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材料吸声和材料隔声的区别在于,材料吸声着眼于声源一侧反射声能的大小,目标是反射声能要小。吸声材料对入射声能的衰减吸收,一般只有十分之几,因此,其吸声能力即吸声系数可以用小数表示;材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小,目标是透射声能要小。隔声材料可使透射声能衰减到入射声能的10-3~10-4或更小,为方便表达,其隔声量用分贝的计量方法表示。
这两种材料在材质上的差异是:吸声材料对入射声能的反射很小,这意味着声能容易进入和透过这种材料;这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气,这就是典型的多孔性吸声材料,在工艺上通常是用纤维状、颗粒状或发泡材料以形成多孔性结构;结构特征是:材料中具有大量的、互相贯通的、从表到里的孔,也即具有一定的透气性。当声波入射到多孔材料表面时,引起孔中的空气振动,由于摩擦阻力和空气的黏滞阻力以及热传导作用,将相当一部分声能转化为热能,从而起吸声作用。隔声材料对减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实,如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。由于这类隔声材料密实,难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差。
在工程上,吸声处理和隔声处理所解决的目标和侧重点不同,吸声处理所解决的目标是减弱声音在室内的反复反射,也即减弱室内的混响声,缩短混响声的延续时间即混响时间;在连续噪声的情况下,这种减弱表现为室内噪声级的降低,此点是对声源与吸声材料同处一个建筑空间而言。而对相邻房间传过来的声音,吸声材料也起吸收作用,从而相当于提高围护结构的隔声量。隔声处理则着眼于隔绝噪声自声源房间向相邻房间的传播,以使相邻房间免受噪声的干扰。可以看出,利用隔声材料或隔声构造隔绝噪声的效果比采用吸声材料的降噪效果要高得多。这说明,当一个房间内的噪声源可以被分隔时,应首先采用隔声措施;当声源无法隔开又需要降低室内噪声时才采用吸声措施。
吸声材料的特有作用更多地表现在缩短、调整室内混响时间的能力上,这是任何别的材料代替不了的。由于房间的体积与混响时间成正比的关系,体积大的建筑空间混响时间长,从而影响了室内的听闻条件,此时往往离不开吸声材料对混响时间的调节。对诸如院、会堂、音乐厅等大型厅堂,可按其不同听音要求,选用适当的吸声材料,结合体型调整混响时间,达到听音清晰、等不同主观感觉的要求。从这点上说,吸声材料显示了它特有的重要性,所以通常说的声学材料往往指的就是吸声材料。
隔声材料(Soundproof Materials),是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的一种材料、构件或结构。对于隔声材料,要减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实的,如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。由于这类隔声材料密实,难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差。
隔声材料:材料一、能过共振吸声的方式的隔音材料有:石膏板、石棉水泥、胶合板、钢板、铝板以及硬质纤维板。材料二、玻璃棉、麻棉毛毡、有机纤维材料、岩棉、矿棉以及聚苯乙烯泡沫塑料这几种。材料三、石膏板、硬质纤维板等能够将板块四周固定,然后连通板后的封闭空气层,从而达到吸音隔音的效果。材料四、皮革、塑料薄膜、人造革等具有不透气、张拉能力强而且柔软的材料,通过声音的共振频率能够有效阻隔声音传播。材料五、具有特殊功能的窗幕以及空间吸声体。
凡是能用来阻断噪声的材料,统称为隔声材料。 隔音材料五花八门,日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木版、石膏板、铁板、隔声毡、纤维板等等。 严格意义上说,几乎所有的材料都具有隔音作用,其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。同一种材料,由于面密度不同,其隔音量存在比较大的变化。 隔声量遵循质量定律原则,就是隔音材料的单位密集面密度越大,隔音量就越大,面密度与隔音量成正比关系。
隔音材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。
产生吻合效应的频率fc为: fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。
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目前市面上流行的用于制作隔音窗的玻璃有中空玻璃、真空玻璃和夹胶玻璃三种,这三种玻璃各有什么不同呢?中空玻璃起初被应用于隔热,正规的中空玻璃,玻璃中气体为惰性气体。这样的结构使得真正的中空玻璃门窗具有良好的隔音、隔热性能。从噪音控制角度看,中空玻璃的空气层越大,噪音的控制效果就越好。一般情况下,中空玻璃空气层厚度常用9mm和12mm两种规格;特殊情况可拉宽到20~100mm之间。真空玻璃并不是真的真空,一般会有30%或以上的空气残留。一般而言真空玻璃并不耐用,使用多年后会发生漏气现象,导致隔音效果变差。适合作为隔音窗的玻璃是PVB夹层玻璃。这种玻璃的夹层膜是由聚乙烯醇缩丁醛树脂,经增塑剂塑化挤压而成型的一种高分子材料。对无机玻璃有良好的粘结性。而且有透明、耐热、耐寒、耐湿、机械强度高等特性。
开窗方式会影响隔音窗的密闭程度,常见的方式有两种:平开窗,推拉窗。平开窗较小,主受力杆件的抗风压性能较好;推拉窗相对较大,抗风压性能不够理想。平开窗一般用密封胶条进行密封,推拉窗用毛条,胶条的密封效果普遍优于毛条。平开窗采用两点锁或天地锁密封,效果较佳。推拉窗采用勾锁或碰锁,密封效果不够。因此,平开窗在抗风压、密闭性、保温、隔音等方面,都要比推拉窗好。除此之外,还有一些新式的开窗方式也可以考虑。悬窗和倒窗,这两个都具有良好的密闭性,只能打开100mm左右的缝隙,除了具有良好的防盗性外,刮风下雨时也不影响开窗,缺点是价格相对较高。
酒吧噪声以低频噪声为主,穿透性强,影响范围广,酒吧营业主要在晚上,严重影响人们的休息,所以酒吧一般需要通过减震隔音吸声的方法来控制噪声。1、酒吧进出通道设计成“声闸”结构。在现实中,大部分酒吧仅设一道门,无论该道大门隔声性能如何优越,在客人进出开关的时间里,酒吧声波不可避免地产生泄漏。因此,设计上应在原大门距离不低于1.5M处再加设一道隔声门,目的是使客人开启第二道门时 道门已经关闭,声波无法泄出。2、门缝、门槛、门碰减少漏声。过多的门缝间隙使大门隔声效果大大降低,因此必须在该些部位采用胶条设计成密闭结构,通过胶条压紧和空气压缩变形确保声波无法从缝隙处漏声。3、排气口安装宽频消声器。空调、排气口在排放过程中会把噪声一并带出。必须加装复合消声器,在不影响正常排风前提下,将高中低宽频声波在消声器内得到基本。4、酒吧内增设吸声软包。酒吧墙面、沙发、座椅应多采用吸声材料,以降低室内声场的声压,同时也可调节酒吧音量音调更趋和谐动听。5、梁柱及楼板增设减振阻尼层和隔声层。音箱声波发出后,声波在空气中产生高能量振动,一波一波对墙柱梁楼板产生声波撞击,其中低频部分可以穿透水泥墙面并迅速上传居民室内。因此,必须将主梁、主柱及楼板加设弹性面层或吸隔声中空共振层,以高能量声波对主梁、主柱及楼板产生的撞击。6、安装音箱减振器或减振吊钩。酒吧音箱通常放置地面或悬吊于横梁四周,在播放强劲音乐时,音箱对地面、梁柱体或楼板产生与音乐频率谐振的撞击,进而以固体传声的形式以弹性波传至楼上居民室内。因此,必须采用铺垫减振系统、增加减振吊钩的形式,将点声源所带振动与建筑联接点进行隔离。
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