建筑物理声学吸声材料与吸声结构课件.ppt

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1、吸声材料与吸声结构姓名：胡聪班级：12声学1班学号：12207050108吸声材料作用和分类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。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。吸声材料分类多孔材料的吸声机理A构造特征：多孔吸声材料，如玻璃棉、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，而是因为多孔材料从表到里具有大量均匀、互相连通的微孔，且表面微孔向外敞开、具

2、有适当的通气性.多孔吸声材料错误认识一：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。Ⅰ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。Ⅱ空气振动是不断压缩和膨胀的过程，与多孔骨架发生热交换也减少声能。C多孔材料吸声的必要条件是：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。B吸声机理：影响材料吸声吸的因素1密度:：每立方米材料的重量kg/m3。密度太大→密实;太小→透气性太好;存在一最佳值.孔隙率

3、：材料中孔隙体积和材料总体积之比。空气流阻：单位厚度时，材料两边空气气压和空气流速之比。空气流阻是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）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的物理量。饰面状况: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

4、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。多孔材料的吸声特性吸声特点：总趋势是随频率的增加而增加，伴有起伏，且起伏随增加而变化平缓，一般吸收中高频，加空气层后也吸收低频。共振吸声结构空腔共振吸收，如穿孔石膏板、狭缝吸音砖等。A构造特性B吸声机理:当薄壁与空径比声波小很多时,孔径处空气变形很小,起质量块作用.类似于活塞,空腔中空气起弹簧作用.C吸声特性:在共振频率处有最大吸声系数.狭缝吸音砖内放如入吸声材料增大吸声效果右图为美国某音乐教室。下图为狭缝吸音砖放入玻璃棉的情况。薄膜、薄板共振

5、吸声结构，如玻璃、薄金属板、架空木地板、空木墙裙等。A构造特性B吸声机理:系统出现共振时,摩擦或内应力消耗最大,从而将声能转换为热能.C吸声特性薄膜共振频率薄板共振频率空间吸声体尖劈—强吸声结构（声阻逐渐加大）其他吸声结构吸声在建筑声学中的应用举例室内音质的控制玻璃棉产品可以制成吊顶板、贴墙板、空间吸声体等，在建筑室内起到吸声作用，降低混响时间。一般地，房间体积越大，混响时间越长，语言清晰度越差，为了保证语言清晰度，需要在室内做吸声，控制混响时间。如礼堂、教室、体育场，电影院。对音乐用建筑，为了保证一定丰满度，混响时间要长一些，但也不能过长，可以使用吸声控制。在厅堂建筑中，为了防止回声、声反馈

6、、声聚焦等声学缺陷，常在后墙面、二层眺台栏杆面、侧墙面及局部使用吸声。End!