第三章_吸声材料与吸声结构.ppt

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1、吸声材料与吸声结构第三章7/24/20211概述吸声材料和吸声结构的作用：广泛地应用于控制混响时间、音质设计、隔声和降低噪声、减振的控制中。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，但材料制成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。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。7/24/20212吸声系数与吸声量吸声系数定义：=(E总-E反）/E总，即声波接触吸声介面后失去能量占总能量的比例。单一

2、材料的吸声系数永远小于1。同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用100Hz-5000Hz的18个1/3倍频带的吸声系数表示。有时使用平均吸声系数粗略衡量材料的吸声能力。平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值吸声量：对于平面物体A=S,单位是平米（或塞宾）对于单个物体，表面积难于确定，直接用吸声量概述7/24/20213吸声量或吸声系数的测量：1、混响室法T=0.161V(1/T2-1/T1)/SA=0.161V(1/T2-1/T1)/n其中：V混响室体积S材

3、料表面积n吸声体个数T1空室混响室混响时间T2放入材料后混响时间2、驻波管法：利用在管中平面波入射波和反射波形成极大声压Pmax和极小声压Pmin推导出0=Pmin/Pmax3、T和0的值有一定差别，T是无规入射时的吸声系数，0是正入射时的吸声系数。工程上主要使用T概述7/24/20214材料吸声系数实验报告。标准:GBJ75-84报告中必须指明材料规格型号及安装方法。报告中可以读出平均吸声系数和降噪系数。如果吸声系数大于等于1，则主要由于实验室或安装时边缘效应造成的概述7/24/20215第一节吸

4、声材料（结构）的分类及吸声特性7/24/20216一、多孔吸声材料的吸声原理多孔吸声材料类型：玻璃棉、岩棉、泡沫塑料、毛毡等具有良好的吸声性能，不是因为表面粗糙，而是因为多孔材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。吸声原理：当声波入射到多孔材料上，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、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。多孔材料吸声的必要条件：材料表面及内部有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。第一节吸声材料（结构）的分类及吸声特性7/24/2021

5、7错误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸声性能。错误认识二：内部存在大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能。第一节吸声材料（结构）的分类及吸声特性7/24/20218二影响多孔吸声材料吸声系数的因素吸声频率特性：多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。影响多孔吸声材料吸声特性主要是材料的厚度、密度、孔隙率、结构因子和空气流阻等。密度：每立方米材料的重量。孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积之比。结构因子：反映多孔材料内部纤维或颗粒排列的情况，是衡量材料微孔或狭缝分布情况

6、的物理量。空气流阻：单位厚度时，材料两边空气气压和空气流速之比。第一节吸声材料（结构）的分类及吸声特性7/24/20219A、空气流阻：影响多孔吸声材料最重要的因素。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。因此，多孔材料存在最佳流阻。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（对于玻璃棉，较理想的吸声容重是12-48Kg/m3,特殊情况使用100Kg/m3或更高）。B、厚度：厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，

7、高频变化不大（多孔吸声材料对高频总有较大的吸收）----经济厚度。C、容重：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。第一节吸声材料（结构）的分类及吸声特性7/24/202110D、背后空腔：多孔吸声材料的吸声性能还与安装条件有着密切的关系。当多孔吸声材料背后有空腔时，与该空气层用同样的材料填满的效果类似。尤其是中低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较大提高，吸声系数将随空气层的厚度增加而增加，增加到一定值后效果就不明显了。第一节吸声材

8、料（结构）的分类及吸声特性7/24/202111E、多层复合：使用不同容重的玻璃棉叠和在一起，形成容重逐渐增大的形式，可以获得更大的吸声效果。F、饰面的影响：多孔吸声材料表面附加有一定透声作用的饰面，如小于0.5mm的塑料薄膜、金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等，基本可以保持原来材料的吸声特性。使用穿孔面材时，穿孔率须大于20%，若材料的透气性差时，如塑料薄膜，高频吸声特性可能下降。G：