建筑声学_第三章吸音材料与吸声结构
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2020年⼀级注册建筑师《建筑物理》考点:吸声材料与吸声结构 ⼀、多孔吸声材料 (⼀)材料 玻璃棉,超细玻璃棉,岩棉,矿棉(散状、毡⽚),泡沫塑料,多孔吸声砖等。
海绵、加⽓混凝⼟、聚苯板内部⽓泡是单个闭合的,互不连通,其吸声系数⽐多孔吸声材料⼩得多,是很好的保温材料,但不是多孔吸声材料;拉⽑⽔泥墙⾯表⾯粗糙不平,但没有空隙,吸声很差,不是吸声材料。
其起伏不平的尺度和声波波长相⽐较⼩,不能起扩散反射的作⽤,所以它不是⼀种声学处理,只是⼀种饰⾯做法。
(⼆)吸收频率 中频,⾼频,背后有空⽓层能吸收低频。
(三)影响因素 1.空⽓流阻。
材料两边静压差和空⽓流动速度之⽐称为单位⾯积流阻。
2.孔隙率。
70%~80%。
通常测出材料的厚度,表观密度。
超细玻璃棉表观密度为20~25kg/m3,矿棉120kg/m3。
3.厚度。
厚度增加,中、低频范围吸声系数增加。
⼀般超细玻璃棉厚5~15cm,矿渣棉厚5~10cm。
4.背后条件。
后边留空⽓层与填充同样材料效果近似,使中低频(尤其是对低频)吸声系数增加。
背后空⽓层厚度⼀般为10~20cm。
5.吸收频率。
⼀般⽤5cm厚,吸收中、⾼频。
材料吸声系数可以⽤驻波管法测声波垂直⼊射时的吸声系数,⽤混响室法测⽆规⼊射时的吸声系数。
(四)罩⾯材料 ⾦属、窗纱、纺织品、厚度<0.05mm的塑料薄膜、穿孔率>20%的穿孔板。
⼆、空腔共振吸声结构 (⼀)材料 赫(亥)姆霍兹共振器和穿孔的胶合板,⽯棉⽔泥板,⽯膏板,硬质纤维板,⾦属板。
(⼆)共振频率 (三)穿孔板共振频率 (四)吸收频率 中频,板后放多孔吸声材料能吸收中⾼频,其共振频率向低频转移。
板后有⼤空腔(如吊顶)能增加低频吸收。
吸声材料和隔声构造吸声材料可以有效地吸收、减少噪音和声波的反射。
在建筑和室内设计中,常用的吸声材料包括吸音板、吸音砖、吸音棉等。
这些材料通常具有开放多孔的结构,能够减少声波的反射,提高声音的可听性。
吸声材料的吸声效果主要取决于材料的密度、厚度以及表面形状。
常见的吸声材料有以下几种:1.吸音板:吸音板是一种用于吸收声波的板材材料,通常由木质纤维或聚酯纤维制成。
吸音板具有良好的吸音效果,可以有效地消除噪音和声波的回声。
2.吸音砖:吸音砖是一种常用的吸声材料,由玻璃纤维、泡沫材料等制成。
吸音砖通常具有波纹或多孔的表面结构,能够有效地吸收声波和噪音。
3.吸音棉:吸音棉是一种轻质的吸声材料,由纤维制成。
吸音棉具有良好的吸声效果,适用于各种室内环境。
4.钢筋混凝土:钢筋混凝土是一种常用的建筑材料,具有较好的隔声效果。
钢筋混凝土结构可以有效地阻挡声波的传播,减少噪音的侵入。
吸声材料的选择和使用应根据具体的需求和环境来确定。
在建筑设计中,需要根据建筑结构和声学特性来选择合适的吸声材料,以达到良好的吸声效果。
吸声材料的安装位置和布局也是影响吸声效果的重要因素,应根据声源和听音位置的相对位置来安排。
隔声构造是用于阻挡噪音和声波传播的构造。
在建筑设计中,常用的隔声构造包括吸音墙、隔声门窗、隔音地板等。
这些构造物的设计目的是减少声波的传播和噪音的侵入,创造一个相对安静的环境。
常见的隔声构造有以下几种:1.吸音墙:吸音墙是一种用于隔绝噪音的墙体结构,通常由多层隔音材料和隔离层构成。
吸音墙能够有效地阻挡声波的传播,减少噪音的侵入。
2.隔声门窗:隔声门窗是一种具有隔声功能的门窗结构,通常采用多层玻璃或密封结构设计。
隔声门窗能够有效地降低室外噪音对室内环境的影响,提供一个相对安静的空间。
3.隔音地板:隔音地板是一种用于减少脚步声和噪音传播的地板结构,通常由隔音材料和缓冲层构成。
隔音地板能够有效地减少噪音传播,提高室内的声学舒适度。
建筑吸声材料与吸声结构引言:在现代建筑中,随着城市化的发展和人口的增加,噪音污染已经成为困扰人们生活的一大问题。
无论是住宅、办公室还是公共场所,都需要采取措施来降低噪音对人们的影响。
建筑吸声材料和吸声结构是一种被广泛应用的方法,可以有效减少噪音对室内的传播,提供更加舒适和安静的环境。
一、建筑吸声材料的分类1.打孔板:打孔板是一种由金属、木材或塑料等制成的材料,表面有均匀分布的孔洞,通过孔洞来吸收和分散噪音的能量。
打孔板通常具有较高的反射率,可以有效降低声波的反射和传播。
同时,打孔板的材料可以根据需要选择,比如金属打孔板具有较强的耐久性和耐火性能,适合用于室外环境。
2.纤维吸声材料:纤维吸声材料通常由岩棉、玻璃棉等材料制成,具有较好的吸声和隔声特性。
它们可以通过增加表面积来提高吸声效果,比如采用薄纤维纤维板或纤维毡,使得声波在纤维间反复散射和吸收。
此外,纤维吸声材料还可以用于构建隔音墙体,从而将噪音隔离在不同区域。
二、建筑吸声结构的设计与应用1.吸声天花板:吸声天花板是建筑中常见的一种吸声结构。
它可以通过在天花板上覆盖吸声材料,如吸声板或纤维吸声材料,来降低室内噪音的反射和传播。
此外,吸声天花板还可以选择具有不同形状和表面纹理的材料,以达到更好的吸音效果。
2.吸声墙壁:吸声墙壁是另一种常见的吸声结构。
它可以采用纤维吸声材料或打孔板等材料进行覆盖,从而减少室内噪音的反射和传播。
吸声墙壁可以用于隔音室、电影院等需要严格控制噪音的场所。
3.吸声地板:吸声地板是通常被忽视的一种吸声结构。
它可以通过选择有弹性的材料,如橡胶地板或软质木地板,来减少脚步声和其他噪音的传播。
吸声地板还可以通过在地板下铺设隔音层,如隔音绒或泡沫塑料,来降低噪音的穿透。
4.隔音窗户:隔音窗户是一种专门设计的窗户结构,旨在减少室外噪音的传播。
它可以采用双层或三层玻璃窗,并在中间填充空气或隔音膜,以提高窗户的隔声效果。
此外,隔音窗户还可以采用特殊的框架和密封材料,以防止噪音通过窗框和缝隙进入室内。
建筑声学设计中的吸音材料建筑声学设计是指为了提高建筑空间的声音环境品质而进行的一系列设计工作。
在这个过程中,吸音材料是一个非常重要的元素。
吸音材料的选择和使用,能够有效地改善建筑内部的声音传播和反射,为用户创造一个舒适、安静的环境。
本文将探讨建筑声学设计中常用的吸音材料及其应用。
一、矿棉板矿棉板是一种常见的吸音材料,由植物纤维和无机纤维等原料制成。
它具有良好的吸音性能,能够有效地吸收噪音和减少回声。
矿棉板的安装简便,可以用于吊顶、墙壁等位置,不仅美观大方,而且可以增加建筑内部的声音品质。
二、泡沫塑料板泡沫塑料板是一种轻质的吸音材料,具有优异的吸音性能。
它的结构松散,能够有效地降低声波的反射和传播。
泡沫塑料板还具有隔热、隔音的功能,对于改善建筑的舒适度有着重要的作用。
在建筑声学设计中,泡沫塑料板常被用于墙体、天花板等位置,创造一个良好的声学环境。
三、木质吸音板木质吸音板是一种以木材为基础材料制成的吸音材料。
它的纤维结构能够有效地吸收声波,减少回声和噪音。
木质吸音板不仅具有良好的吸音性能,还具有一定的装饰性,可以与建筑空间的整体风格相协调。
在建筑声学设计中,木质吸音板常用于墙面、天花板等位置,为用户提供一个舒适宜人的声音环境。
四、纺织吸音材料纺织吸音材料是一种具有良好吸音性能的材料,常用的有吸音毡和吸音布等。
它的特殊纤维结构能够有效地吸收和分散声波,减少建筑内部的噪音和回声。
纺织吸音材料的特点是柔软、细腻,可以与建筑的内饰相协调。
在建筑声学设计中,纺织吸音材料一般用于墙面、家具等位置,为用户创造一个安静、舒适的空间。
五、多孔吸音装饰多孔吸音装饰是指在建筑内部墙壁、天花板等位置采用具有吸音功能的装饰材料,如多孔岩棉板、多孔石膏板等。
这些装饰材料具有良好的吸音特性,能够有效地吸收噪音和降低回声。
此外,多孔吸音装饰还具有一定的隔热、隔音功能,对于改善建筑的舒适度有着重要的作用。
结语:在建筑声学设计中,吸音材料是实现良好声学环境的重要因素。
经常看到或听到,有人在建筑声学意义上把“声”和“音”混同来称谓,比如把“隔声”说成“隔音”;“吸声”说成“吸音”。
那么“声”和“音”的称谓在声学专业性方面有什么不同呢?将“声音”称之为“声”或“音”哪个更合适?讲到声学,首先要讲什么是声音。
所谓声,实际上有双重的含义。
声在汉语跌释义是:物体振动时所产生的能引起听觉的波。
我们一般地理解,人耳能够感觉到的声波的作用称之为声,但从物理学上讲,声是指在任何的弹性介质中传达伟揪的扰动,是一种机械波,从这个概念上来讲,声的范畴就很广。
什么叫扰动呢?扰动是说在空气、固体或液体中的一个密度的、或者是压力的、或者是速度的一个小的变化,这个变化在这种弹性体里面就会传播出去,是能量传播出去,弹性物质本身并不传播,这个传递的能量就是声。
在这么一个声的概念上,只要在弹性介质中有一个不稳定,就会产生声。
声学研究的墀就是这种在固体、液体和空气介质中的传播的机械波,所以声学研究的范畴相当的宽。
经常和声相连的一个字叫音,我们中国人讲声音声学,什么是音呢?音的定义是能够引起有声调的感觉的这么一种声,是指有意义的声。
人们在讲话时发出的这个声,受声者的耳朵听到以后,能够体会到有某一种含义在里面,或者是感觉到了某种意思,这个就是音。
我国古代对声和音的关系已经有很好的认识和定义,老子就是经常讲到声和音的关系,如“音声相和,前后相随”,“大音希声,大象无形,大器晚成”等等。
所谓“大音希声”就是说有理不在言高,只要你道理能够说清,并不在于你的声波能量大小,这里的声就是物理的声了,而音就是说话里面的含义。
给13亿中国人们更多听觉关怀!!可见“音”是“声”的一种形式,而不及“声”涵盖的意义广。
讲到声学,我们该称“吸声”、“隔声”才准确。
第三讲 吸声材料和吸声结构第一节 吸声材料和吸声结构概述一.定义:吸声材料和吸声结构,广泛地应用于音质设计和噪声控制中。
对建筑师来说,把材料和结构的声学特性和其他建筑特性如力学性能、耐火性、吸湿性、外观等结合起来综合考虑,是非常重要的。
通常把材料和结构分成吸声的、或隔声的、或反射的,一方面是按材料分别具有较大的吸声、或较小的透射、或较大的反射,另一方面是按照使用时主要考虑的功能是吸声、或隔声、或反射。
但三种材料和结构没有严格的界限和定义。
吸声材料:材料本身具有吸声特性。
如玻璃棉、岩棉等纤维或多孔材料。
吸声结构:材料本身可以不具有吸声特性,但材料经打孔、开缝等简单的机械加工和表面处理,制成某种结构而产生吸声。
如穿孔FC 板、穿孔铝板吊顶等。
在建筑声环境的设计中,需要综合考虑材料的使用,包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面,根据具体的使用条件和环境综合分析比较。
二.作用吸声材料最早应用于对听闻音乐和语言有较高要求的建筑物中,如音乐厅,剧院,播音室等,随着人们对居住建筑和工作的声环境质量的要求的提高,吸声材料在一般建筑中也得到了广泛的应用。
三.分类:吸声材料和吸声结构的的种类很多,根据材料的不同,可以分为以下几类吸声材料(结构)多孔吸声材料共振吸声结构特殊吸声结构纤维状吸声材料颗粒状吸声材料泡沫状吸声材料薄板共振结构亥姆霍兹共振吸声器穿孔吸声结构薄膜共振结构吸声尖劈空间吸声体第二节多孔吸声材料一.吸声原理多孔吸声材料中有许多连通的间隙或气泡,声波入射时,声波产生的振动引起小孔或间隙的空气运动,由于与孔壁或纤维表面摩擦和空气的粘滞阻力,一部分声能转变为热能,使声波衰减;其次,小孔中空气与孔壁之间还不断发生热交换,也使声能衰减。
二.吸声特性主要吸收中、高频声三.多孔性吸声材料必须具备以下几个条件:(1)材料内部应有大量的微孔或间隙,而且孔隙应尽量细小且分布均匀;(2)材料内部的微孔必须是向外敞开的,也就是说必须通过材料的表面,使得声波能够从材料表面容易地进入到材料的内部;(3)材料内部的微孔一般是相互连通的,而不是封闭的。