一級(jí)建筑師材料的聲學(xué)特性輔導(dǎo)講義(2)

　　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(zhì)點(diǎn)通過材料空隙時(shí)的阻力。對(duì)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(shù)達(dá)90%左右。對(duì)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(duì)低頻聲的吸收，但對(duì)高頻聲的吸聲性能影響則較小。厚度增加到一定程度時(shí)，對(duì)吸聲系數(shù)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(shù)，但比增加厚度引起的變化相對(duì)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(shù)會(huì)有所提高。

　　(6)面層的影響

　　多孔材料飾面應(yīng)具有良好的透氣性，否則會(huì)降低材料的吸聲系數(shù)。

　　(7)溫度和濕度的影響

　　常溫條件下，溫度對(duì)多孔材料的吸聲系數(shù)幾乎沒有影響。

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

　　(二)共振吸聲構(gòu)造

　　利用共振原理設(shè)計(jì)的吸聲構(gòu)造一般有兩種，一種是空腔共振吸聲構(gòu)造;一種是薄膜薄板共振吸聲構(gòu)造。

　　1.空腔共振吸聲構(gòu)造

　　空腔共振吸聲構(gòu)造，是在構(gòu)造中封閉有一定體積的空氣，并通過開口或小孔與聲場(chǎng)空間連通。如亥姆霍茲共振器，各種穿孔板(如穿孔石膏板、金屬板、纖維水泥板、木板等)、狹縫板等背后設(shè)置空氣層形成的吸聲構(gòu)造。

　　亥姆霍茲共振器，如圖3—5(a)所示，可用石膏澆筑，或采用專門設(shè)計(jì)的帶孔徑的空心磚或空心砌塊，由封閉空腔通過開口與外部空間相聯(lián)系，其吸聲原理可用圖3—5(b)說明。當(dāng)孔深t和孔徑d比聲波波長(zhǎng)小得多時(shí)，孔徑中空氣柱的作用類似于質(zhì)量塊，而空腔V比孔徑大得多，其作用相當(dāng)于空氣彈簧，于是形成一共振系統(tǒng)——彈簧質(zhì)量塊系統(tǒng)。當(dāng)外界入射聲波的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，孔徑中的空氣柱由于共振而劇烈振動(dòng)并與孔壁摩擦從而消耗聲能。穿孔板吸聲構(gòu)造可看成是許多并聯(lián)的亥姆霍茲共振器，如圖3-5(c)所示。

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