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2020年一级建筑师网校

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 材料的声学特性

  声波人射到物体上,会发生反射、吸收和透射。材料的声学特性与入射声波的频率和角度有关。所以说到材料和结构的声学特性时,总是和一定的频率与一定的人射情况相对应。

  吸声材料和吸声构造

  材料的吸声能力常用吸声系数。表示。某一种材料及其构造对不同频率的声波有不同的吸声系数。工程上通常采用125,250,500,1K,2K,4KHz六个倍频程的吸声系数来表示某一种材料或构造的吸声频率特性。

  250,500,1K,2KHz四个倍频程的吸声系数的算术平均值又称为降噪系数(取0.05的整数倍)。

  工程上使用的材料吸声系数多用混响室法来测量。它通过测试混响室内铺设吸声材料前后的混响时间的变化,从而计算出材料的吸声系数。

  某构件的实际吸声效果用吸声量A来表征,它和构件的尺寸大小有关:

  A=S·α(3-24)

  式中A——构件的吸声量,m2;

  S——构件的面积,m2;

  α——构件的吸声系数。

  多孔吸声材料

  玻璃棉、超细玻璃棉、岩棉等无机材料,以及棉、毛、麻、木质纤维等有机材料属多孔吸声材料。

  1.吸声机理及吸声频率特性

  多孔材料具有大量内外连通的微小空隙和孔洞,当声波入射其中时,引起空隙中空气的振动。由于空气的黏滞阻力,空气与孔壁的摩擦和热传导作用,使声能转化为热能而损耗掉。

  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(单个闭合、互不连通)的材料,如泡沫塑料,具有良好的吸声性能。

  吸声频率:多孔吸声材料一般对中、高频声波具有良好的吸声能力。

  2.影响多孔材料吸声性能的因素

  (1)空气流阻

  空气流阻反映了空气质点通过材料空隙时的阻力。对于特定的多孔材料,存在最佳流阻。

  (2)孔隙率

  孔隙率是指材料中连通的空隙体积和材料总体积之比。多孔材料的孔隙率一般在70%以上,多数达90%左右。对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,可以增加对低频声的吸收,但对高频声的吸声性能影响则较小。厚度增加到一定程度时,对吸声系数的影响就不明显了。

  (4)表观密度(容重)

  材料厚度不变,增加表观密度可提高中低频的吸声系数,但比增加厚度引起的变化相对较小。材料表观密度也存在最佳值。

  (5)安装条件

  多孔材料背后留有空腔,其中、低频的吸声系数会有所提高。

  (6)面层的影响

  多孔材料饰面应具有良好的透气性,否则会降低材料的吸声系数。

  (7)温度和湿度的影响

  常温条件下,温度对多孔材料的吸声系数几乎没有影响。

  多孔材料吸湿后,中高频的吸声系数将降低,并使材料变质。多孔材料不适合在高湿条件下使用。

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