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空间吸声体与室内表面上的吸声材料相比,在同样投影面积下,空间吸声体具有较高的吸声效率。这是由于空间吸声体具有更大的有效吸声面积(包括空间吸声体的上顶面、下底面和侧面);另外,由于声波在吸声体的上顶面和建筑物顶面之间多次反射,从而被多次吸收,使吸声量增加,提高了吸声效率。通常以中、高频段吸声效率的提高最为显著。
空间吸声体的吸声性能常用不同频率的单个吸声体的有效吸声量来表示。空间吸声体吸声降噪(或降低混响时间)的效果主要取决于空间吸声体的数量、悬挂间距以及材料和结构,还与建筑空间内的声场条件有关。如原室内表面吸声量很少,反射声较多,混响时间很长,则悬挂空间吸声体后的降噪效果常为5~8分贝,最高时可达10~12分贝;如原室内表面吸声量较大,混响过程不明显,则不必悬挂空间吸声体。
主要考虑以下三个因素。
常见的空间吸声体由骨架、护面层和吸声填料构成。材料的选择应视空间吸声体的大小、刚度和装修要求而定。骨架可采用木材、角钢、薄壁型钢等。护面层可采用塑料窗纱、塑料网、钢丝网和各种板材(如薄钢板、铝板、塑料板等)的穿孔板,其板厚可取0.5~1.0毫米,孔径可取4~8毫米,穿孔率应大于20%。吸声填料通常采用超细玻璃棉外包玻璃纤维布,其填充密度可取25~30千克/米,厚度应根据声源频谱特性在5~10厘米范围内选定。装饰材料饰面同样对吸声体吸声系数影响很大,需根据使用要求选择适当的饰面处理,对建筑装修效果作综合分析,避免不必要的浪费。
实验证明,对于表面积相同,空腔体积依次增大的方锥、四棱台、六棱台、圆锥、圆台形吸声体,吸声系数随底面面积的增大而减小,高频更加明显。在外表面积相等的情况下,圆锥和圆台吸声体的吸声效果最好。增加吸声体的侧面边数能增加吸声体的吸声量,而且除圆锥外方锥、四棱台、六棱台、圆台吸声体的吸声系数随空腔体积的依次增大而增大。在底面面积相等时,方锥和四棱台吸声体各频率的吸声系数随空腔体积的增大而增大。
空间吸声体的悬挂数量应根据吸声体的吸声特性和降低室内噪声(或控制混响时间)所需增加的吸声量来计算确定。当设计采用板状空间吸声体时,若吸声体的总面积相当于建筑物顶面积的30~40%,可使板状空间吸声体吸声的效率达到最佳值。而实际工程中为了满足降低噪声或控制混响时间的要求,空间吸声体的总面积宜取建筑物顶面积的40~50%;若增加空间吸声体的数量,反而会影响空间吸声体的整体吸声性能,造成了经费上的浪费。
空间吸声体大多悬挂于建筑物空间的顶部,且以离顶吊挂居多。板状空间吸声体可以水平分散吊挂,也可垂直分散吊挂,还可水平、垂直复合吊挂,在总面积相同情况下,降噪效果基本相同。水平悬挂板状空间吸声体的离顶高度一般为房间净高的1/5至1/7左右,一般来说,考虑到施工的难易程度,空间吸声体悬挂在建筑顶部的钢架以下,其高度刚好会在房间净高的1/5至1/7左右,达到吸声及装饰的要求;若条件允许,可挂得更低些,离声源近些。为了提高悬挂空间吸声体的建筑装修效果,应对空间吸声体的形式、色彩、悬挂方式等进行综合考虑。若使空间吸声体悬挂成一定的艺术图案,并与采光、照明、通风和建筑装修等互相配合,则整体效果更好。
我国著名的声学家马大猷先生发明了微穿孔吸声结构理论。微穿孔板也是一种吸声性能较好的吸声结构,并且它还具有防尘、防潮、易拆卸清洗的特点。
穿孔板的穿孔率
微穿孔板后面有空腔,每个小孔背后对应有空腔,此时,整个穿孔板结构相当于许多并联的亥姆霍兹共振器,因此,其吸声性能的好坏是由单位面积上的总的声阻决定的,对于确定孔径的穿孔板,孔距的变化直接影响其吸声特性,孔距小,孔多,声阻增大,其吸声特性曲线向高频移动。低频段,穿孔率小的吸声性能好;高频段,穿孔率大的吸声性能好
空腔体积
增加穿孔板后面的空气层,相当于增加了材料的有效厚度,从而使低中频吸声系数增大。而吸声体的空腔相当于穿孔板背后的空气层,因此能提高吸声体的吸声性能。相同表面积的吸声体,空腔体积大的,吸声效果好。
空腔不同厚度尺寸
双层(或多层)微穿孔板吸声体的吸声性能比单层的好
利用微穿孔板制作的空间吸声体不仅在声学上有许多优点,而且在构造和造型上也增加了品种,以适应不同室内设计的风格,因而很有推广价值。微穿孔空间吸声体吸声效果好,尤其是中、低频吸声效果好,对工厂降噪和厅堂音质有较大的好处,可以降低声学工程的造价。同时,可以采用不同材料不同设计使其具有耐高温,防潮、防尘、易清洗,易安装的特点。因此,它们能广泛地在高温、高气流、洁净度高的工业厂房中使用和那些防火要求高或防潮要求高的厅堂中使用。另外,对于野外或露天高架桥下的噪声治理和地下建筑的噪声控制及地下厅堂音质设计具有广阔的用途。
空间吸声体的悬挂数量应根据吸声体的吸声特性和降低室内噪声(或控制混响时间)所需增加的吸声量来计算确定。当设计采用板状空间吸声体时,若吸声体的总面积相当于建筑物顶面积的30~40%,可使板状空间吸声体吸...
空调制冷原理 压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的液态氟利昂,然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态氟利昂,所以室外机吹出来的是热风。 液态的氟利昂经  ...
一般地说,空间光调制器含有许多独立单元,他们在空间上排列成一维或二维阵列,每个单元都可以独立地接收光学信号或电学信号的控制,并按此信号改变自身的光学性质,从而对照明在其上的光波进行调制。这类器件可在随...
空间吸收体广泛适用于室内体育馆、噪音过大的工厂,也适用于广播电台、电视台录音室、演播室、学校、大剧院、图书馆、文化中心、礼堂、多功能厅、会议室及音乐厅等对音质要求较高的场所。
空间,多是追求装饰美和功能美的统一,空间吸声体具有摆放灵活、外观可塑性高、吸声效果可测量的优点,在已经建成的厅堂建筑中,可以起到弥补音质缺陷的作用。空间吸声体的艺术性创造,应是有科学根据的。比如,悬挂的高度、材料的褶皱程度、摆放的位置、色彩的搭配,等等,都需要经过科学的测算来定。由于空间吸声体比普通声学材料有更多的吸声面积,所以在进行设计的时候,可以充分利用视觉假象,来创造多层构造的吸声体。在设计空间吸声体时,设计师要尽可能地创造多于视觉感受的吸声面积,这样才既不浪费空间高度,也不会占用建筑表面积,可以将其视作“空中的建筑小品”或“可拆卸软装类声学构件”。
空间吸声体可以与绿色植物相结合,并可以使用透明玻璃器皿,将植物做成微型景观。如将空间吸声体做成假山、喷泉、高山与河流等,放置在玻璃器皿中,底部穿孔吸收噪声。绿色植物本身具有多孔性,再利用玻璃器皿光滑的内壁,对噪声进行抵消,可以达到理想的消声效果。器皿的大小,与空间成正比例,大型空间做成空中花园,小型空间中可以做成体积如一盆吊兰一样的微景观。
空间吸声体与照明相结合,将让人们获得不同的空间视觉感受。将光源内置在吸声体中,将照明设备本身设计成装饰声学构件,可以采用透光的材质和不同颜色的光源,增加空间的观赏性。也可以将照明的灯具,放置在吸声体的队伍排列里,通过光影效果,来丰富灯光的质感和空间的层次,如LED灯带的使用,就可以给分散的吸声体一条动态的主线,起到空间引导的作用。
市面上的空间吸声体,多为几何造型、材料单一的聚氨酯吸声板,通过造型工艺加工成内部中空的方形、菱形、圆柱形、圆锥形。这类的空间吸声体,多在工厂、车间、机房中应用,若放到装饰要求较高的公共建筑中,就会缺乏艺术美感。
对这类空间吸声体进行设计时,设计师可以采用积木拼接法、折纸法,制成动物、花卉、草木等造型,灵活利用色彩构成和空间构成的知识,创造空间层叠的艺术效果。人们对空间的整体感受,大多来自视觉效果。空间吸声体需要在整个 空间环境中,扮演“点睛之笔”,并综合考虑空间的整体装饰效果。
在满足了吸声要求和装饰美感之后的环境设计,应深层次地去挖掘使用者的文化内涵,通过作品来表现地域性、民族性的精神追求。而空间吸声体作为整体空间的点睛之笔,应与周围的环境产生共鸣,反映空间要表现的思想内涵。
将空间吸声体作为一个单独的空间构件进行设计时,设计师要考虑到它的普遍适用性。以商场空间为例,当出现调整专卖店的门面、过厅、休息区域的位置的需求时,设计师可以将空间吸声体拆卸下来,在新的人行通道上方重复使用,这样就可以节省装修成本。就餐区的顶棚,则可以选择穿孔金属板加吸声棉的处理方法,大玻璃墙对应的墙面,如果要做吸声扩散处理,则可以放置分散的空间吸声体。
复合吸声材料—空间吸声体吸声尖劈
复合吸声材料—空间吸声体 吸声尖劈 摘要 吸声材料是指具有较强的吸收声能、能有效减低噪声性能的材料。其凭借自身 的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用。根据其吸声机理, 可将其分为多孔性吸声材料、共振吸声结构和由它们组成的复合吸声结构等。 空间吸声体及吸声尖劈作为两个比较特殊的吸声材料倍受人们的关注。本文通过 空间吸声体及吸声尖劈的结构、原理等,介绍到目前为止这两种复合吸声材料的 应用状况。 关键词 空间吸声体 吸声尖劈 引言 随着科技的发展、社会的进步,噪声控制也逐渐走进人们的视野、吸引了人 们的注意。声学材料包括隔声材料、吸声材料、阻尼材料及其复合材料。作为噪 声控制中的一种——吸声材料,在其中也有着一定的除噪作用。而且,越来越多 的复合型吸声材料开始活跃在噪声及振动控制的各个领域。 1、吸声材料 1.1 吸声材料的定义及分类 吸声材料是指具有较强的吸收声能、能有效减低噪
岩棉空间吸声体浅谈
岩棉空间吸声体是一种组合成型材料,形状为扁平的矩 形板,其基本结构由包裹在外部的防火饰面布和包裹在内部 的支撑骨架、岩棉毡两个部分组成。岩棉就是一种很好的吸 声材料,具有质轻、不燃、防蛀、热导率低、耐温达 300- 400℃、 耐腐蚀、化学稳定性强、吸声性能好等特点。 我公司有许多高噪声车间和动力站房,室内噪声严重 超标。为改善工人的工作条件,从 1995年开始,在水箱厂、 车厢厂、总装厂、车桥厂、底盘零件厂等单位的空压站、制 冷站广泛采用了岩棉空间吸声体作吸声材料,成功地治理了 这些场所的室内噪声,取得了很好的效果。 一、高噪声站房室内噪声的产生及危害分析 制冷机、空压机在运行中,有主机的转子高速回转时 产生的气流性噪声(亦即空气动力噪声)、电机噪声、节流 阀噪声以及其他辅助设备噪声;配套水泵及电机噪声。 这些噪声在一个相对封闭的站房内,而站房内墙为反 射性能很强的水泥墙面、顶棚和水泥地
安装空间吸声体后降噪量的计算公式是:
△L--降噪量 db(a)
a2-安装空间吸声体后室内吸声量 (m2)
a1--安装空间吸声体前室内吸声量 (m2)
上式中△l是降噪量(分贝),a1、a2分别是加空间吸声体前后的室内总吸声量(m2)。
岩棉空间吸声体有高效吸声结构,特别是大面积、多声源、高噪声车间、机房等室内空间噪声,可以得到良好的降噪效果 。
岩棉空间吸声体采用不同的布置方法和组合方式,其吸声性能有较大差异,我们在多年的治理实践中反复摸索,并经过大量实验,筛选出平板型和竖板型两类标准组合方式。下面就这两种吸声体在设计和选用中应注意的几个问题谈谈体会:
① 吸声特性的选择
在噪声控制中,要对噪声突出的频带首先降低,因此,选择岩棉空间吸声体时首先要仔细考虑其各频带的吸声特性。
岩棉空间吸声体的特点是中高频吸声系很高的一般均在0.8左右,而低频声系数较低,一般在0.2左右。因此我们把提高岩棉空间吸声体低频吸声性能作为一个重点进行反复试验。最终试验发现,吊高在室内净高1/7至1/5时吸声体的中低频吸声性能比较好,符合宽频带吸声体的设计要求。
② 悬挂率
对于一定材料的空间吸声体,吸声材料面积与室内平面面积之比称为悬挂率。试验发现此值为40-50%就可以达到吸声材料满铺平顶的声学效果,工程设计中悬挂率最好在此范围内,若悬挂率超出此值很多,则失去了空间吸声体节约材料的优点。
③ 面层的使用
在不同场合,岩棉空间吸声体应采用不同的面层,实验表明:钢板网、铝板网、农用透气薄膜、玻璃纤维薄毡、装饰布等饰面都对岩棉板本身的吸声性能影响不大。但是,油漆,较厚的塑料薄膜、密实的装饰布都对吸声体的声性能有显著的影响,应避免采用。
需要指出的是,各种金属穿孔板的穿孔率大于10%时,基本上只起装饰作用,对吸声体的吸声性能影响不大;而小于10%时,就对吸声性能有影响,主要表现在使吸声体的高频吸声性能下降。因此,应当尽量避免使用低穿孔率面板。