具有大量的弹性泡沫塑料的封闭孔,声波进入材料内部互相贯通的孔隙,空气分子受到摩擦和黏滞阻力,使空气产生振动,从而使声能转化为机械能,最后因摩擦而转变为热能被吸收。如：超细玻璃棉、矿棉、海草、麻绒、软质木纤维板、木丝板、微孔吸声砖、矿渣膨胀珍珠吸声砖(图8.25)、泡沫玻璃等。

图8.25　珍珠岩吸音板

8.3.3.2　薄板振动吸声结构

这种结构是将薄木板或胶合板、石膏板、金属板、硬质纤维板、石棉水泥板等周边固定在墙或顶棚的龙骨上,并在背后保留一定的空气层,即构成薄板振动吸声结构,见图8.26。此种吸声结构是在声波作用下发生振动,由于板内部和龙骨间出现摩擦损耗,使声能转变为机械振动,达到吸声作用。由于低频声波更容易使薄板激起振动,所以具有低频吸声特性。

图8.26　某文化交流中心大厅薄板振动吸声结构

8.3.3.3　共振吸声结构

共振吸声结构的形状为封闭的大的空腔、小的开口,很像个瓶子。当受到外力激荡时,瓶腔内空气会产生一定频率的振动,这就是共振吸声器,在其共振频率附近,处于颈部的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,起到吸声效果,见图8.27。如果此时在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮,可以进一步加宽和提高共振率范围的吸声量。共振吸声结构在工程建筑中应用广泛。

图8.27　某音乐厅共振吸声结构

8.3.3.4　帘幕吸声体

帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品,安装在离墙面或窗洞一定距离处,背后设置空气层,见图8.28。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。帘幕的吸声效果与材料种类和褶裥等有关。帘幕吸声体便于拉开和闭合,兼具装饰作用,因此多用于影院、会议室、体育馆等各种建筑物。(www.xing528.com)

图8.28　帘幕吸声体

8.3.3.5　穿孔板组合共振吸声结构

该结构是将穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、铝合金板、薄钢板等(图8.29)的周边固定在龙骨上,并在背后设置空气层而构成。穿孔板组合共振吸声结构类似由许多单独共振吸声器并联,目的是扩宽吸声频带的作用,特别对中频声波的吸声效果更好。

图8.29　穿孔板组合共振吸声结构

8.3.3.6　柔性吸声材料

柔性吸声材料是具有一定弹性和密闭气泡的材料(如聚氨酯泡沫塑料),见图8.30。声波引起的空气振动只能相应地引起材料自身振动,而不易直接传递至材料内部,在整个振动过程中克服材料内部的摩擦而消耗了声能,引起声波衰减。此种材料的吸声特性是在一定的频率范围内出现一个或多个吸收频率。

图8.30　柔性吸声材料

8.3.3.7　悬挂空间吸声体

将吸声材料制成平板形、球形、圆锥形、棱锥形等多种形式不仅增加了有效的吸声面积,也增加了声波的衍射作用,可以显著地提高实际吸声效果。这种吸声体是一种悬挂于室内的吸声构造,它有较宽的吸声频带,是噪声控制技术中一项被广泛采用的措施,在工业与民用建筑中均有大量的应用,见图8.31。

图8.31　悬挂空间吸声体

【例8.2】　依据第6章的情景导入,电站主厂房中控室为整个水电站的控制中心,试分析需要采取何种措施保障该工作场合安静无振动,采用哪些吸声材料以降低该工作场合的噪声?

解：为提高中控室内的隔声降噪水平,在中控室墙面铺设穿孔板组合共振吸声结构(石膏板),屋顶铺设薄板振动吸声结构(石棉水泥板),防静电地板上铺设地毯。