工程材料之吸声材料

建筑工程中的噪音控制技术与材料应用随着城市化进程的不断加快，建筑工程在我们生活中扮演着越来越重要的角色。

然而，建筑工程的发展也带来了噪音污染的问题。

对于人类的生活质量和环境健康，噪音控制变得尤为重要。

因此，建筑工程中的噪音控制技术和材料应用成为当前研究的热点和关注的焦点。

一、噪音控制技术1. 噪音源控制噪音源控制是噪音控制的首要环节。

在建筑工程中，常见的噪音源包括机械设备、交通运输、人声等。

通过采用隔音罩、隔音隔震装置、降噪设备等，可以减少噪音源的产生和传播。

2. 隔音设计隔音设计是建筑工程中常用的噪音控制技术。

通过选择合适的隔音材料和结构设计，可以有效地阻止噪音的传播。

常见的隔音材料包括吸音板、隔音棉、复合隔音材料等。

此外，也可以通过设计隔音墙、隔音门窗等，降低噪音对室内外的传递。

3. 消声装置消声装置是建筑工程中噪音控制的关键技术之一。

通过声音的反射、吸收和散射，消声装置可以有效地减少噪音的能量。

常见的消声装置包括消声室、消声器、消声泡等。

二、噪音控制材料应用1. 吸声材料吸声材料是一种能够吸收噪音能量的材料。

常见的吸声材料包括吸声板、吸声棉、吸声泡等。

通过在建筑物内部和外部使用吸声材料，可以有效地减少噪音的能量传递和反射，提供一个更加安静的环境。

2. 隔音材料隔音材料是一种能够阻止噪音传播的材料。

常见的隔音材料包括隔音板、隔音棉、隔音玻璃等。

通过在建筑物的隔音墙、隔音门窗等部位使用隔音材料，可以有效地降低噪音的室内外传递。

3. 减震材料减震材料是一种能够减少震动和振动传递的材料。

常见的减震材料包括减震垫、减震隔震装置等。

通过在建筑物的机械设备安装减震垫、地板安装减震隔震装置等手段，可以有效地减少噪音的产生和传播。

三、噪音控制技术与材料应用案例1. 高速公路隔音墙在高速公路旁边建设一道隔音墙，以减少交通噪音对周围居民的影响。

隔音墙使用高吸声率的隔音材料构建，可以有效地阻止噪音的传播。

2. 治理工地噪音在建筑工地使用消声装置，例如消声器、消声泡等，减少施工机械设备产生的噪音。

隔音材料的分类及应用
隔音材料是指能够有效隔绝外界声音的材料。

其分类和应用涉及到建筑、交通、航空、电力、医疗等多个领域，是工程建设中必不可少的一部分。

1. 传统隔音材料
传统隔音材料主要包括石棉板、硅酸盐板、石膏板、玻璃纤维板等。

这些材料具有质地坚硬、密度大、隔声效果好的特点，广泛应用于建筑隔音、通讯设备隔音、机房隔音等领域。

2. 吸声材料
吸声材料能够吸收声波，减少声波的反射和传播，从而达到隔音的效果。

吸声材料主要包括泡沫板、聚酯纤维板、岩棉板、玻璃纤维棉等。

这些材料广泛应用于电力、交通、航空等领域，如飞机机舱隔音、高速公路隔音、地铁车厢隔音等。

3. 隔震材料
隔震材料能够有效隔离振动，减少对周围环境的影响。

隔震材料主要包括橡胶材料、弹性材料、金属弹簧等。

这些材料广泛应用于建筑、机械设备、桥梁等领域，如地铁隧道隔震、机房隔震、桥梁隔震等。

4. 多层复合材料
多层复合材料是由不同材料组成的复合材料，具有各种不同的特性，如隔音、隔热、防火等。

多层复合材料的应用广泛，如建筑外墙隔音、航空航天隔热、车辆隔音等。

5. 新型隔音材料
随着科技的发展，越来越多的新型隔音材料被研发出来。

比如，空气凝胶材料、纳米隔音材料、声波透镜材料等。

这些新型材料在隔音效果、质量、环保等方面都具有独特的优势，将在未来被广泛应用于各个领域。

在实际应用中，不同类型的隔音材料可以相互结合，形成一种更为完善的隔音体系，以满足不同领域对隔音的特殊需求。

吸声材料特点吸声材料是一种用于减少噪音和吸收声音的材料，其主要特点如下：1. 吸声效果显著。

吸声材料的主要作用是吸收声波，减少声音的反射和传播。

这种材料通常具有较大的孔隙结构和多孔性，能够有效地吸收声波，使声音不易反射和传播，从而达到减少噪音的效果。

2. 耐高温性能好。

一些特殊的吸声材料具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的吸声效果。

这种材料通常用于一些对温度要求较高的场合，如发动机舱、燃气轮机舱等。

3. 轻质化。

吸声材料通常具有较轻的密度，能够有效地减少结构的负荷，提高整体的轻量化水平。

这对于一些对重量要求较高的领域，如航空航天、汽车制造等具有重要意义。

4. 耐腐蚀性好。

一些特殊的吸声材料具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境中长期使用而不受到腐蚀。

这种材料通常用于一些对腐蚀要求较高的场合，如海洋工程、化工设备等。

5. 易加工性强。

吸声材料通常具有良好的可塑性和可加工性，能够根据需要进行切割、成型、粘接等加工工艺，以满足不同场合的使用需求。

6. 环保性能好。

一些特殊的吸声材料具有良好的环保性能，不含有对人体和环境有害的物质，能够有效地保护人体健康和环境。

这对于一些对环保要求较高的领域，如建筑装饰、家具制造等具有重要意义。

7. 耐久性好。

一些特殊的吸声材料具有良好的耐久性能，能够长期保持稳定的吸声效果，不易老化和损坏。

这对于一些对使用寿命要求较高的场合，如航空航天、军工装备等具有重要意义。

总结而言，吸声材料具有吸声效果显著、耐高温性能好、轻质化、耐腐蚀性好、易加工性强、环保性能好、耐久性好等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑装饰、家具制造、海洋工程、化工设备等领域。

随着科技的不断进步和人们对环境噪音的重视，吸声材料的研发和应用将会得到更大的发展和推广。

隔声工程施工隔声工程是现代建筑中越来越受到重视的一个环节。

在城市化进程中，人们对于生活和工作环境的要求越来越高，隔声工程成为了满足这一需求的重要手段。

本文将介绍隔声工程的基本原理、施工流程及注意事项。

一、隔声工程基本原理隔声工程的基本原理是通过采取一定的技术措施，阻断声音的传播途径，达到减少噪声干扰的目的。

隔声工程的主要目标是降低室内外的噪声级，提高室内外的声环境质量。

隔声工程涉及到的主要材料有隔声材料、吸声材料和隔振材料。

1. 隔声材料：隔声材料是指能够阻断声音传播的材料。

这类材料具有较高的密度和刚度，能够有效地反射和吸收声波。

常用的隔声材料有混凝土、砖墙、隔声砂浆等。

2. 吸声材料：吸声材料是指能够吸收声波的材料。

这类材料具有多孔性、柔软性和吸声系数高的特点。

常用的吸声材料有矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等。

3. 隔振材料：隔振材料是指能够减少振动传播的材料。

这类材料具有较低的弹性模量和阻尼系数，能够有效地减少振动的传播。

常用的隔振材料有橡胶垫、空气弹簧、减振器等。

二、隔声工程施工流程隔声工程施工流程主要包括以下几个环节：1. 施工前准备：在施工前，要根据设计图纸和施工方案，准备好所需的材料、设备和工具。

同时，要对施工人员进行技术培训和安全教育。

2. 基础处理：对施工基面进行清理、平整和湿润处理，确保基面符合施工要求。

3. 隔声层施工：根据设计要求，铺设隔声材料。

隔声材料应铺设在平整、坚实的基面上，确保层与层之间的粘结牢固。

4. 隔振层施工：在隔声层下方设置隔振材料，减少振动传播。

5. 吸声层施工：在隔声层和隔振层上方设置吸声材料，进一步降低噪声。

6. 表面处理：对隔声层进行表面处理，如抹平、涂饰等，使其美观、耐用。

7. 验收：施工完成后，进行验收。

验收内容包括隔声效果、外观质量和施工质量等。

三、隔声工程施工注意事项1. 施工过程中，应严格按照设计图纸和施工方案进行，确保工程质量。

2. 选用合格的隔声材料、吸声材料和隔振材料，确保材料的性能满足设计要求。

第五节噪声控制技术——吸声一、材料的声学分类和吸声特性（一）、吸声材料的分类吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。

1．多孔性吸声材料①无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品。

②有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板、木丝板等）。

③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃、泡沫混凝土等。

④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖等。

2．共振吸声结构由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，称为共振吸声结构。

穿孔板吸声结构微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。

（二）、吸声系数和吸声量1．吸声系数吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。

计算式为：式中：Ei—入射声能；Ea—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。

a＝0,表示无吸声作用；a=1，表示完全吸收。

一般的材料或结构的吸声系数在0-1之间，a值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。

吸声系数是颇率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。

平均吸声系数a：中心频率125,250,500,1 000,2 000,4 000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均吸声系数a。

2.吸声量吸声材料的实际吸声量按下式计算：A＝aS （7-2)吸声量的单位是m2。

房间总的吸声量A可以表示为：右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。

二、多孔吸声材料（一）、多孔吸声材料的吸声原理内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透入到材料内部向前传播。

在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能而耗散掉。

声波在刚性璧面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透回空气中，一部分又反射回材料内部，声波的这种反复传播过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直到平衡，这样，材料就“吸收”了部分声能。

吸声材料的吸声机理吸声材料是一种用于吸收噪音和减少声学反射的材料。

吸声材料的吸声机理主要有以下几种：1.声波的分散和散射：吸声材料的表面通常具有粗糙的结构，当声波通过材料表面时，表面的凹凸不平会导致声波的散射和反射。

由于声波被分散和散射，能量传播被削弱，从而减少声波的反射。

2.声波的吸收和转化：吸声材料通常由多孔隙的结构组成，孔隙中充满了空气或其他吸声材料。

当声波通过材料时，其能量会进入孔隙，由于孔隙中的空气分子与材料表面之间的摩擦、稀释和形变等机制，声能被转化为热能，从而实现吸声。

3.极化和共振：吸声材料表面的微观结构可以通过合适的设计和材料选择来实现极化和共振效应。

当声波到达吸声材料表面时，微观结构会与声波频率发生共振，吸收特定频率的声波能量。

此外，合适的材料选择还可以实现对特定频率范围的声波的极化，增加声波的能量损失，从而提高吸声性能。

4.衬底和吸收层：吸声材料通常由两个层面组成，分别是衬底和吸声层。

衬底层主要用于吸收和减少声波的反射，能够改变声波传播的路径和速度；吸声层则负责吸收声波能量，减少声波的传播。

常见的吸声材料如泡沫塑料、纤维板等就是由衬底层和吸声层组成。

在实际应用中，吸声材料通常具有特定的声学参数，如声学吸收系数、隔声量、衰减系数等。

这些参数可以通过测量声波在材料中传播时的反射和吸收情况得到。

总的来说，吸声材料的吸声机理是通过分散和散射声波、吸收和转化声波能量、极化和共振效应以及衬底和吸声层的作用来实现的。

不同的吸声材料可能采用不同的机理或相结合的机理来达到减少声波反射和吸收噪音的目的。

在实际应用中，根据具体的需求和场景，可以选择合适的吸声材料和结构设计来实现最佳的吸声效果。

吸声材料的界定标准吸声材料，是指能吸收声音的材料，主要用于室内。

通常，材料的吸声系数大于0.2的材料才被称为吸声材料。

在噪声控制中，吸声材料按其吸声机理可分为多孔性吸声材料、共振吸声结构、发泡型吸声材料和薄膜型吸声材料。

对于吸声材料的界定标准，主要依据以下几个方面：1. 吸声系数：这是衡量材料吸声能力的重要参数。

吸声系数大于0.2的材料被认为是吸声材料。

这个系数是通过测量材料在不同频率下的吸声量来确定的。

2. 频率范围：不同的材料对不同频率的声波有不同的吸收效果。

理想的吸声材料应该对整个声音频段都有较好的吸收效果，但实际上，大多数材料只对某些特定频率的声波有较好的吸收效果。

因此，需要考虑材料的频率范围，以确保其在主要的噪声频段内有较好的吸收效果。

3. 防潮性：材料的防潮性对于保持其吸声性能至关重要。

特别是在潮湿的环境下，吸声材料应能保持良好的结构和性能，以防止吸声性能的降低。

4. 稳定性：吸声材料应能在不同的环境条件下保持稳定的性能。

这包括温度变化、紫外线照射、氧化等条件。

材料的稳定性越好，其使用寿命就越长。

5. 环保性：现代的吸声材料应尽可能使用环保、可回收的材料制成，以减少对环境的负担。

同时，材料在生产和使用过程中应尽量减少对资源的消耗，提高能效。

6. 安全性：用于室内的吸声材料应无毒无害，不会释放有害气体或产生其他有害物质，以确保人们的健康安全。

7. 安装便利性：除了以上性能要求外，吸声材料的安装便利性也不可忽视。

易于安装的材料可以减少施工时间和成本，并提高材料的适用性。

8. 经济性：在满足以上要求的同时，吸声材料的价格也应考虑到。

优质的材料不一定意味着高昂的价格，而是在性能、价格和适用性之间找到最佳的平衡点。

对于吸声材料的界定标准是多方面的，需要综合考虑其吸声性能、频率范围、防潮性、稳定性、环保性、安全性、安装便利性和经济性等多个方面。

在选择吸声材料时，应根据实际需求和环境条件进行评估和选择。

离心玻璃棉离心玻璃棉内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸声材料，具有良好的吸声特性。

离心玻璃棉可以制成墙板、天花板、空间吸声体等，可以大量吸收房间内的声能，降低混响时间，减少室内噪声。

离心玻璃棉的吸声特性不但与厚度和容重有关，也与罩面材料、结构构造等因素有关。

在建筑应用中还需同时兼顾造价、美观、防火、防潮、粉尘、耐老化等多方面问题。

离心玻璃棉属于多孔吸声材料，具有良好的吸声性能。

离心玻璃棉能够吸声的原因不是由于表面粗糙，而是因为具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。

当声波入射到离心玻璃棉上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。

由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。

离心玻璃棉对声音中高频有较好的吸声性能。

影响离心玻璃棉吸声性能的主要因素是厚度、密度和空气流阻等。

密度是每立方米材料的重量。

空气流阻是单位厚度时材料两侧空气气压和空气流速之比。

空气流阻是影响离心玻璃棉吸声性能最重要的因素。

流阻太小，说明材料稀疏，空气振动容易穿过，吸声性能下降；流阻太大，说明材料密实，空气振动难于传入，吸声性能亦下降。

对于离心玻璃棉来讲，吸声性能存在最佳流阻。

在实际工程中，测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控制。

1、随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高频变化不大（高频吸收总是较大的）。

2、厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。

对于厚度超过5cm的容重为16Kg/m3的离心玻璃棉，低频125Hz约为0.2，中高频（>500Hz）的吸声系数已经接近于1了。

当厚度由5cm继续增大时，低频的吸声系数逐渐提高，当厚度大于1m以上时，低频125Hz的吸声系数也将接近于1。

当厚度不变，容重增大时，离心玻璃棉的低频吸声系数也将不断提高，当容重接近110kg/m3时吸声性能达到最大值，50mm厚、频率125Hz处接近0.6-0.7。