建筑声学_第三章吸音材料与吸声结构
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常用的吸声材料和吸声结构一、吸声材料和吸声结构在没有进行声学处理的房间里,人们听到的声音,除了由声源直接通过空气传来的直达声之外,还有由房间的墙面、顶棚、地面以及其它设备经多次反射而来的反射声,即混响声(reverberant sound)。
由于混响声的叠加作用,往往能使声音强度提高10多分贝。
如在房间的内壁及空间装设吸声结构,则当声波投射到这些结构表面后,部分声能即被吸收,这样就能使反射声减少,总的声音强度也就降低。
这种利用吸声材料和吸声结构来降低室内噪声的降噪技术,称为吸声(sound absorption)。
1.吸声材料材料的吸声性能常用吸声系数(absorption coefficient)来表示。
声波入射到材料表面时,被材料吸收的声能与入射声能之比称为吸声系数,用α表示。
一般材料的吸声系数在0.01~1.00之间。
其值愈大,表明材料的吸声效果愈好。
材料的吸声系数大小与材料的物理性质、声波频率及声波入射角度等有关。
通常把吸声系数α>0.2的材料,称为吸声材料(absorptive material)。
吸声材料不仅是吸声减噪必用的材料,而且也是制造隔声罩、阻性消声器或阻抗复合式消声器所不可缺少的。
多孔吸声材料的吸声效果较好,是应用最普遍的吸声材料。
它分纤维型、泡沫型和颗粒型三种类型。
纤维型多孔吸声材料有玻璃纤维、矿渣棉、毛毡、苷蔗纤维、木丝板等。
泡沫型吸声材料有聚氨基甲醋酸泡沫塑料等。
颗粒型吸声材料有膨胀珍珠岩和微孔吸声砖等。
表10-2如前所述,多孔吸声材料对于高频声有较好的吸声能力,但对低频声的吸声能力较差。
为了解决低频声的吸收问题,在实践中人们利用共振原理制成了一些吸声结构(absorptive structure)。
常用的吸声结构有薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构和微穿孔板吸声结构。
(1)薄板共振吸声结构。
把不穿孔的薄板(如金属板、胶合板、塑料板等)周边固定在框架上,背后留有一定厚度的空气层,这就构成了薄板共振吸声结构。
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。
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。