《93吸声隔声材料教学教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《93吸声隔声材料教学教材（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9.3吸声隔声材料9.3.1吸声材料吸声材料是一种能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。为了改善声波在室内传播的质量，保持良好的音响效果和减少噪音的危害，在音乐厅、影剧院、大会堂、播音室及噪音大的工厂车间等室内的墙面、地面、顶棚等部位，应选用适当的吸声材料。,1.吸声材料的性能要求吸声材料的吸声性能以吸声系数表示。当声波遇到材料表面时，一部分被反射，另一部分穿透材料，其余的声能转化为热能而被吸收。被材料吸收的声能E（包括部分穿透材料的声能在内）与原先传递给材料的全部声能E0之比，是评定材料吸声性能好坏的主要指标，称为吸声系数，用公式表示如下：,假如入射声能的60%被吸收，40%被反
2、射，则该材料的的吸声系数就等于0.6。当入射声能100%被吸收而无反射时，吸声系数等于1。当门窗开启时，吸声系数相当于1。一般材料的吸声系数在01之间。,材料的吸声性能除了与材料本身性质、厚度及材料表面状况（有无空气层及空气层的厚度）有关外，还与声波的入射角及频率有关。因此，吸声系数用声音从各个方向入射的平均值表示，并应指出是对哪一频率的吸收。一般而言，材料内部开放连通的气孔越多，吸声性能越好。同一材料，对于高、中、低不同频率的吸声系数不同。为了全面反映材料的吸声性能，规定取125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6个频率的吸声系数来表示材料的吸声特性。例
3、如，材料对某一频率的吸声系数为a，材料的面积为A，则其吸声总量等于aA（吸声单位）。任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常对上述6个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，认为是吸声材料。,多孔性吸声材料是比较常用的一种吸声材料，它具有良好的中高频吸声性能。多孔性吸声材料具有大量的内外连通微孔，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，使相当一部分声能转化为热能而被吸收。材料吸声性能与材料的表观密度和内部构造有关。在建筑装修中，吸声材料的厚度、材料背后空气层以及材料孔隙特征等，对吸声性能均
4、有较大影响。,（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。建筑中常用胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金属板等，把它们固定在墙或顶棚的龙骨上，并在背后留有空气层，即成薄板振动吸声结构。薄板振动结构是在声波作用下发生振动，薄板振动时由于板内部和龙骨之间出现摩擦损耗，使声能转变为机械振动，而起吸声作用。由于低频声波比高频声波容易激起薄板振动，所以薄板振动吸声结构具有低频声波吸声特性。土木工程中常用的薄板振动吸声结构的共振频率约在80300Hz之间，在此共振频率附近的吸声系数最大，约为0.20.5，而在其他共振频率附近的吸声系数就较低。,（3
5、）共振吸声结构共振吸声结构具有密闭的空腔和较小的开口孔隙，很像个瓶子。当瓶腔内空气收到外力激荡，会按一定的频率振动，就是共振吸声器。每个独立的共振吸声器都有一个共振频率，在其共振频率附近，由于颈部空气分子在声波的作用下象活塞一样进行往复运动，因摩擦而消耗声能。若在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，可以加宽共振频率范围和提高吸声量。为了获得较宽频率带的吸声性能，常采用组合共振吸声结构或穿孔板组合共振吸声结构。,（4）穿孔板组合共振吸声结构穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的吸声特性。这种吸声结构与单独的共振吸声器相似，可看作是多个单独共振吸声器并联而成。穿孔板厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以
6、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。这种吸声结构由穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、铝合板、薄钢板等，固定在龙骨上，并在背后设置空气层而构成，这种吸声材料在建筑中使用比较普遍。,（5）柔性吸声结构具有密闭气孔和一定弹性的材料，如聚氯乙稀泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因其有密闭气孔，声波引起的空气振动不是直接传递至材料内部，只能相应的产生振动，在振动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗声能，引起声波衰减。这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。,（6）悬挂空间吸声结构悬挂于空间的吸声体，由于声波与吸声材料的两个或两个以上的表面接触，增加了有效的
7、吸声面积，产生边缘效应，加上声波的衍射作用，大大提高吸声效果。实际应用时，可根据不通的使用部位和要求，设计成各种形式的悬挂空间吸声结构。空间吸声体有平板形、球形、椭圆形和棱锥形等多种形式。,（7）帘幕吸声结构帘幕吸声结构是用具有通气性能的纺织品，安装在离开墙面或窗洞一段距离处，背后设置空气层。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。帘幕的吸声效果还与所用材料种类有关。帘幕吸声体安装拆卸方便，兼具装饰作用，应用价值高。3.吸声材料的选用及安装注意事项在室内采用吸声材料可以抑止噪声，保持良好的音质（声音清晰且不失真），故在教室、礼堂和剧院等室内应当采用吸声材料。吸声材料的选用和安装必须注意以下各点
8、：,a)要使吸声材料充分发挥作用，应将其安装在最容易接触声波和反射次数最多的表面上，而不应把它集中在天花板或某一面的墙壁上，并应比较均匀地分布在室内各表面上。b)吸声材料强度一般较低，应设置在护壁线以上，以免碰撞破损。c)多孔吸声材料往往易于吸湿，安装时应考虑到湿胀干缩的影响。d)选用的吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃烧。e)应尽可能选用吸声系数较高的材料，以便节约材料用量，降低成本。f)安装吸声材料时应注意勿使材料的表面细孔被油漆的漆膜堵塞而降低其吸声效果。,虽然有些吸声材料的名称与绝热材料相同，都属多孔性材料，但在材料的孔隙特征上有着完全不同的要求。绝热材料要求具有封闭的互不连通的气孔，
9、这种气孔愈多其绝热性能愈好；而吸声材料则要求具有开放的互相连通的气孔，这种气孔愈多其吸声性能愈好。至于如何使名称相同的材料具有不同的孔隙特征，这主要取决于原料组分中的某些差别和生产工艺中的热工制度、加压大小等。例如泡沫玻璃采用焦炭、磷化硅、石墨为发泡剂时，就能制得封闭的互不连通的气孔。又如泡沫塑料在生产过程中采取不同的加热、加压制度，可获得孔隙特征不同的制品。,除了采用多孔吸声材料吸声外，还可将材料制作成不同的吸声结构，达到更好的吸声效果。常用的吸声结构形式有薄板共振吸声结构和穿孔板吸声结构。薄板共振吸声结构系采用薄板钉牢在靠墙的木龙骨上，薄板与板后的空气层构成了薄板共振吸声结构。在声波的交变
10、压力作用下，迫使薄板振动。当声频正好为振动系统的共振频率时，其振动最强烈，吸声效果最显著。此种结构主要是吸收低频率的声音。穿孔板吸声结构是用穿孔的胶合板、纤维板、金属板或石膏板等为结构主体，与板后的墙面之间的空气层（空气层中有时可填充多孔材料）构成吸声结构。该结构吸声的频带较宽，对中频的吸声能力最强。,复合穿孔吸声板,(1)阻燃轻质吸声材料该材料是由天然植物纤维素，如碎纸、废棉絮等经防火和防尘处理，其吸声保温性能接近玻璃棉。现场喷粘或成品铺装而成。(2)矿棉吸声板矿棉吸声板是以矿渣棉为主要原料，加入适量胶粘剂、防尘剂和憎水剂经加压成型、烘干、固化、切割、贴面等工序而成。具有保温、吸声、抗震、不
11、燃等特性。(3)穿孔铝合金板和穿孔FC板经钻孔处理后的材料，因增加了材料暴露在声波中的面积，即增加了有效吸声表面面积，同时使声波易进入材料深处，因此提高了材料的吸声性能。在穿孔板后面贴附玻璃棉更增强了吸声效果。,阻燃轻质吸声材料矿棉吸声板穿孔铝合金板穿孔FC板,9.3.2隔声材料能减弱或隔断声波传递的材料称为隔声材料。必须指出：吸声性能好的材料，不能简单地把它们作为隔声材料来使用。人们要隔绝的声音，按传播途径有：空气声（通过空气传播的声音）和固体声（通过固体的撞击或振动传播的声音）两种，两者隔声的原理不同。对空气声的隔绝，主要是依据声学中的“质量定律”，即材料的表观密度越大，越不易受声波作用而
12、产生振动，其声波通过材料传递的速度迅速减弱，其隔声效果越好。所以，应选用表观密度大的材料（如钢筋混凝土、实心砖等）作为隔绝空气声的材料。对固体声隔绝的最有效措施是隔断其声波的连续传递。即在产生和传递固体声的结构（如梁、框架、楼板与隔墙以及它们的交接处等）层中加入具有一定弹性的衬垫材料，如软木、橡胶、毛毡、地毯或设置空气隔离层等，以阻止或减弱固体声的继续传播。由上述可知，材料的隔声原理与材料的吸声原理是不同的，因此，吸声效果好的多孔材料其隔声效果不一定好。,9.4建筑装饰材料随着现代化建筑的发展，人们不单要求建筑物的功能良好，造型新颖大方，还要求立面丰富多彩。这就要求发展各种新型建筑材料来满足人
13、们不同的审美要求。同时也为建筑师充分发挥建筑艺术提供物质基础。9.4.1建筑装饰材料的分类与基本要求1.建筑装饰材料的分类建筑上把铺设、粘贴或涂刷在建筑物内外表面，主要起装饰作用的材料称为装饰材料。,建筑装饰材料通常按它在建筑中的装饰部位分类，可分为：1.地面装饰材料。如塑料地板、地面涂料、陶瓷地砖、花岗岩、木地板、地毯、彩色复合材料等。2.外墙装饰材料。如玻璃制品、外墙涂料、彩色水泥、铝塑复合板、外墙面砖、花岗岩、装饰混凝土等。3.内墙装饰材料。如墙纸与墙布、内墙涂料、浮雕艺术装饰板、防火内墙装饰板、金属吸音板、复合制品等。4.天棚装饰材料。如塑料吊顶、铝合金吊顶、石膏装饰板、涂料、复合吊顶
14、等。,2.建筑装饰材料的基本要求建筑装饰材料的基本要求除了颜色、光泽、透明度、表面组织及形状尺寸等美感方面外，还应根据不同的装饰部位，要求具有一定的环保、强度、硬度、防火性、阻燃性、耐水性、抗冻性、耐污染性、耐腐蚀性等特性要求。强调以人为本和可持续发展的今天，材料的绿色环保功能和防火功能越来越受到人们的重视。我国制定了如下11项相关标准，于2002年正式实施。,GB6566-2001建筑材料放射性核素限量GB18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量GB18581-2001室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有和物质限量GB18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物
15、质限量GB18583-2001室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量GB18584-2001室内装饰装修材料木家具中有害物质限量GB18585-2001室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量GB18586-2001室内装饰装修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量GB18587-2001室内装饰装修材料地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量GB18588-2001混凝土外加剂中释放氨限量,此外，对不同部位的建筑装饰材料有具体要求。（1）外墙装饰材料的功能及要求外墙装饰的目的不仅使建筑物的色彩与周围环境协调、统一，显出美观和质感，从而提高建筑物的使用价值和有利于环境保护。而且还起到保护墙体结构，防止直
16、接受到风吹、日晒、雨淋等侵袭，以及空气中腐蚀气体和微生物的作用。因此，外墙装饰材料的质量，直接影响到建筑物的质量、成本和维修费用。一些新型装饰材料，不但起到了保护及装饰作用，而且还兼具某些使用功能。如现代建筑中大量采用的吸热玻璃和热反射玻璃，它可以吸收太阳辐射热能的50%70%，从而起到节约能源的作用。,（2）内墙装饰材料的功能及要求内墙装饰的目的是保护墙体和保证室内的使用条件，创造一个舒适、美观、整洁的工作和生活环境。内墙装饰在一般情况下并不承担墙体的热工功能，但当墙体本身热工性能不能满足使用要求时，也可以在内墙面安装保温装饰制品或涂抹保温砂浆等。传统的抹灰层能起到“呼吸”的作用。即湿度较大时，能吸收一定湿气，使内墙面不致于马上出现凝结水；而当室内空气过于干燥时，则释放出一定湿气，从而调节室内空气的相对湿度，起到改善环境的作用。,内墙装饰的另一功能是反射声波、吸声、隔音等作用。如果用泡沫塑料墙纸，平均吸声系数可达0.05。内墙的装饰效果同样也是由质感、线型及色彩3个因素构成的。所不同的是人对内墙面的距离较近。所以质感要细腻逼真。线型可以是细腻也可以是粗犷有力等不同风格。色彩主要根据主
