2018一級建筑師《物理與設備》:多孔吸聲材料

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　　材料的聲學特性

　　聲波人射到物體上，會發(fā)生反射、吸收和透射。材料的聲學特性與入射聲波的頻率和角度有關。所以說到材料和結構的聲學特性時，總是和一定的頻率與一定的人射情況相對應。

　　吸聲材料和吸聲構造

　　材料的吸聲能力常用吸聲系數。表示。某一種材料及其構造對不同頻率的聲波有不同的吸聲系數。工程上通常采用125，250，500，1K，2K，4KHz六個倍頻程的吸聲系數來表示某一種材料或構造的吸聲頻率特性。

　　250，500，1K，2KHz四個倍頻程的吸聲系數的算術平均值又稱為降噪系數(取0.05的整數倍)。

　　工程上使用的材料吸聲系數多用混響室法來測量。它通過測試混響室內鋪設吸聲材料前后的混響時間的變化，從而計算出材料的吸聲系數。

　　某構件的實際吸聲效果用吸聲量A來表征，它和構件的尺寸大小有關：

　　A=S·α(3-24)

　　式中A——構件的吸聲量，m2;

　　S——構件的面積，m2;

　　α——構件的吸聲系數。

　　多孔吸聲材料

　　玻璃棉、超細玻璃棉、巖棉等無機材料，以及棉、毛、麻、木質纖維等有機材料屬多孔吸聲材料。

　　1.吸聲機理及吸聲頻率特性

　　多孔材料具有大量內外連通的微小空隙和孔洞，當聲波入射其中時，引起空隙中空氣的振動。由于空氣的黏滯阻力，空氣與孔壁的摩擦和熱傳導作用，使聲能轉化為熱能而損耗掉。

　　錯誤認識一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸聲性能。

　　錯誤認識二：內部存在大量孔洞(單個閉合、互不連通)的材料，如泡沫塑料,具有良好的吸聲性能。

　　吸聲頻率：多孔吸聲材料一般對中、高頻聲波具有良好的吸聲能力。

　　2.影響多孔材料吸聲性能的因素

　　(1)空氣流阻

　　空氣流阻反映了空氣質點通過材料空隙時的阻力。對于特定的多孔材料，存在最佳流阻。

　　(2)孔隙率

　　孔隙率是指材料中連通的空隙體積和材料總體積之比。多孔材料的孔隙率一般在70%以上，多數達90%左右。對于一定厚度的多孔材料，存在最佳孔隙率。

　　(3)厚度

　　增加多孔材料的厚度，可以增加對低頻聲的吸收，但對高頻聲的吸聲性能影響則較小。厚度增加到一定程度時，對吸聲系數的影響就不明顯了。

　　(4)表觀密度(容重)

　　材料厚度不變，增加表觀密度可提高中低頻的吸聲系數，但比增加厚度引起的變化相對較小。材料表觀密度也存在最佳值。

　　(5)安裝條件

　　多孔材料背后留有空腔，其中、低頻的吸聲系數會有所提高。

　　(6)面層的影響

　　多孔材料飾面應具有良好的透氣性，否則會降低材料的吸聲系數。

　　(7)溫度和濕度的影響

　　常溫條件下，溫度對多孔材料的吸聲系數幾乎沒有影響。

　　多孔材料吸濕后，中高頻的吸聲系數將降低，并使材料變質。多孔材料不適合在高濕條件下使用。

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