建筑技术概论-多空吸声材料

第二章吸声材料与吸声结构多孔吸声材料一.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，小空中空气和孔壁与纤维之间的热交换引起的热损失，也使声能衰减。二.吸声特性主要吸收高频声三.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。例如，聚苯乙烯泡沫板虽然从表面看来是一种多孔材料，但却因这些微孔并不连通，相互封闭，因此，声波入射到海绵表面时无法透入材料内部，因此不会产生吸声作用，这种材料只能被称为隔热或绝热材料。四.基本类型（一）玻璃棉玻璃棉具有质量轻，中高频吸声系数大，阻燃，化学性能稳定，安装加工方便等优点。一般小于等于24㎏/m3的玻璃棉称为吸声玻璃棉毡，等于大于32㎏/m3的叫玻璃棉板。通常在外面包一层透声的织物。（二）木丝吸声板用松木等天然材料，经过特殊处理制成纤维状的木丝，再用天然矿粉等作为粘结剂，压制成板材。具有吸声，隔热，防潮，防菌等特点，防火性能达到难燃B1级，同时强度和刚度较高。有一定耐撞击能力。上海奉贤中学体育馆（三）纤维喷涂吸声材料纤维喷涂技术是将经过预先特殊工艺处理的无机超细纤维，纤维素，抗火化合物以及粘结剂等原料，通过专用配套的喷涂设备混合，在施工现场喷涂于混凝土，钢板，石膏板等各种基体表面上，形成具有一定厚度的喷涂层。五.影响多孔材料吸声性能的因素（一）材料中空气的流阻空气流阻，指空气流稳定的流过材料时，材料两面的静压差和流速之比，空气粘性越大，材料越厚，越密实，流阻就越大，材料透气性越低。如果流阻过大，则克服摩擦力，粘滞阻力从而使声能转化为热能的效率就很低。多孔材料存在最佳的空气流阻。（二）空隙率指材料中的空隙体积和材料总体积之比。一般多孔材料空隙率在70%以上。（三）材料厚度同一种材料，随着厚度的增加，中，低频范围的吸声系数会有所增加，并且吸声材料的有效频率范围也会扩大。在设计上，通常按照中，低频范围所需要的吸声系数值选择材料的厚度。（四）材料表观密度（容重）同一种材料，厚度不变，容重改变时，吸声特性也会发生变化。（五）材料背后空气层对于厚度，表观密度一定的多孔材料，当其与坚实壁面之间留有空气层时，吸声特性会有所改变。由下图可以看出，由于背后增加了空气层，在很宽的频率范围，使得同一种多孔材料的吸声系数增加。（六）饰面的影响为了尽可能的保持原来的吸声特性，饰面应具有良好的透气性。例如可以使用金属网，塑料窗纱，透气性好的纺织品等，也可以使用厚度小于0.05mm的塑料薄膜，穿孔薄膜和穿孔率在20%以上的薄穿孔板等。使用穿孔板面层，低频吸声系数将有所提高，使用薄膜面层，中频吸声系数将有所提高。（七）声波的频率和入射条件多孔材料的吸声系数随入射频率的增大而增大，常用的厚度大致为5cm成型多孔材料。（八）材料吸湿，吸水多孔材料吸水后，材料的间隙和小孔中的空气被水分所代替，使得孔隙率降低，因此会大大改变其吸声性能。