新型建筑材料教学课件PPT吸声材料.ppt
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1、第8章 吸声材料,主要内容,一、 吸声材料 二、 吸声结构 三、 室内吸声降噪,(一) 吸声系数,(二) 吸声量,(二) 多孔吸声材料,吸声材料:能吸收消耗一定声能的材料。 吸声系数:材料吸收的声能( )与入射到材料上的总声能( )之比,即,(一) 吸声系数,【讨论】: 表示材料吸声能力的大小, 值在01之间, 值愈大,材料的吸声性能愈好; 0,声波完全反射,材料不吸声; 1,声能全部被吸收。,吸声系数的影响因素,材料的结构,使用条件,声波频率,【声波频率】 同种吸声材料对不同频率的声波具有不同的吸声系数。 平均吸声系数 :工程中通常采用125Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、
2、2000 Hz、4000 Hz六个频率的吸声系数的算术平均值表示某种材料的平均吸声系数。 通常,吸声材料 在0.2以上,理想吸声材料 在0.5以上。,定义:吸声系数与吸声面积的乘积 式中 吸声量,m2; 某频率声波的吸声系数; 吸声面积,m2。,(二) 吸声量(等效吸声面积),【注】工程上通常采用吸声量评价吸声材料的实际吸声效果。,总吸声量:若组成室内各壁面的材料不同,则壁面在某频率下的总吸声量为 式中 第i种材料组成的壁面的吸声量,m2; 第i种材料组成的壁面的面积,m2; 第i种材料在某频率下的吸声系数。,(二) 吸声量(等效吸声面积),(二) 多孔吸声材料,KTV软包阻燃吸声材料,多孔槽
3、型木质吸声材料,木丝板吸声材料,木质穿孔吸声板,丝质吸声材料,混凝土复合吸声型声屏障,轻质复合吸声型声屏障,吸声门,吸声体,吸声材料构造特性,材料的孔隙率要高,一般在70%以上,多数达到90%左右; 孔隙应该尽可能细小,且均匀分布; 微孔应该是相互贯通,而不是封闭的; 微孔要向外敞开,使声波易于进入微孔内部。,2.吸声特性及影响因素,特性:高频声吸收效果好,低频声吸收效果差。 原因:低频声波激发微孔内空气与筋络的相对运动少,摩擦损小,因而声能损失少,而高频声容易使振动加快,从而消耗声能较多。所以多孔吸收材料常用于高中频噪声的吸收。,吸声性能的影响因素,厚度,空腔,使用环境,护面层,厚度对吸声性
4、能的影响,图2-15 不同厚度的超细玻璃棉的吸声系数,理论证明,若吸声材料层背后 为刚性壁面,最佳吸声频率出 现在材料的厚度等于该频率声 波波长的1/4处。使用中,考虑 经济及制作的方便,对于中、 高频噪声,一般可采用25cm 厚的成形吸声板;对低频吸声 要求较高时,则采用厚度为5 10cm的吸声板。,同种材料,厚度增加一倍,吸声最佳频率向低频方向近似移动一个倍频程,由实验测试可知:,厚度越大,低频时吸声系数越大; 2000Hz,吸声系数与材料厚度无关;增加厚度,可提高低频声的吸收效果,对高频声效果不大。,孔隙率:材料内部的孔洞体积占材料总体积的百分比。 一般多孔吸声材料的孔隙率70%; 孔隙
5、率增大,密度减小,反之密度增大; 孔隙尺寸越大,孔隙越通畅,流阻越小。,孔隙率与密度,在稳定气流状态下,吸声材料中的压力梯度与气流线速度之比。,过高,空气穿透力降低,过低,因摩擦力、粘滞力引起的声能损耗降低,吸声性能下降,【讨论】密度太大或太小都会影响材料的吸声性能。若厚度不变,增大多孔吸声材料密度,可提高低中频的吸声系数,但比增大厚度所引起的变化小,且高频吸收会有所下降。,一种多孔吸声材料对应存在一个最佳吸声性能的密度范围。,空腔:材料层与刚性壁之间一定距离的空气层; 吸声系数随腔深D(空气层)增加而增加; 空腔结构节省材料,比单纯增加材料厚度更经济。,空腔对吸声性能的影响,图 背后空气层厚
6、度对吸声性能的影响,多孔材料的吸声系数随空气层厚度增加而增加,但增加到一定厚度后,效果不再继续明显增加。 当腔深D近似等于入射声波的1/4波长或其奇数倍时,吸声系数最大。 当腔深为1/2波长或其整倍数时,吸声系数最小。 一般推荐取腔深为510cm。 天花板上的腔深可视实际需要及空间大小选取较大的距离。,空腔对吸声性能的影响,实际使用中,为便于固定和美观,往往要对疏松材质的多孔材料作护面处理。 护面层的要求: 良好的透气性; 微穿孔护面板穿孔率应大于20%,否则会影响高频吸声效果; 透气性较好的纺织品对吸声特性几乎没有影响。 对成型多孔材料板表面粉饰时,应采用水质涂料喷涂,不宜用油漆涂刷,以防止
7、涂料封闭孔隙。,4,护面层对吸声性能的影响,温度,湿度,气流,温度引起声速、波长 及空气粘滞性变化, 影响材料吸声性能。 温度升高,吸声性能 向高频方向移动; 温度降低则向低频方 向移动。,通风管道和消声器内 气流易吹散多孔材料, 吸声效果下降; 飞散的材料会堵塞管 道,损坏风机叶片; 应根据气流速度大小 选择一层或多层不同 的护面层。,空气湿度引起多孔材 料含水率变化。 湿度增大,孔隙吸水量 增加,堵塞细孔,吸声系 数下降,先从高频开始。 湿度较大环境应选用耐 潮吸声材料。,外墙保温吸声层,保温吸声层,阻燃吸声板,羊毛阻燃吸声板,注意特殊的使用条件,如腐蚀、高温或火焰等情况对多孔材料的影响。
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