吸声材料与吸收结构

1、吸声材料与吸收结构（一）教学目的：了解使用吸收材料的目的、多孔吸收材料的特点教学内容：使用吸声材料的目的、多孔吸声材料吸声的原理和特点、多孔吸声材料的类型与施工教学重难点：多孔吸声材料吸声的原理和特点、影响多孔吸声材料性能的因素教学时数：2 课时教学步骤：一、新课导入作为音响师虽然不需要参与建筑本身的设计，但了解有关建声的设计和施工有助于我们更了解该建筑的声学特点，帮助我们更好的设计、布置扩声系统。二、新课讲授（一）使用吸声材料的目的：在进行厅堂音质设计时，假定厅堂的容积V和总表面积S已经确定，其混响时间的控制，只剩下吸声系数的确定，使用吸声材料的主要目的是为了控制反射声，以在整个音频范围内获

2、得均匀的混响时间，同时，还可以利用吸声材料去调节声场分布，消除回声，并降低噪声干扰，从而改善厅堂音质。（二）吸声材料和吸声结构吸声材料一般指可供直接使用、具有良好吸声能力的声学材料，而吸声结构主要是指按照一定要求，经过特殊设计的声场构件。事实上，在安装吸声材料时，如果不将吸声材料直接紧贴在边界面上，那么他就能构成吸声结构。因此吸声材料与吸声结构并没有非常严格的界限。从后面的介绍可以看到，构成吸声结构的，不仅可以是吸声材料，而且也可以是吸声性能很差的非吸声材料。从这个意义上讲，它们之间的差别又是十分明显的。（三）多孔吸声材料多孔吸声材料是应用最普遍的一种吸声材料，这类材料包括玻璃棉，岩棉、 矿棉

3、等无机纤维材料及采用上述材料制成的板材和毡材，例如聚氨酯、聚苯烯和尿醛泡沫塑料、膨胀珍珠岩等，此外，具有一定透气性能的纺织品帘幕也可归为这类吸声材料。多孔吸声材料必须具备以下几个条件：（ 1 ）材料内部应有大量的微孔或间隙，而且孔隙应尽量细小且分布均匀；（ 2）材料内部的微孔必须是向外敞开的，也就是说必须通到材料的表面，使得声波能够从材料表面容易地进入到材料的内部；（ 3）材料内部的微孔必须是相互连通的，而不能是封闭的。错误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸声性能。错误认识二：内部存在大量孔洞的材料，如聚苯、 聚乙烯、 闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能。1 、多孔吸声材料的吸声

4、原理：多孔吸声材料的结构特点是从里至外均有相当数量内外连通的极小间隙，因而透气性好， 当声波入射到多孔材料表面时，声波沿微孔进入材料内部，并激发起微孔内部的空气振动， 由于空气的黏滞性和微孔内相对摩擦产生的黏滞阻力是空气振动，声能不断转化为热能而引起声能衰减，因此，多孔吸声材料在表面和内部均应该有大量的连续的微孔或间隙，以保证材料的吸声性能。2、影响多孔吸声材料性能好坏的主要因素有哪些？材料的厚度、流阻、孔隙率、密度以及材料的背后条件、结构等因素。PS流阻是指在稳定气流状态下，加在吸声材料样品两边的压力差与通过样品的气流线速度 的比值。单位是 Pas/m。空气流阻是影响多孔吸声材料最重要的因素

5、。流阻太小，说明材 料稀疏，空气振动容易穿过，吸声性能下降；流阻太大，说明材料密实，空气振动难于传入，吸声性能亦下降。因此，多孔材料存在最佳流阻。（ 1 ）厚度厚度对多孔吸声材料的低频吸声影响较大，对高频吸声影响很小。厚度增加，低频吸声系数增加，特别是中低频吸声系数较低的材料，效果尤为明显。图13-2 所示为不同厚度玻璃棉板的吸声频谱。（ 2）孔隙率孔隙率是材料内部连通孔隙体积与材料总体积之比，多孔吸声材料的孔隙率一般在70%以上，多数达90%左右。同一种材料，密度越小，孔隙率越大，其吸声性能相应有所增加。孔隙率太高时，材料趋于稀松，反而会减少摩擦损耗，吸声反而变差。（ 3）密度密度在一定程度

6、上可以衡量材料的孔隙率。材料的密度在一定条件下存在着最佳值，它可由实验得出。当厚度不变时，增大密度可以提高低中频的吸声系数，但是其增加程度要远小于增加厚度，而且在增加低频吸声效果同事，高频吸声将有所降低。图13-3 所示为不同密度玻璃棉板的吸声频谱。（ 4）材料的背后条件多孔吸声材料背后留有一定程度的空腔或空气层，其作用相同于增加材料的有效厚度， 可以改善低频吸声。利用材料背后空气层，既可提高低频吸声系数，又可节省吸声材料。图 13-4 所示为背后空气层深度对玻璃棉板吸声系数的影响。（ 5）面层的影响多孔材料油漆或涂料面层会降低材料的透气性，在面层影响下，高中频吸声系数下降，低频吸声系数会稍有

7、提高，如图13-5 所示。（ 6）钻孔与压缝的影响在硬质多孔吸声材料钻孔或压缝，可使材料与声波接触面积增大，吸声性能获得改善，其改善程度主要体现在中、高频吸声系数有所提高，低频吸收下降；反之，材料的吸声频率峰值向低频移动。通常材料的钻孔或压缝面积应控制5%-15%， 图 13-6 所示为不同钻孔面积对材料的吸声频谱。钻孔或压缝深度对材料的高频吸声效果影响也较大，钻孔越深，材料高频吸声越强。通常，孔深应控制在材料厚度的2/3-3/4。图 13-7 所示为几种钻孔深度对材料吸声特性的影响。（ 7）护面材料的影响大多数多孔吸声材料，表面松散，强度差，需要使用护面材料来满足建筑或装饰的需要。 对护面材

8、料要求透气性好，否则对多孔材料的吸声影响较大。护面材料大致可分为两类。第一类为全透气性材料，这类材料包括阻燃装饰布、玻璃纤维布、麻布、 金属网和穿孔率超过25%的穿孔铝板等。这类材料对大部分频率声波起全透作用，因此对原吸声材料的吸声效果几乎没有影响。在使用时可以利用木龙骨（轻钢龙骨）控制好吸声材料的背后条件，以满足多段频率的吸声要求。为保证强度和装饰要求，在多孔吸声材料上，可以根据不同装饰要求和结构形式选择护面材料、加装木压条。第二类为穿孔板的护面层，例如穿孔金属铝板、穿孔胶合板、穿孔石膏板、穿孔水泥板等，为保证其全透声作用，穿孔率应尽可能提高，在强度条件允许下，希望穿孔率应高于10%。 由于

9、穿孔板的空腔共振作用，多孔吸声材料的吸声效果将有所变化，通常高频吸声下降，低频吸声提高，3、常见的多孔吸声材料目前，比较常用的多孔吸声材料有离心玻璃棉板、环保吸声棉、木丝吸声板、无纺吸声布以及纤维喷涂材料等。（ 1 ）离心玻璃棉板用离心法技术将石灰、石块、 石英粉等矿物质在熔炉中熔化后经高速离心或喷制拉制而成的直径在6 以下的人造无机纤维，再经成型设备施加粘合剂，加压加温固化成型的板状材料。一般容重在 24-80k之间，具有容量轻、吸声系数大、阻燃（可达到不燃A级）、化学性能稳定、安装加工简便等优点，是目前比较常用的多孔吸声材料，而且许多成品的吸声产品都是用离心玻璃棉加工制作的，如后面将要介绍

10、的软包装饰吸声板、吸声天花板等。图2-1 为离心玻璃面板的不同厚度和不同容重的吸声频率特性。（ 2）环保有机吸声棉一种新型多孔吸声材料，采用安全无毒的高分子化学材料研制而成。其生产工艺师采用高强度的纤维，其纤维之间是用特殊方法融结而成，不添加任何粘结剂，因此对人体无害，对环境不产生污染。一般容重为25K 和 32K， 其优点是吸声性能好；安全卫生，对人体无害，接触皮肤不会产生任何过敏反应，使用过程中无需戴手套、口罩等防护用品；化学稳定性能好、不老化、不吸水，在潮湿环境中使用也无需任何防水保护膜；耐火性能好，材料本身不助燃，一般离开火种便自动熄灭、不会蔓延，且无烟、无毒气产生。图2-2 为环保有

11、机吸声棉外形和不同厚度的吸声频率特性。多孔吸声材料在实际应用时一般需要其外面罩一层透声的饰面材料，通常采用两种方法:一种是在施工现场先安装好多孔吸声材料，如超细玻璃棉、离心玻璃棉板等，然后在吸声材料的外面安装一层透声的饰面材料。另一种是在工厂将饰面材料和多孔材料符合在以前，形成同时具有吸声性能和装饰性能的产品。后一种方法是发展的趋势。a 纤维织物饰面软包装饰吸声板纤维织物饰面软包装饰吸声板是目前较常用，也是吸声和装饰性能较好的一种产品。这种产品是将具有良好装饰性能的饰面织物与具有良好吸声性能的离心玻璃棉板在工厂复合在一起制成成品，到现场后只须采用挂、粘等简单的手段固定在所须的位置即可，施工简便

12、，也不会向空气中散发纤维，能满足环保的要求。装饰吸声板可以根据设计要求，在工厂制成各种规格、形状以及颜色的成品，具有良好的装饰效果和吸声性能。现在国内游多个厂家可以生产，其产品各有特点。外形与基本规格：纤维织物饰面软包装饰吸声板的基材为离心玻璃棉板，饰面材料为阻燃织物，通过改变织物饰面的花色和质地，可以使吸声板具有不同的装饰效果。装饰吸声板可以有不同的厚度，但最常使用的产品为25mm 厚。装饰吸声所用的离心玻璃棉板如果密度过低则吸声板比较柔软， 装饰性将受到影响，如果密度太高，则吸声性能将受到影响，所以一般为60K 到 80K，以 80K 使用得最为广泛。装饰吸声板一般为平板，也可以制作成齿波

13、板、阶梯板、 弧型板等。装饰性吸声板的周边有两种处理方法，一种是将玻璃棉板四周用特殊工艺固化，形成一个强度很高的硬边，另一种用铝合金或木板制作一个边框，前一种的处理方法由于边框与板材是连为一体的，所以更为先进，装饰性和牢固性更好。装使吸声板的变根据需要可以做成直边、圆便或道角边。吸声性能：装饰吸声板的牺吸声性能与离心玻璃面板的基本相同，一般复合在面层织物饰面对玻璃面板的吸声性能有一定的影响，但影响不大。有云较厚成品的装饰吸声板的造价较高，所以目前在实际工程中使用的装使吸声板厚度多为25mm， 吸声材料的厚度相对较薄，如果将其直接安装在刚性材料上，中低频吸声性能将受到一定限制。为了提高其中低频吸

14、声效果，在实际使用时通常在装饰吸声板的后面设置一定厚度的空腔，必要时可以根据需要在空腔内再填充不同厚度和容重的离心玻璃棉板，这样可以既保证表面的装饰效果，又可以达到所需的吸声性能，同事与使用较厚的装饰吸声板相比，还可以节约很多资金。图 2-4 为 25mm 后和 50mm 后装饰吸声板在背后有不同深度空腔情况下吸声频率特性，从图中可以看出，空腔深度对低频吸声特性有着重要作用。图 2-5 为 25mm 厚装饰吸声板（空腔深度50mm）与50mm后装饰吸声板（无空腔）吸声频率特性的比较，可以看出而这吸声性能相差不大吗，因此在实际工程应用中，一般选用25mm 厚德装饰吸声板，但在其背后设置一定深度的

15、空腔。安装方法：装饰吸声板的应用广泛，可以用于墙面装修，也可以用于吊顶，施工简便，安装方法灵活，一般采用粘结法和吊挂法。（a）粘结法：采用粘结法时应选用水溶性强力胶，也可选用溶剂性快干强力胶，施工时应使用点粘的方法，粘结点的直径应在 5-10cm之间，粘结点的间距一般为 45-50cm。如果需要在装饰吸 声板后设置空腔，在安装构造间图 2-6a,图中100mm宽9mm厚板是为了保证装使吸声板 粘结的牢固性和装修的平整度。图2-6b 和图 2-6c 为使用粘结法吊顶的构造。（b）吊挂法：是使用装饰吸声板生产厂家配置的专用吊挂件进行安装的方法，吊挂件一般由两个部件组成， 其中一个部件是再产品出厂时

16、由生产厂家固定在装饰吸声板的背面，另一个部件由施工单位根据设计要求固定在相应的部位，产品到现场后通过两个部件的挂接将装饰吸声板安装在所需的部位。在用装饰吸声板作为吊顶时采用吊挂法更为普遍，因为可以节省使用粘结法所需要的刚性材料，而且可以利用吊顶上的空间作为空腔，以提高中低频的吸声性能。课本图 2-7 为用装饰吸声板进行吊顶时采用吊挂法的构造，其中标准龙骨可选用市场供应的通用构件，专业挂件则由装饰吸声板生产厂家配套提供。纤维织物饰面软包装饰吸声板其他性能：防火性能：装饰吸声板的基材为离心玻璃棉板，饰面材料为一般阻燃织物。离心玻璃棉板的防火性能可达到规定的不燃A 级，而阻燃织物的防火性能一般可达到

17、难燃B1 级，所以大部分装饰吸声板产品的防火性能可达到难燃B1级。但目前也有个另1J可以达到不燃A级的产品，但价格相对较高。物理性能：装饰吸声板一般具有较高的强度、韧性和平整度，具有一定的抗冲击能力。回潮率、断裂强度、 耐洗色牢度等物理指标与饰面材料的选择有一定的关系，所以不同厂家不同型号的产品也有所不同。b 革类饰面软包吸声材料外形与基本规格：饰面为革类（包括皮革和人造革）质地的装修材料在一些高档装修中经常使用，可以营造出较豪华的装修气氛。但一般革类制品的透气性能较差如果简单地作为饰面材料覆合在吸声基材上，则会影响吸声基材的吸声性能。目前常用的革类视频软包吸声材料时声学泡沫牺牲板， 其吸声基

18、材为阻燃声学泡沫，表面负荷了一层有穿孔的人造皮革装饰面，解决了革类材料的透声问题。图2-8a 为声学泡沫吸声板的外形，其特点是你安装方便，装修效果好、表面可擦洗、无污染、具有良好的环保性能等。吸声性能：声学泡沫吸声板的吸声性能在高频较好，但在中低频较差。通过增加声学泡沫的厚度可以再一定程度上提高中低频的吸声性能，但其造价也会有较大幅度的提高。图 2-8b 为 25mm厚和 50mm 厚声学泡沫吸声板的吸声特性。与装饰吸声板相同，装修时在吸声板后面设置一定深度的空腔，可以有效提高整个吸声构造的吸声性能。安装方法：阻燃声学泡沫吸声板可以安装在木质板、普通墙面、水泥墙面等刚性基材上。安装时刚性基材表

19、面必须保持干净，不能有粉末状颗粒和水，而且应该平整。安装时吧声学泡沫吸声板后面的不干胶慢慢揭下来，一边揭一遍往基材上粘，位置要事先画好，墙板粘上去是无法揭下来的，吸声板粘好后再固定其他的装饰条。由于泡沫材料有伸缩的特性，如果在安装过程中泡沫长度有缩短现象可以再粘贴不干胶的过程中随时用手往下拉，一边拉一遍粘，这样可以达到所需长度。与装饰吸声板不同，阻燃声学泡沫吸声板质地比较柔软，刚性较差。为了在吸声板后设置空腔， 应先安装一层刚性的穿孔板作为安装阻燃声学泡沫吸声板的的基材，刚性穿孔板可以使穿孔水泥板、穿孔五夹板、穿孔钢板等，但必须有较强的刚度，穿孔率应大于20%。图2-9 为设置了空腔的阻燃声学

20、泡沫吸声板的安装构造图。其他性能“声学泡沫吸声板具有安全无毒，对人体无刺激、无损害，对环境不产生任何污染和破坏并可以阻燃等优点。它具有优良的抗水解性，抗潮湿、 抗紫外线，故应用于潮湿、热的环境，即使应用在航海和热带环境，也不腐烂、变质，使用寿命长。其防火等级可达到难燃 B1 级。声学泡沫吸声板具有良好的装修效果，能够营造出比较高雅的氛围。另外， 由于其表面可以擦洗，便于保持清洁。（ 3）玻纤吸声板外形与基本规格：玻纤吸声板为一种新型吸声材料，其吸声基材是完全封闭、具有良好硬度和密度的玻璃棉板，外表经过特殊的处理，背面铺一层玻璃死不，板边经过强化处理，多用于天花板，也可用于墙面装修，与传统的矿棉

21、吸声板相比，具有吸声性能强，装饰效果好、重量轻、安装简便、防火和环保性能好等优点。玻纤吸声板的厚度有15mm、 20mm、 25mm 和 40mm 多种规格，密度一般为100-200K,其表面见总体比较光滑，但细部有微小的凹凸，可以比较均匀地散射光线，板边根据安装方式的不同有平板型、跌级型和暗插型等多种处理方法。吸声性能：玻纤吸声板的吸声性能与板的厚度和板表面的处理方法有一定的关系，所以不同厂家的产品， 或者同一厂家不同系列的产品由于表面的处理方法不相同，而他们的吸声系数有一定的差别。 玻纤吸声板在用于吊顶装修时多采用轻钢龙骨直接吊装，吊顶上的空间亦可以是空腔， 由于一般吊顶内德空间较大，相当

22、于吸声板后有较深的空腔，所以中低频有较好的吸声性能， 但如果直接将玻纤吸声板实贴在刚性壁面上，则吸声性能尤其是中低频的吸声性能将有较大的局限性。图2-10 是几个不同品牌玻纤声板的吸声频率特性，测试数据均为模拟吊顶使用的情况，在板后设置了200mm 的空腔，从图中可以看出，板的厚度对吸声性能，尤其是低频吸声性能的影响不大。安装方法：玻纤吸声板作为吊顶时，一般采用轻钢龙骨直接吊挂，所用龙骨可以是通用的吊顶用轻钢龙骨，也有玻纤吸声板配套生产的专用龙骨。图2-11 为 Euromaster 的专用配套烤漆系列龙骨及吊挂系统，其龙骨用0.28-0.4mm 镀锌钢板经双面聚酯烤漆辊压成型，有多个品种，安

23、装时龙骨接口采用直插式，操作简便结构牢固。用玻纤吸声板吊顶时，板边的处理与龙骨的形式结合主要用三种形式，分别为明架式、跌级式和活口暗驾式，见图2-12当用玻纤吸声板进行墙面装饰时，安装方法可采用通用墙体龙骨固定，也可采用直接粘贴法， 但应注意保证板后有一定深度的空腔，否则吸声效果将有较大的局限性，用玻纤吸声板进行墙面装修时在设置空腔情况下采用粘结法的构造可参考图2-6a其他性能：玻纤吸声板产品具有良好的防火性能，绝大部分产品可达到不燃A 级。环保性能也比较好， 一般产品在正常安装条件下具有不落尘，无放射性、无细菌级微生物滋生等特性。现在各品牌的玻纤吸声板生产厂家军开发了多种系列的产品，以满足不

24、同使用条件的要求，如洁净系列产品，可以定时进行清洗；抗潮系列产品，可以用于比较潮湿的环境。玻纤吸声板所采用的吸声基材为密度较高的玻璃棉板，并在表面进行了特殊处理，有好的强度。（ 4）表面为海绵材质的软包吸声材料外形与基本规格：表面为海绵材质的吸声材料有德国的音比克YBK-B舔列产品和韩国的优音 （SPF产品，其特点是吸声基材与传统的海绵或泡沫塑料的材质类似，但其生产原料和生产方式又有所不同， 材料的吸声性能、物理性能和防火性能均优于海绵或泡沫塑料。此类材料的吸声基材本身可以直接作为装饰材料，不需要再做任何饰面处理，具有材质轻、装饰性好、安装简便等特点。 材料的表面可以做成多重立体图案，既有利于

25、吸声，有丰富了装饰效果。产品可用于墙面装饰、吊顶装修，也可制成各种不同形状的空间吸声体，适用范围比较广泛。图2-13为产品外观和细部形式。吸声性能：此类材料的吸声性能与材料厚度、材料表面形式、安装的方法有关。材料本身的高频吸声性能较高，但低频吸声性能较差。与其他多孔吸声材料相同，通过在吸声材料后设置一定深度的空腔，可以提高中低频吸声性能。图2-14为音必克YBK-BSH料的吸声性能，其中2-14b为将圆柱形吸声体水平安装，吸声体安装间距不同时吸声频率特性的比较，其吸声系数按投影面积计算，由图中看出，由于无法设置空腔，虽然材料本身有一定的厚度（直径为200mm ） ，但中低频吸声性能仍然较差。安

26、装方法：音比克及优音吸声板的安装方法与安装阻燃声学泡沫吸声板方法相类似，可用专用粘结剂粘接。与阻燃声学泡沫吸声板相同，音比克及优音吸声板的质地比较柔软，刚度较差，为了在吸声板后设置空腔，应先安装一层刚性的穿孔板作为吸声板的基材，刚性穿孔板可以是穿孔水泥板、穿孔五夹板、穿孔钢板等，但必须有较强的刚度，穿孔率应大于20%。安装构造可参考图2-15.其他性能及其装修效果：音比克及优音吸声材料的防火性能一般可达到难燃B1级，有的产品可达到不燃A级。此类材料的质量较轻，一般在10K 左右，强度较低，富有弹性。环保性能也较好，不会向空气中发散粉尘或矿物纤维等有害物质，即使遇到高温时也无有害气体排出。材料还

27、具有防霉功能，在比较潮湿的环境中一般也不会产生霉变。音比克及优音吸声材料的装饰效果良好，由于表面可以有不同的立体图案，可以丰富装饰效果，有较强的立体感。但色彩比较单调，大部分产品为白色。（ 5）纤维喷涂吸声材料外形与基本规格：纤维喷涂技术史将经过预先特殊工艺处理的无机超细纤维、结剂等原料，通过专用配套的喷涂设备混合，种基体表面上，形成具有一定厚度的喷涂层。有保持、绝热等功能，在以钢板作为基体时，纤维素、抗火化合物以及粘在施工现场喷涂于混凝土、钢板、石膏板等各纤维喷涂材料除具有一定的吸声能力外，还具还具有较好的阻尼作用，可以较明显地提高其隔声性能。目前工程中较常用的有美国K-13系列产品和加拿大

28、的 TC系列产品等。吸声性能：纤维喷涂材料的吸声性能与材料的密度、厚度、硬度以及基体材料的特性有关，由于纤维喷涂材料的表面比较粗糙，为了提高其装饰效果，有的产品可以在其表面再进行一定的处理，如涂抹一些饰面材料等，这些也会对材料的吸声性能产生一定的影响。如在K-13纤维喷涂材料上喷涂一层PROTED-13市面材料，可以改善装饰效果，提高光反射系数。图2-18为1.75in厚L-13纤维喷涂材料上覆盖 PROTED-13对吸声性能的影响，其中 SYSTEM1的覆盖率为96%-100%安装方法：纤维喷涂材料的安装方法是将各种材料、如纤维材料、粘结剂等运到施工现场，然后使用配套的专用喷涂设备，将各种材

29、料混合后喷涂到已经安装好的基体材料上，喷涂完成后再进行人工整形处理，使用压平工具，进行表面平整，确保厚度均匀，平面流畅。喷涂整形后，在完工后的干燥固化期间，应保持24h 持续干燥，避免机械碰撞，72h 后可进行其他装饰施工等。其他性能与装修效果：纤维喷涂材料具有良好的防火性能，绝大部分产品可达到不燃A 级。纤维喷涂材料具有很好的绝热保湿功能。其为无毒产品，但在施工期间会出现粉尘和纤维的飘散，可能对施工现场产生污染，进行喷涂操作的施工人员也必须佩带防护用具。但在完工干燥后具有无毒无臭、抗菌不霉变、物理性能稳定的特性。（ 6）木丝（绒）吸声板外形与基本规格：木丝吸声板是用松木板等天然木材，经过页数

30、处理制成纤维状的木丝，用天然矿粉作为粘结剂，压制成板材，具有较高的强度。目前市场上有Heraklith和Vedacustic等品牌的产品。吸声性能：木丝吸声板的吸声性能与材料的厚度、材料的表面形式、安装的方法有关。材料本身的高频吸声性能较好，但低频吸声性能较差。与其他多孔吸声材料相同，通过在吸声材料后设置一定深度的空腔，可以提高中低频吸声性能。图2-20 为木丝吸声板的吸声特性，其中图2-20a 为 3 种不同表面质感的Heraklith 木丝吸声板作为吊顶时的吸声频率特性性能，测试时吸声板后有700mm 厚空腔，木丝板上还放置了40mmm 玻璃棉板。图2-20b 为不同厚度的Vedacust

31、ic 木丝吸声板在不同安装方法条件下吸声频率特性。安装方法：木丝吸声板具有较高的强度，可以采用吊挂、粘接、 钉等安装方法，用来进行吊顶和墙面的装修，也可以作为轻质墙体和保温材料。用于吊顶时一般采用轻钢龙骨吊挂的方式，可采用明龙骨系统或暗龙骨系统，图2-21 为明龙骨和暗龙骨吊挂系统的构造图。用于墙面时可直接安装在刚性基材上，图2-21 为明龙骨和暗龙骨吊挂系统的构造图。用于墙面时可直接安装在刚性基材上，也可以钉在木龙骨上，以设置一定厚度的空腔。其他性能与装修效果：木丝吸声板的防火性能一般能达到难燃B1 级。迷死吸声板的强度较大，有一定的耐撞击能力。另外，由于木丝吸声板采用的是天然材料，有较好的

32、环保性能，无粉尘，无有毒气体。吸声材料与吸收结构（二）教学目的：了解使用吸收材料的目的、薄板共振吸声结构的特点教学内容：薄板共振吸声结构、穿孔共振吸声结构、吸声系数的测量教学重难点：薄板共振吸声结构的原理、穿孔共振吸声结构的原理教学时数：2 课时教学步骤：一、新课导入二、新课讲授（一）薄板共振吸声结构1 、什么是薄板共振吸声结构？将比较薄的板材的四周固定在框架上，板后留有一定的空气层，在某一频率入射波的作用下，薄板会产生振动，形成薄板共振结构。在实际装修工程中，最常用的薄板材料是三夹板和五夹板，一般多用于墙面装修，如木墙裙等。2、夹板材料的吸声频带主要位于中低频，中心频率、吸声幅度与夹板厚度、

33、安装时板后空 腔厚度及空腔内是否填充吸声材料有关。（ 1 ）夹板厚度对夹板吸声频率特性的影响：随着夹板厚度的增加，吸声峰值向低频方向移动。而且幅度有所减弱。（ 2）空腔厚度对夹板吸声特性的影响：随着空腔厚度的增加，吸声峰值向低频方向移动，而且幅度有所减弱。（ 3）空腔内填充吸声材料对夹板吸声性能的影响：空腔内填充了吸声材料后，可以使吸声频带加宽，但共振吸声峰值的幅度有所减弱。（二）穿孔共振吸声材结构1 、亥姆霍兹共振器：亥姆霍兹共振器是由空腔上插一小口径短管组成，也称为单个共振器。当声波进入短管，其振动频率接近共振频率时，短管内空气柱产生强烈振动，由于短管内德摩擦阻尼使声波衰减。因此在共振频率

34、下，其吸声最大。单个共振器的共振频率为f0=c（S/（l+0.8d）V）0.5/2 兀式中，f0为单个共振器的共振频率，c为声速，S为短管面积，l为短管长度，d为短管直径， v 为空腔容积。单个共振器的吸声特点是其吸声效果主要集中在共振频率附近。改变共振器的d， l， V值可以改变其吸声频率，如果在管口附近放一些轻质多孔性材料（如玻璃棉等），可以增加空气振动摩擦阻力，展宽其吸声频带。如果在空腔内放入多孔性吸声材料，还可增加阻尼，提高共振时有效吸声作用，使共振频率以上频段吸声量增加。2、穿孔板共振吸声板：穿孔板共振吸声板是单个亥姆霍兹共振器的并联组合。它的吸声特性取决于板厚、孔径、板的穿孔率、板

35、厚的空腔厚度以及空腔内填充的材料等因素。穿孔共振吸声结构的共振频率可用式（2-1）求得：当穿孔板孔径大于板厚10mm 时，LK=l0+0.8d；当穿孔板后空腔内填有吸声材料时，LK=l0+1.2d。穿孔板共振吸声结构的吸声特性是在共振频率附近有一个吸声峰值，为了增加吸声频带宽度和吸声系数，可以在穿孔板后的空腔内填多孔吸声材料，但空腔内多孔性吸声材料的位置对结构的吸声性能有很大的影响。图 2-25 是穿孔率为9%的穿孔板后有75mm 厚空腔的吸声结构，在空腔内多孔性吸声的4 种配置状况时的吸声性能的比较。一般情况，多孔性吸声材料应紧贴穿孔板安装。（三）穿孔板类型在声学装修工程中穿孔板共振吸声构造

36、是经常使用的，以前多使用胶合板或硬质纤维板现场穿孔或开缝的工艺，但这种方法施工难度较大，进度慢且不容易保证质量（孔径和光滑度） 。随着装修材料工厂化和机械化程度的提高，近年实际装修工程中普遍采用一些成品穿孔板，板的基本材料有金属板（钢板、铝板） 、高压水泥板（PC）和木制吸声板等，在工厂采用比较先进的工艺，根据不同的声学要求在板材上开孔或开缝，制成成品后到施工现场进行安装，其特点是加工精度高、施工简单，装修效果好，防火性能也能满足消防的要求，在声学装修工程中被大量使用。1 、金属穿孔板外形与基本规格：金属穿孔板是在实际工程中应用最为广泛的装修材料之一，可用于吊顶和墙面的装修。金属板材一般使用铝

37、板和镀锌钢板，可以加工成平板、条板、扣板等多种形式，也可直接加工成各种形式的空间吸声体。吸声性能：金属穿孔板在声学装修中一般是作为一种透声的饰面材料使用（微穿孔板除外，将另外讨论） 。 通常的做法是将金属穿孔板作为吊顶或墙面的饰面材料，在板后填充多孔吸声材料，当金属板的穿孔率大到一定程度，如大于18%时，穿孔板对其后填充的多孔吸声材料的吸声性能影响很小，但当穿孔率较小时，将会降低多孔材料的高频吸声性能。比较新型的金属穿孔板吸声构造是在金属板后粘贴一层无纺布，无纺布一般厚0.2mm，面密度 5060g/m2, 在安装时金属板后留有一定厚度的空腔，空腔内可以不再填充多孔吸声材料，图2-26 为金属

38、穿孔板吸声构造的吸声特性，在图2-26a 为金属穿孔板后贴与不贴无纺布以及贴无纺布后空腔厚度不同时吸声特性的比较，由图中可以看出，金属板后如不贴无纺布，构造基本不吸声；另外贴无纺布后，随着空腔厚度的增加，低频吸声性能增强，高频吸声性能减弱；图 2-26b 为金属穿孔板仅贴一层无纺布与填充50mm 厚多孔吸声材料两种构造的吸声性能的比较，由图中可以看出，填充多孔吸声材料可以提高构造的吸声性能。图2-26c 为不同穿孔率的金属穿孔板吸声性能的比较，测试时板后均贴一层无纺布，可以看出二者的吸声性能差别不大。安装方法：金属穿孔板的安装方法与不穿孔的普通金属装饰板的安装方法相同，多采用轻钢龙骨作为骨架，

39、可以采用卡、吊、扣、铆等多种固定方法。安装金属穿孔板时，无论板后空腔内是否填充多孔吸声材料，均应在板后粘贴一层无纺布或玻璃丝布。现在一般由工厂生产的成品穿金属孔板多在板后贴好无纺布，如果是在施工现场粘贴无纺布或玻璃丝布，应注意刷胶时 不要将胶刷在开孔处，以免影响穿孔板的透声性能。 其他性能及装修效果：金属穿孔板具有良好的防火性能，一般可达到不燃对人体无刺激、无损坏，对环境不产生任何污染和破坏。A 级，金属穿孔板本身安全无毒，在金属板较厚时有较高的强度。如果使用铝板，有较好的防潮防锈性能；使用镀锌钢板时，后穿孔，则穿孔后的孔壁容易生锈，影响使用效果。金属穿孔板由于可塑性，着色性好，可以采用喷漆、

40、喷塑等工艺进行表面处理，所以具应先穿孔后镀锌，因为如果先镀锌有良好的装饰效果。对于厚度较薄的金属板，尤其是铝板，在安装和运输时应注意不要破坏板材的平整度，否则会影响装修效果。 苏嘉杭高速声屏障中国建设银行浙江嘉兴分行大楼裙楼上，共安装有三台冷却塔机组，冷却塔白天开机，对附近居民小区产生较大噪声影响，治理前边界测点噪声值为67dB,通过吸声屏障包围治理使其边界噪声降至55dB 以下，达到城市区域环境噪声一类标准。该屏障主要材质为金属穿孔吸声板，金属穿孔吸声板根据声学原理，按照噪声声源、声波的反射、和透射的特性及人耳对于噪声在各个频率的主观感应和等响曲线而设计，集隔声、吸声于一体。吸声层面板为穿孔

41、镀锌钢板，菱形排孔。内部采用优质柔性吸音物质作为吸声材料，外覆玻璃纤维布，提高对低频噪声的吸收效果，吸声板隔声量A34dB（A）,吸声系数R 0.97,满足吸隔声要求。木制吸声板2.、木制吸声板 外形与基本规格：木制吸声板基本材料为15mm 或 18mm 厚防潮中密度板，表面可以有两种处理方法，一种是单色的三聚氰胺涂饰层，一种是木纹的真木皮饰面。木制吸声板的开孔一般分为两层，上层为小的圆孔或缝隙，下面一层为大的圆孔，图2-27 为木制吸声板的结构解剖图和外形，其中图2-27a 是纵向剖面结构，可以清楚地看出开孔的结构，图2-27b 是真木皮饰面的吸声板。吸声性能：木制吸声板在出厂时一般都粘附一

42、层无纺吸声布，只要安装时在其后留有一定厚度的空腔， 就可以单独作为吸声材料使用，有较好的中低频吸声特性，如果在空腔内填充一定厚度的多孔吸声材料，如玻璃棉等，可以有效地提高整个构造的中高频吸声特性。图2-28 为 3种不同形式的木制吸声板的吸声频率特性，从图中可以看出，其吸声特性与板的穿孔率、空腔的大小以及填充多孔吸声材料的情况有关。安装方法：木制吸声板可以应用于墙面和吊顶，用于墙面时应保证留有一定厚度的空腔，即吸声板距离固体墙面有一定的距离，所以安装时需要先在墙面上安装一层龙骨，如果是用木龙骨，可以将木制吸声板用钉子固定在龙骨上；如果是轻钢龙骨，可以用锁定钢卡将木制吸声板固定在龙骨上，见图 2

43、-29a。用于吊顶时，可以用专用的吊件吊顶，见图2-29b。其他性能及装修效果：木制吸声板的防火性能，一般可以达到难燃BI 级。 由于木制吸声板的基材为中密度板，虽然进行过防潮处理，但使用时还应对环境的湿度进行控制，一般应控制在40%60%范围内。 另外， 由于中密度板在生产时需要使用化学粘结剂，不同的生产厂家的产品其环保性能会有差别，所以在使用时应要求生产厂家出示有关环保方面的检验证明，尤其是甲醛释放量的检验证明，一保证有安全可靠的环保性能。木制吸声板具有较高的强度和抗冲击性。3、穿孔FC板外形与基本规格：FC板又称高压水泥纤维板，其原料为纤维水泥，经高压成板材，无孔FC板多用于内部隔墙和吊

44、顶。穿孔 FC板一般厚度为4mm ,有圆孔和狭缝两种形式，可以形成一定的图案， 图2-30为几种不同图案的穿孔FC板，穿孔率最高可大于 20%,可用来作为装修的饰面材料。吸声性能：穿孔FC板在开孔率较大时（大于15%） 一般是做为吸声构造的饰面材料，其吸声性能主要取决于其背后的空腔及填充的多孔吸声材料的吸声特性.当开孔率较小时（8%15%） ，整个吸声构造中中低频吸声性能将会有一定程度的增加，但高频吸声性能将会受到一定的影响。当开孔率很低时，吸声构造将呈现共振吸声的特性，在某一频段有较高的吸声量，而在大部分频段吸声量很低.图2-31为3种不同开孔率的穿孔 PC板的吸声频率特性。 图中P为穿孔率，测量时穿孔FC板背后粘贴一层玻壬丝布，板后有 50mm厚32K玻璃棉板。安装方法：穿孔FC板可用于墙面和吊顶的装修。FC板一般有600mm*600mm 和600mm*1200mm两种规格，用于吊顶时可使用明龙骨或暗龙骨，与其他常用吊顶材料的安装方法基本相同。作为吸声吊顶时，应在板的背后粘贴一层玻璃丝布或无纺吸声纸，然后再在上面放置一定厚度的多孔吸声材料，如玻璃棉等。用于墙面装修时，应先安装一层木或轻钢龙骨，