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《吸聲處理與室內(nèi)降噪》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、吸聲處理與室內(nèi)降噪一、吸聲1.1吸聲系數(shù)與降噪系數(shù) 吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象，吸聲可以降低室內(nèi)聲壓級。描述吸聲的指標(biāo)是吸聲系數(shù)a，代表被材料吸收的聲能與入射聲能的比值。理論上，如果某種材料完全反射聲音，那么它的a=0；如果某種材料將入射聲能全部吸收，那么它的a=1。事實上，所有材料的a介于0和1之間，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收?！ 〔煌l率上會有不同的吸聲系數(shù)。人們使用吸聲系數(shù)頻率特性曲線描述材料在不同頻率上的吸聲性能。按照iso標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，吸聲測試報告中吸聲系數(shù)的頻率范圍是100-5khz。將100-5khz的吸聲系數(shù)取平均得到的數(shù)值是平均吸聲系數(shù)，
2、平均吸聲系數(shù)反映了材料總體的吸聲性能。在工程中常使用降噪系數(shù)nrc粗略地評價在語言頻率范圍內(nèi)的吸聲性能，這一數(shù)值是材料在250、500、1k、2k四個頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值，四舍五入取整到0.05。一般認(rèn)為nrc小于0.2的材料是反射材料，nrc大于等0.2的材料才被認(rèn)為是吸聲材料。當(dāng)需要吸收大量聲能降低室內(nèi)混響及噪聲時，常常需要使用高吸聲系數(shù)的材料。如離心玻璃棉、巖棉等屬于高nrc吸聲材料，5cm厚的24kg/m?的離心玻璃棉的nrc可達(dá)到0.95。 測量材料吸聲系數(shù)的方法有兩種，一種是混響室法，一種是駐波管法?；祉懯曳y量聲音無規(guī)入射時的吸聲系數(shù)，即聲音由四面八方射入材料時能
3、量損失的比例，而駐波管法測量聲音正入射時的吸聲系數(shù)，聲音入射角度僅為90度。兩種方法測量的吸聲系數(shù)是不同的，工程上最常使用的是混響室法測量的吸聲系數(shù)，因為建筑實際應(yīng)用中聲音入射都是無規(guī)的。在某些測量報告中會出現(xiàn)吸聲系數(shù)大于1的情況，這是由于測量的實驗室條件等造成的，理論上任何材料吸收的聲能不可能大于入射聲能，吸聲系數(shù)永遠(yuǎn)小于1。任何大于1的測量吸聲系數(shù)值在實際聲學(xué)工程計算中都不能按大于1使用，最多按1進(jìn)行計算?！ ≡诜块g中，聲音會很快充滿各個角落，因此，將吸聲材料放置在房間任何表面都有吸聲效果。吸聲材料吸聲系數(shù)越大，吸聲面積越多，吸聲效果越明顯?？梢岳梦曁旎?、吸聲墻板、空間吸聲體等
4、進(jìn)行吸聲降噪。1.2吸聲原理 纖維多孔吸聲材料，如離心玻璃棉、巖棉、礦棉、植物纖維噴涂等，吸聲機(jī)理是材料內(nèi)部有大量微小的連通的孔隙，聲波沿著這些孔隙可以深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。多孔吸聲材料的吸聲特性是隨著頻率的增高吸聲系數(shù)逐漸增大，這意味著低頻吸收沒有高頻吸收好。多孔材料吸聲的必要條件是：材料有大量空隙，空隙之間互相連通，孔隙深入材料內(nèi)部。錯誤認(rèn)識之一是認(rèn)為表面粗糙的材料具有吸聲性能，其實不然，例如拉毛水泥、表面凸凹的石才基本不具有吸聲能力。錯誤認(rèn)識之二是認(rèn)為材料內(nèi)部具有大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、閉孔聚氨脂等，具有良好的吸聲性能，事實上，這些材料由于內(nèi)
5、部孔洞沒有連通性，聲波不能深入材料內(nèi)部振動摩擦，因此吸聲系數(shù)很小?！ ∨c墻面或天花存在空氣層的穿孔板，即使材料本身吸聲性能很差，這種結(jié)構(gòu)也具有吸聲性能，如穿孔的石膏板、木板、金屬板、甚至是狹縫吸聲磚等。這類吸聲被稱為亥姆霍茲共振吸聲，吸聲原理類似于暖水瓶的聲共振，材料外部空間與內(nèi)部腔體通過窄的瓶頸連接，聲波入射時，在共振頻率上，頸部的空氣和內(nèi)部空間之間產(chǎn)生劇烈的共振作用損耗了聲能。亥姆霍茲共振吸收的特點是只有在共振頻率上具有較大的吸聲系數(shù)?！ ”∧せ虮“迮c墻體或頂棚存在空腔時也能吸聲，如木板、金屬板做成的天花板或墻板等，這種結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是薄板共振吸聲。在共振頻率上，由于薄板劇烈振動而
6、大量吸收聲能。薄板共振吸收大多在低頻具有較好的吸聲性能。二、吸聲材料及吸聲結(jié)構(gòu)2.1離心玻璃棉離心玻璃棉內(nèi)部纖維蓬松交錯，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸聲材料，具有良好的吸聲特性。離心玻璃棉可以制成墻板、天花板、空間吸聲體等，可以大量吸收房間內(nèi)的聲能，降低混響時間，減少室內(nèi)噪聲?！ ‰x心玻璃棉的吸聲特性不但與厚度和容重有關(guān)，也與罩面材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素有關(guān)。在建筑應(yīng)用中還需同時兼顧造價、美觀、防火、防潮、粉塵、耐老化等多方面問題。離心玻璃棉屬于多孔吸聲材料，具有良好的吸聲性能。離心玻璃棉能夠吸聲的原因不是由于表面粗糙，而是因為具有大量的內(nèi)外連通的微小孔隙和孔洞。當(dāng)聲波入射到離心玻
7、璃棉上時，聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空隙中空氣分子的振動。由于空氣的粘滯阻力和空氣分子與孔隙壁的摩擦，聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗。離心玻璃棉對聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響離心玻璃棉吸聲性能的主要因素是厚度、密度和空氣流阻等。密度是每立方米材料的重量?？諝饬髯枋菃挝缓穸葧r材料兩側(cè)空氣氣壓和空氣流速之比?？諝饬髯枋怯绊戨x心玻璃棉吸聲性能最重要的因素。流阻太小，說明材料稀疏，空氣振動容易穿過，吸聲性能下降；流阻太大，說明材料密實，空氣振動難于傳入
