建筑聲學常用吸聲材料有哪些

1) 多孔吸聲材料

① 多孔吸聲材料的類型

有機纖維材料/麻棉毛氈/無機纖維材料/玻璃棉/巖棉/礦棉。

② 構造特征

材料內部有大量的微孔和間隙，而且這些微孔應盡可能細小并在材料內部是均勻分布的。材料內部的微孔應該是相互貫通的，而不是密閉的，單獨的氣泡和密閉間隙不起吸聲作用。微孔向外撇開，使聲波易于進入微孔內。

③ 吸聲特性

主要是高頻，影響吸聲性能的因素主要是材料的流阻/孔隙/結構因素/厚度/密度/背條件的影響。

④ 材料厚度的影響

任何一種多孔吸聲材料的吸音系數，隨著厚度的增加而提高其低頻吸音的吸音效果，而對高頻影響不大。但材料厚度增加到一定程度后，吸音效果的提高就不明顯了，所以為提高材料的吸音性能而無限制增加厚度是不適應的。常用的多孔吸聲材料厚度：

A. 玻璃棉/礦棉厚度：50--150mm

B. 毛氈的厚度：4--5mm

C. 泡沫塑料的厚度：25--50mm

⑤ 材料容重的影響

改變材料的容重可以間接控制材料內部微孔尺寸。一般講：多孔吸聲材料容重的適當增加，意味著微孔的減少，能使低頻吸音效果有所提高，但高頻吸音性能可能降低。合理選擇吸音材料的容重對求得最佳吸音效果是十分重要的，容重過大或過小都會對多孔吸聲材料的吸音性能產生不利的影響。

⑥ 背后空氣層的影響

多孔吸聲材料背后有無空氣層，對于吸音特性有重要影響。大部分纖維板狀多孔吸聲材料都是周邊固定在龍骨上，離墻50--150mm距離安裝。材料空氣層的作用相當于增加了材料的厚度，所以它的吸音特性隨著空氣層厚度的增加而提高，當材料離墻面的安裝距離(即空氣層的厚度)=1/4波長的奇數倍時，可獲得最大的吸音系數；當空氣層的厚度=1/2波長的偶數倍時，吸音系數最小。

⑦ 材料表面裝飾處理的影響

A. 大多數吸音材料在使用時需要進行表面裝飾處理，常見的方法有：表面鉆孔開槽，涂飾油漆，面層裝飾織物，穿孔板和塑料薄膜等。這些裝飾方法都影響材料的吸聲性能。

B. 半穿孔的礦棉吸聲板增加了材料暴露在聲波中的面積，即增加了有效吸聲面積，因此提高了材料吸聲特性。

C. 涂飾油漆等于在材料表面加了一層高流阻的材料，將影響材料的吸聲特性，特別是在高頻段影響更加顯著。

D. 用金屬網、玻璃布和低流阻的材料或穿孔率≥20%的穿孔板做飾面層時，對材料的吸聲性能影響不大。若穿孔率≤20%時，對高頻段的吸聲會有影響，低頻影響不大。

 

2) 穿孔板共振吸聲結構

① 采用穿孔的石棉水泥板/石膏板/硬質纖維板/膠合板以及鋼板/鋁板都可以作為穿孔板共震吸聲結構，在其結構共震頻率附近，有較大的吸收。穿孔板的共震頻率與穿孔率/孔徑及厚度有關。

② 穿孔板共震吸聲結構背后的空氣層厚度/底層材料的種類和位置都會對該類吸聲結構的吸聲性能產生影響。

 

3) 薄膜吸聲結構

① 皮革/人造革/塑料薄膜等材料，具有不透氣/柔軟/受張拉時有彈性等特性，吸收共震頻率附近的入射聲能，共震頻率常在200---1000Hz，其吸聲系數約為0.2---0.5，可以作為中頻吸聲結構。

② 在薄膜的背后空腔內填充多孔吸聲材料，這時的吸聲特性取決于薄膜和多孔吸聲材料的種類及薄膜的裝置方法。

 

4) 薄板吸聲結構

① 把膠合板/硬質纖維板/石膏板/石棉水泥壓力板等板材周邊固定在框架上，連同板后的封閉空氣層，構成振動系統，其共振頻率在80----300Hz，最大吸聲系數0.2--0.5，可以作為低頻吸聲結構。

② 決定薄板吸聲結構的吸聲性能的主要因素如下：

A. 薄板質量M的影響

增加板的單位面積質量，一般可以使共振頻率向低頻移動。而選擇質量小的/不透氣的材料，有利于共振頻率向高頻方向移動。

B. 背后空氣層厚度的影響

改變空氣層的厚度和改變板的質量一樣，共振頻率也會發生變化。在空氣層中填充：多孔吸聲材料，可以使共振頻率附近的吸聲系數有所提高。

C. 板后龍骨構造及板的安裝方式的影響

因薄板吸聲結構有一定的低頻吸聲能力，而對中頻吸聲差，所以在中高頻時就具有較強的反射能力，能增加室內聲能的擴散。通過改變龍骨構造和不同的安裝方法，設計出各種形式的反射面，擴散面和吸聲--擴散結構。

 

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