吸聲-建筑聲學常識及基本概念-資料下載頁
2025-08-04 15:02本頁面
【正文】 但穿孔后并安裝成帶有一定后空腔的吊頂或貼面墻則可形成“亥姆霍茲共振”吸聲結(jié)構(gòu)，因而獲得較大的吸聲能力。這種紙面穿孔吸聲結(jié)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于廳堂音質(zhì)及吸聲降噪等聲學工程中。 石膏板穿孔后，石膏板上的小孔與石膏板自身及原建筑結(jié)構(gòu)的面層形成了共振腔體，聲音與穿孔石膏板發(fā)生作用后，圓孔處的空氣柱產(chǎn)生強烈的共振，空氣分子與石膏板孔壁劇烈摩擦，從而大量地消耗聲音能量，進行吸聲。這是穿孔紙面石膏板“亥姆霍茲共振”吸聲的基本原理。穿孔紙面石膏板吸聲對聲音頻率具有一定選擇性，吸聲頻率特性曲線呈山峰形，當聲音頻率與共振頻率接近時，吸聲系數(shù)大；當聲音頻率遠離共振頻率時，吸聲系數(shù)小。如果在紙面穿孔石膏板背覆一層桑皮紙或薄吸聲氈時，空氣分子在共振時的摩擦阻力增大，各個頻率的吸聲性能都將有明顯提高，這就是人們常常在穿孔紙面石膏板后覆一層桑皮紙或薄吸聲氈增加吸聲的原因。影響紙面穿孔石膏板吸聲性能的主要因素是穿孔率和后空腔大小，穿孔孔徑、石膏板的厚度等對吸聲性能影響較小。穿孔率從2%到15%之間逐漸增大時，孔占的表面積增大，空氣分子進入共振腔體參與共振的幾率增加，吸聲能力增大，若后空腔內(nèi)放入吸聲材料，吸聲更強烈。穿孔率會影響共振頻率，穿孔率增大，共振頻率將向高頻偏移，偏移量與穿孔率的開根號成正比。穿孔率增大，吸聲頻率特性曲線的“山峰”將向右側(cè)（高頻）移動，且“山峰”形態(tài)整體趨于抬高，平均吸聲系數(shù)增加。增大穿孔率可以提高吸聲性能，但因石膏板強度的限制，一般穿孔率在2%15%的范圍。 當后空腔增大時，共振腔內(nèi)的空氣分子數(shù)量增多，共振時參與消耗聲能的空氣分子數(shù)增多，吸聲性能增加。改變后空腔大小是常用的調(diào)節(jié)穿孔石膏板吸聲系數(shù)的方法。后空腔大小會影響共振頻率，空腔增大，共振頻率將向低頻偏移，偏移量與空腔深度的開根號成反比，吸聲頻率特性曲線的“山峰”將向左（低頻）移動，“山峰”形態(tài)整體趨于抬高，平均吸聲系數(shù)變大。但當空腔深度過大時，空腔內(nèi)“空氣彈簧”效果減弱，吸聲性能下降，一般情況空腔深度在550cm以內(nèi)為宜。 在通常范圍內(nèi)，穿孔孔徑大小一般是310mm，、12mm或15mm，這些因素較多地影響共振頻率的高低，對穿孔紙面石膏板平均吸聲性能的影響很小?？讖皆龃蠡蚝穸仍黾?，共振頻率將向低頻偏移，偏移量與孔徑或厚度的開根號成反比，吸聲頻率特性曲線的“山峰”將向左（低頻）移動，“山峰”形態(tài)基本保持不變，因此平均吸聲系數(shù)基本不變。根據(jù)實驗，孔徑大小或石膏板厚度的改變，平均吸聲系數(shù)基本無大的變化，一般在10%以內(nèi)，共振頻率的改變也只在一到兩個1/3倍頻程的范圍內(nèi)。在降噪實際工程中孔徑和板厚的選取主要根據(jù)應(yīng)用場合所需的強度確定，孔徑選310mm，板厚選915mm均可，不同的板厚或孔徑基本可以忽略對吸聲性能的影響。 其他常用吸聲材料 與聚脂纖維吸音棉類似的多孔纖維吸聲材料還有巖棉、礦棉板、開孔聚阻燃氨脂、纖維素噴涂、吸聲簾幕等。巖棉是玄武巖熔化后甩拉而成，纖維直徑一般在10μ左右，離心玻璃棉是玻璃熔化后甩拉形成，纖維直徑更細，一般在6μ以下，因此巖棉容重往往比離心玻璃棉大。巖棉的吸聲性能和離心玻璃棉接近，5cm厚的容重80kg/m3的巖棉與24kg/m3的離心玻璃棉吸聲性能相當。礦棉板是高爐礦渣經(jīng)熔化噴吹形成纖維，再烘干成型成為板材，厚度一般在1218mm，常作為吊頂天花使用。阻燃聚氨脂是一種軟性泡沫材料，分為開孔和閉孔兩種，開孔型泡孔之間相互連通，彈性好，吸聲性能好，常用于劇場吸聲座椅內(nèi)膽或隔聲罩內(nèi)襯，50cm厚容重40kg/m3時NRC約 ；閉孔型泡孔封閉，不吸聲，常用于保溫或防水密封材料。纖維素噴涂材料是將纖維吸聲材料與水、膠混合后在天花或墻壁上噴涂而成，施工簡便，常適用于改造或面層復(fù)雜工程的施工，代表性材料有K13。厚重多皺的經(jīng)防火處理的簾幕也常用于建筑吸聲，因簾幕便于拉開和閉合，常用于可變吸聲。將巖棉或玻璃棉做成1m長左右的尖劈狀可以形成強吸聲結(jié)構(gòu)，是吸聲性能最強的結(jié)構(gòu)，常用于消聲實驗室或車間強吸聲降噪。 與穿孔紙面石膏板類似的穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)還有水泥穿孔板、木穿孔板、金屬穿孔板等。水泥和木穿孔板的吸聲性能接近于穿孔紙面石膏板，水泥穿孔板造價低，但裝飾性差，常用于機房、地下室等吸聲；木穿孔板美觀，裝飾性好，但防火、防水性能差，價格高，常用于廳堂吸聲裝修。金屬穿孔板常用做吸聲吊頂，或吸聲墻面，穿孔率可高達35%，后空20cm以上，內(nèi)填玻璃棉、巖棉。在穿孔板后貼一層吸聲紙或吸聲氈能提高孔的共振摩擦效率，大大提高吸聲性能。，形成微穿孔吸聲板。微穿孔板比普通穿孔板吸聲系數(shù)高，吸聲頻帶寬，一般穿孔率在1%2%，后部無須襯多孔吸聲材料。三、吸聲降噪效果的計算 吸聲降噪的計算 吸聲降噪降低反射聲的聲能，若忽略直達聲的影響，吸聲量增加1倍，噪聲降低3dB。 如果房間未做吸聲處理，反射較嚴重，吸聲量少，混響時間長，那么吸聲降噪的效果比較好。如果原房間已經(jīng)有大量的吸聲，混響時間短，那么吸聲效果比較差。例：一房間體積V=400m3,混響時間為6s，請問降噪量為多少？根據(jù)降噪公式，ΔL=10lg[890247。(400)]=。 室內(nèi)聲源情況對吸聲降噪效果的影響 如果室內(nèi)分布多個聲源，室內(nèi)各處的直達聲都很強，吸聲效果就比較差，往往只能降低34dB。盡管降低量有限，但減少了混響聲，室內(nèi)工作人員的主觀上消除了噪聲來自四面八方的混亂感，反映較好。吸聲處理對于聲源距離近的位置效果差，對于聲源距離遠的位置效果好，對傳到室外的噪聲降低效果也很明顯。 吸聲降噪效果與房間形狀、尺寸、吸聲位置有關(guān) 如果房間容積很大，人們的活動區(qū)域靠近聲源，直達聲占主導(dǎo)地位，此時吸聲效果差。容積較小的房間，聲音在天花和墻壁上反射多次后與直達聲混合，反射聲多，此時吸聲處理效果就明顯。經(jīng)驗表明，3000m3以下的房間吸聲降噪效果好，更大的房間，吸聲效果不理想。不過，若房間體型瘦長，頂棚低，房間長度大于高寬的5倍以上，由于聲音的反射類似與在管道中爬行，吸聲處理的降噪效果也較好。 吸聲材料的頻譜特性應(yīng)與噪聲源的頻譜特性相適應(yīng) 應(yīng)針對聲源的頻譜特性選擇吸聲材料，吸聲材料的頻譜應(yīng)與噪聲源的頻譜特性匹配。高頻噪聲大用高頻吸聲多的材料，低頻噪聲大用低頻吸聲多的材料。如使用穿孔共振吸聲材料，最好使吸聲頻率峰值與噪聲頻率最大值相對應(yīng)，若噪聲在中高頻存在峰值，這樣處理的降噪效果就非常顯著。 建筑應(yīng)用的考慮 在建筑中應(yīng)用時，吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能應(yīng)穩(wěn)定，防火，耐久，無毒，價格要適中，施工應(yīng)方便，無二次污染，美觀實用。
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1