任何材料对入射声能都或多或少具有一定的吸声能力,平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。多孔吸声材料的吸声频率特点是:中高频吸声系数大,低频吸声系数小。
声能在通过介质或遇到材料表面时降低的过程。吸声通常以吸声系数为特征。测量材料吸声的方法有混响室法和声阻抗管法。前者多用于工程,后者多用于实验室测试和研究。
用混响室测量吸声系数A5。式中V为混响室体积,m3;S为样品面积,m2;C为空气中的声速,m/s;t60-1、t60-2为放置样品后空室和混响室的混响时间。
隔声结构:
复合隔声构件由若干单层构件组成,既具有隔声机理中单层构件的特性,又具有各种单层构件的综合特性。
1、双层构件
在两个不相连的单层部件之间有一个空气层的构件。空气层起着弹性缓冲的作用,但也会引起两层的共振。因此,双层构件的隔声并不是双层构件隔声的叠加。
如果将多孔吸声材料添加到空气层中,则可以减少共振,提高构件的隔声性能。在一定范围内,空气层增加的隔声量与空气层厚度成正比。一般情况下,双层墙体的隔声效果比同等重量的单层墙体提高5分贝左右。
2、轻型墙
轻质墙板为纸石膏板、圆孔珍珠岩石膏板、加气混凝土板,单位面积质量约10公斤至几十公斤。240毫米厚的砖墙每平方米530公斤。根据质量定律,轻质墙板不能满足隔音要求。
因此,有必要将双层板与空气层分离,形成空气层,或用吸声材料填充空气层,或使用不同厚度或刚度的板使其具有不同的重合频率,以改善轻质墙体的隔声性能。表中给出了不同频率段对不同填充材料或不填充材料的纸面石膏板的隔声性能改善值。
3、隔声门窗
门窗结构轻巧,有裂缝,隔音能力不如墙体。对于隔音要求高(30×50分贝)的门,可以使用结构简单的钢筋混凝土门扇。但它通常是一扇具有组合结构的门。该结构的阻抗变化可以提高隔声能力。
密封间隙也是保证门窗隔音能力的重要措施。用工业毡作密封材料比用橡胶带密封效果好,特别是高频噪声。对于要求更高隔音的窗户,窗玻璃应足够厚(6至10毫米),至少有两层。这两层玻璃不应平行,以避免共振和减少隔音效果。
玻璃和窗框、窗框和墙壁之间的间隙应密封。在两个玻璃窗之间的外围,应设置强吸声材料,以增加隔音量。在结构上应该容易清洗和擦拭。图5是各种隔声窗的隔声特性图。为了避免窗玻璃之间的重合效应,隔音窗口的双层玻璃应具有不同的厚度,否则隔声值在临界频率fc处会出现一个低谷。
4、声锁
为了使门具有更高的隔音能力,可以设置一个“隔音锁”,即在两门之间的空间(门斗)上布置有较强的吸声材料。这种措施的隔声能力有时相当于两扇门的隔音能力。为了便于开启和关闭,门的重量不能太大。
5、组合墙
复合墙是带有门或窗的墙。它的隔音通常低于没有门窗的墙。因此,不能简单地提高墙体的隔声能力。在设计中,应遵循“等隔声”的设计原则,即τw sw=τd SD。
其中τw和τd分别是平板墙和门的透射系数,SW和SD分别是墙和门的面积。即rw=10 lg(sw/sd)*(1/d)=rd+10 lg(sw/sd)分贝。从上面我们可以看到,墙壁的隔音只比门高出10分贝。
吸声材料用于各种隔声构件的施工,利用吸声特性提高构件的隔声量。不应混淆隔音和吸声之间的本质区别。
隔声就是隔离噪声的传播,使入射的声波尽可能地被反射回来。隔声材料越重,隔声性能越好。吸声是指吸收尽可能多的入射声波,使声波渗透到材料中并消耗声能,因此它一般是一种多孔疏松的材料。