工程材料之吸声材料
建筑工程中的噪音控制技术与材料应用
建筑工程中的噪音控制技术与材料应用随着城市化进程的不断加快，建筑工程在我们生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，建筑工程的发展也带来了噪音污染的问题。
对于人类的生活质量和环境健康，噪音控制变得尤为重要。
因此，建筑工程中的噪音控制技术和材料应用成为当前研究的热点和关注的焦点。
一、噪音控制技术1. 噪音源控制噪音源控制是噪音控制的首要环节。
在建筑工程中，常见的噪音源包括机械设备、交通运输、人声等。
通过采用隔音罩、隔音隔震装置、降噪设备等，可以减少噪音源的产生和传播。
2. 隔音设计隔音设计是建筑工程中常用的噪音控制技术。
通过选择合适的隔音材料和结构设计，可以有效地阻止噪音的传播。
常见的隔音材料包括吸音板、隔音棉、复合隔音材料等。
此外，也可以通过设计隔音墙、隔音门窗等，降低噪音对室内外的传递。
3. 消声装置消声装置是建筑工程中噪音控制的关键技术之一。
通过声音的反射、吸收和散射，消声装置可以有效地减少噪音的能量。
常见的消声装置包括消声室、消声器、消声泡等。
二、噪音控制材料应用1. 吸声材料吸声材料是一种能够吸收噪音能量的材料。
常见的吸声材料包括吸声板、吸声棉、吸声泡等。
通过在建筑物内部和外部使用吸声材料，可以有效地减少噪音的能量传递和反射，提供一个更加安静的环境。
2. 隔音材料隔音材料是一种能够阻止噪音传播的材料。
常见的隔音材料包括隔音板、隔音棉、隔音玻璃等。
通过在建筑物的隔音墙、隔音门窗等部位使用隔音材料，可以有效地降低噪音的室内外传递。
3. 减震材料减震材料是一种能够减少震动和振动传递的材料。
常见的减震材料包括减震垫、减震隔震装置等。
通过在建筑物的机械设备安装减震垫、地板安装减震隔震装置等手段，可以有效地减少噪音的产生和传播。
三、噪音控制技术与材料应用案例1. 高速公路隔音墙在高速公路旁边建设一道隔音墙，以减少交通噪音对周围居民的影响。
隔音墙使用高吸声率的隔音材料构建，可以有效地阻止噪音的传播。
2. 治理工地噪音在建筑工地使用消声装置，例如消声器、消声泡等，减少施工机械设备产生的噪音。
建筑材料 第九章 绝热和吸声材料
第九章 绝热和吸声材料
12. 聚苯乙烯金属夹芯板 聚苯乙烯金属夹芯板即用金属板夹聚苯乙烯泡沫塑料板。金属板可选 用普通钢板、不锈钢板和镀锌钢板，还可做成复合夹芯板，外面为装饰板， 里面用塑料复合板（涂塑钢板）。聚苯乙烯金属夹芯板的制作关键是金属 板的整理，要求平整不能变形。制作时，将聚苯乙烯泡沫塑料板材切割成 所需的厚度，用黏合剂将其黏结在金属板上，黏合剂一般采用双组分聚氨 酯胶。
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第九章 绝热和吸声材料
四、常用绝热材料及其性能
1. 石棉及其制品 石棉是一种天然矿物纤维，主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、 耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔声及绝缘等特性。石棉常制成石棉粉、石 棉纸板、石棉毡等制品，用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。 2. 矿棉及其制品 矿棉 一般包括矿渣棉和岩石棉。 3. 玻璃棉及其制品 玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成的纤维状材料，包括短棉 和超细棉两种。
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第九章 绝热和吸声材料
9. 多孔混凝土 多孔混凝土包括泡沫混凝土、加气混凝土和轻骨料混凝土。 10. 聚苯乙烯绝热材料 由可发性聚苯乙烯树脂（EPS）加工制造的聚苯乙烯绝热材料具有优 良的耐冲击性能，强度、韧性和绝热性能较好，抗酸碱能力较强，而且密 度小、防水、防细菌生长、外观清洁、易着色、易切割、易成型。
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第九章 绝热和吸声材料
由公式可知：Cm 越大、Q 越大、材料自身的温度变化越小，越有利 于保温。
导热系数和比热是设计建筑物维护结构时进行热工计算的重要参数。 选用导热系数小而比热大的建筑材料，可提高围护结构的绝热性能并保持 室内温度的稳定。
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第九章 绝热和吸声材料
二、绝热材料的分类
1. 按组成成分分类 按化学成分不同，绝热材料可分为有机类绝热材料（如苯板、聚苯板、 挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等）、无机 类绝热材料（如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压加 气混凝土砌块、传统保温砂浆等）、复合材料类绝热材料（如金属夹芯板、 玻化微珠、聚苯颗粒等）和保温防裂材料（如电焊网、热镀锌钢丝网、网 格布等）。
隔音材料的分类及应用
隔音材料的分类及应用
隔音材料是指能够有效隔绝外界声音的材料。
其分类和应用涉及到建筑、交通、航空、电力、医疗等多个领域，是工程建设中必不可少的一部分。
1. 传统隔音材料
传统隔音材料主要包括石棉板、硅酸盐板、石膏板、玻璃纤维板等。
这些材料具有质地坚硬、密度大、隔声效果好的特点，广泛应用于建筑隔音、通讯设备隔音、机房隔音等领域。
2. 吸声材料
吸声材料能够吸收声波，减少声波的反射和传播，从而达到隔音的效果。
吸声材料主要包括泡沫板、聚酯纤维板、岩棉板、玻璃纤维棉等。
这些材料广泛应用于电力、交通、航空等领域，如飞机机舱隔音、高速公路隔音、地铁车厢隔音等。
3. 隔震材料
隔震材料能够有效隔离振动，减少对周围环境的影响。
隔震材料主要包括橡胶材料、弹性材料、金属弹簧等。
这些材料广泛应用于建筑、机械设备、桥梁等领域，如地铁隧道隔震、机房隔震、桥梁隔震等。
4. 多层复合材料
多层复合材料是由不同材料组成的复合材料，具有各种不同的特性，如隔音、隔热、防火等。
多层复合材料的应用广泛，如建筑外墙隔音、航空航天隔热、车辆隔音等。
5. 新型隔音材料
随着科技的发展，越来越多的新型隔音材料被研发出来。
比如，空气凝胶材料、纳米隔音材料、声波透镜材料等。
这些新型材料在隔音效果、质量、环保等方面都具有独特的优势，将在未来被广泛应用于各个领域。
在实际应用中，不同类型的隔音材料可以相互结合，形成一种更为完善的隔音体系，以满足不同领域对隔音的特殊需求。
吸声材料特点
吸声材料特点吸声材料是一种用于减少噪音和吸收声音的材料，其主要特点如下：1. 吸声效果显著。
吸声材料的主要作用是吸收声波，减少声音的反射和传播。
这种材料通常具有较大的孔隙结构和多孔性，能够有效地吸收声波，使声音不易反射和传播，从而达到减少噪音的效果。
2. 耐高温性能好。
一些特殊的吸声材料具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的吸声效果。
这种材料通常用于一些对温度要求较高的场合，如发动机舱、燃气轮机舱等。
3. 轻质化。
吸声材料通常具有较轻的密度，能够有效地减少结构的负荷，提高整体的轻量化水平。
这对于一些对重量要求较高的领域，如航空航天、汽车制造等具有重要意义。
4. 耐腐蚀性好。
一些特殊的吸声材料具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境中长期使用而不受到腐蚀。
这种材料通常用于一些对腐蚀要求较高的场合，如海洋工程、化工设备等。
5. 易加工性强。
吸声材料通常具有良好的可塑性和可加工性，能够根据需要进行切割、成型、粘接等加工工艺，以满足不同场合的使用需求。
6. 环保性能好。
一些特殊的吸声材料具有良好的环保性能，不含有对人体和环境有害的物质，能够有效地保护人体健康和环境。
这对于一些对环保要求较高的领域，如建筑装饰、家具制造等具有重要意义。
7. 耐久性好。
一些特殊的吸声材料具有良好的耐久性能，能够长期保持稳定的吸声效果，不易老化和损坏。
这对于一些对使用寿命要求较高的场合，如航空航天、军工装备等具有重要意义。
总结而言，吸声材料具有吸声效果显著、耐高温性能好、轻质化、耐腐蚀性好、易加工性强、环保性能好、耐久性好等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑装饰、家具制造、海洋工程、化工设备等领域。
随着科技的不断进步和人们对环境噪音的重视，吸声材料的研发和应用将会得到更大的发展和推广。
隔声工程施工
隔声工程施工隔声工程是现代建筑中越来越受到重视的一个环节。
在城市化进程中，人们对于生活和工作环境的要求越来越高，隔声工程成为了满足这一需求的重要手段。
本文将介绍隔声工程的基本原理、施工流程及注意事项。
一、隔声工程基本原理隔声工程的基本原理是通过采取一定的技术措施，阻断声音的传播途径，达到减少噪声干扰的目的。
隔声工程的主要目标是降低室内外的噪声级，提高室内外的声环境质量。
隔声工程涉及到的主要材料有隔声材料、吸声材料和隔振材料。
1. 隔声材料：隔声材料是指能够阻断声音传播的材料。
这类材料具有较高的密度和刚度，能够有效地反射和吸收声波。
常用的隔声材料有混凝土、砖墙、隔声砂浆等。
2. 吸声材料：吸声材料是指能够吸收声波的材料。
这类材料具有多孔性、柔软性和吸声系数高的特点。
常用的吸声材料有矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等。
3. 隔振材料：隔振材料是指能够减少振动传播的材料。
这类材料具有较低的弹性模量和阻尼系数，能够有效地减少振动的传播。
常用的隔振材料有橡胶垫、空气弹簧、减振器等。
二、隔声工程施工流程隔声工程施工流程主要包括以下几个环节：1. 施工前准备：在施工前，要根据设计图纸和施工方案，准备好所需的材料、设备和工具。
同时，要对施工人员进行技术培训和安全教育。
2. 基础处理：对施工基面进行清理、平整和湿润处理，确保基面符合施工要求。
3. 隔声层施工：根据设计要求，铺设隔声材料。
隔声材料应铺设在平整、坚实的基面上，确保层与层之间的粘结牢固。
4. 隔振层施工：在隔声层下方设置隔振材料，减少振动传播。
5. 吸声层施工：在隔声层和隔振层上方设置吸声材料，进一步降低噪声。
6. 表面处理：对隔声层进行表面处理，如抹平、涂饰等，使其美观、耐用。
7. 验收：施工完成后，进行验收。
验收内容包括隔声效果、外观质量和施工质量等。
三、隔声工程施工注意事项1. 施工过程中，应严格按照设计图纸和施工方案进行，确保工程质量。
2. 选用合格的隔声材料、吸声材料和隔振材料，确保材料的性能满足设计要求。
吸声
第五节噪声控制技术——吸声一、材料的声学分类和吸声特性（一）、吸声材料的分类吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。
1．多孔性吸声材料①无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品。
②有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板、木丝板等）。
③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃、泡沫混凝土等。
④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖等。
2．共振吸声结构由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，称为共振吸声结构。
穿孔板吸声结构微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。
（二）、吸声系数和吸声量1．吸声系数吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。
计算式为：式中：Ei—入射声能；Ea—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。
a＝0,表示无吸声作用；a=1，表示完全吸收。
一般的材料或结构的吸声系数在0-1之间，a值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。
吸声系数是颇率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。
平均吸声系数a：中心频率125,250,500,1 000,2 000,4 000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均吸声系数a。
2.吸声量吸声材料的实际吸声量按下式计算：A＝aS （7-2)吸声量的单位是m2。
房间总的吸声量A可以表示为：右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。
二、多孔吸声材料（一）、多孔吸声材料的吸声原理内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透入到材料内部向前传播。
在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能而耗散掉。
声波在刚性璧面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透回空气中，一部分又反射回材料内部，声波的这种反复传播过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直到平衡，这样，材料就“吸收”了部分声能。
吸声材料的吸声机理
吸声材料的吸声机理吸声材料是一种用于吸收噪音和减少声学反射的材料。
吸声材料的吸声机理主要有以下几种：1.声波的分散和散射：吸声材料的表面通常具有粗糙的结构，当声波通过材料表面时，表面的凹凸不平会导致声波的散射和反射。
由于声波被分散和散射，能量传播被削弱，从而减少声波的反射。
2.声波的吸收和转化：吸声材料通常由多孔隙的结构组成，孔隙中充满了空气或其他吸声材料。
当声波通过材料时，其能量会进入孔隙，由于孔隙中的空气分子与材料表面之间的摩擦、稀释和形变等机制，声能被转化为热能，从而实现吸声。
3.极化和共振：吸声材料表面的微观结构可以通过合适的设计和材料选择来实现极化和共振效应。
当声波到达吸声材料表面时，微观结构会与声波频率发生共振，吸收特定频率的声波能量。
此外，合适的材料选择还可以实现对特定频率范围的声波的极化，增加声波的能量损失，从而提高吸声性能。
4.衬底和吸收层：吸声材料通常由两个层面组成，分别是衬底和吸声层。
衬底层主要用于吸收和减少声波的反射，能够改变声波传播的路径和速度；吸声层则负责吸收声波能量，减少声波的传播。
常见的吸声材料如泡沫塑料、纤维板等就是由衬底层和吸声层组成。
在实际应用中，吸声材料通常具有特定的声学参数，如声学吸收系数、隔声量、衰减系数等。
这些参数可以通过测量声波在材料中传播时的反射和吸收情况得到。
总的来说，吸声材料的吸声机理是通过分散和散射声波、吸收和转化声波能量、极化和共振效应以及衬底和吸声层的作用来实现的。
不同的吸声材料可能采用不同的机理或相结合的机理来达到减少声波反射和吸收噪音的目的。
在实际应用中，根据具体的需求和场景，可以选择合适的吸声材料和结构设计来实现最佳的吸声效果。
吸声材料的界定标准
吸声材料的界定标准吸声材料，是指能吸收声音的材料，主要用于室内。
通常，材料的吸声系数大于0.2的材料才被称为吸声材料。
在噪声控制中，吸声材料按其吸声机理可分为多孔性吸声材料、共振吸声结构、发泡型吸声材料和薄膜型吸声材料。
对于吸声材料的界定标准，主要依据以下几个方面：1. 吸声系数：这是衡量材料吸声能力的重要参数。
吸声系数大于0.2的材料被认为是吸声材料。
这个系数是通过测量材料在不同频率下的吸声量来确定的。
2. 频率范围：不同的材料对不同频率的声波有不同的吸收效果。
理想的吸声材料应该对整个声音频段都有较好的吸收效果，但实际上，大多数材料只对某些特定频率的声波有较好的吸收效果。
因此，需要考虑材料的频率范围，以确保其在主要的噪声频段内有较好的吸收效果。
3. 防潮性：材料的防潮性对于保持其吸声性能至关重要。
特别是在潮湿的环境下，吸声材料应能保持良好的结构和性能，以防止吸声性能的降低。
4. 稳定性：吸声材料应能在不同的环境条件下保持稳定的性能。
这包括温度变化、紫外线照射、氧化等条件。
材料的稳定性越好，其使用寿命就越长。
5. 环保性：现代的吸声材料应尽可能使用环保、可回收的材料制成，以减少对环境的负担。
同时，材料在生产和使用过程中应尽量减少对资源的消耗，提高能效。
6. 安全性：用于室内的吸声材料应无毒无害，不会释放有害气体或产生其他有害物质，以确保人们的健康安全。
7. 安装便利性：除了以上性能要求外，吸声材料的安装便利性也不可忽视。
易于安装的材料可以减少施工时间和成本，并提高材料的适用性。
8. 经济性：在满足以上要求的同时，吸声材料的价格也应考虑到。
优质的材料不一定意味着高昂的价格，而是在性能、价格和适用性之间找到最佳的平衡点。
对于吸声材料的界定标准是多方面的，需要综合考虑其吸声性能、频率范围、防潮性、稳定性、环保性、安全性、安装便利性和经济性等多个方面。
在选择吸声材料时，应根据实际需求和环境条件进行评估和选择。
吸声材料及吸声结构
离心玻璃棉离心玻璃棉内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸声材料，具有良好的吸声特性。
离心玻璃棉可以制成墙板、天花板、空间吸声体等，可以大量吸收房间内的声能，降低混响时间，减少室内噪声。
离心玻璃棉的吸声特性不但与厚度和容重有关，也与罩面材料、结构构造等因素有关。
在建筑应用中还需同时兼顾造价、美观、防火、防潮、粉尘、耐老化等多方面问题。
离心玻璃棉属于多孔吸声材料，具有良好的吸声性能。
离心玻璃棉能够吸声的原因不是由于表面粗糙，而是因为具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。
当声波入射到离心玻璃棉上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。
由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。
离心玻璃棉对声音中高频有较好的吸声性能。
影响离心玻璃棉吸声性能的主要因素是厚度、密度和空气流阻等。
密度是每立方米材料的重量。
空气流阻是单位厚度时材料两侧空气气压和空气流速之比。
空气流阻是影响离心玻璃棉吸声性能最重要的因素。
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。
对于离心玻璃棉来讲，吸声性能存在最佳流阻。
在实际工程中，测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控制。
1、随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高频变化不大（高频吸收总是较大的）。
2、厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。
对于厚度超过5cm的容重为16Kg/m3的离心玻璃棉，低频125Hz约为0.2，中高频（>500Hz）的吸声系数已经接近于1了。
当厚度由5cm继续增大时，低频的吸声系数逐渐提高，当厚度大于1m以上时，低频125Hz的吸声系数也将接近于1。
当厚度不变，容重增大时，离心玻璃棉的低频吸声系数也将不断提高，当容重接近110kg/m3时吸声性能达到最大值，50mm厚、频率125Hz处接近0.6-0.7。
吸 声 材 料
吸声材料
1.2 吸声材料的类型
吸声材料的种类很多，按其材料结构状况可分为表10-1 中所列的几类。
表10-1 吸声材料的类型
吸声材料
1. 多孔吸声材料
多孔吸声材料由表到里都具有大量内外连通的微小间隙和 连续气泡，有一定的通气性。有的为呈松散状的超细玻璃棉、矿 棉、麻绒等；有的已加工成板状材料，如玻璃棉毡、穿孔吸声装 饰纤维板、软质木纤维板、木丝板；另外还有微孔吸声砖、矿渣 膨胀珍珠岩吸声砖、泡沫玻璃等。其基本类型见表10-2。
（3）穿孔板组合共振吸声结构。这种结构是在各种穿孔板、 狭缝板背后设置空气层形成的吸声结构，属于空腔共振吸声类结 构。穿孔板具有适合于中频的吸声特性。
吸声材料
3. 特殊吸声材料
空间吸声体与一般吸声结构的区别在于它不是与顶棚、 墙体等壁面组成的吸声结构，而是一种悬挂于室内的吸声 结构，它自成体系。
吸声材料
吸声材料
吸声材料是指对空气中传播的声能具有较强的吸收作用， 能降低噪声性能的材料，如图10-1所示。吸声材料主要用于音 乐厅、影剧院、大会堂、播音室等内部的墙面、地面、顶棚等 部位，适当地采用吸声材料能改善音质，获得良好的音响效果。
图10-1 常见的吸声材料
吸声材料
1.1 吸声系数 1. 吸声系数的定义
1.3 常用的吸声材料
表10-3 建筑工程中常用吸声材料及吸声系数
吸声材料
续 表
吸声材料
表10-2 多孔吸声材料的基本类型
吸声材料
续பைடு நூலகம்表
吸声材料
2. 共振吸声材料
吸声材料及其原理
吸声材料及其原理吸声机理吸声材料按吸声机理分为:①靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，以吸收中高频声波为主，有纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔结构的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。
②靠共振作用吸声的柔性材料(如闭孔型泡沫塑料，吸收中频)、膜状材料(如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频)、板状材料(如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频)和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。
以上材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。
用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。
多孔材料除吸收空气声外，还能减弱固体声和空室气声所引起的振动。
将多孔材料填入各种板状材料组成的复合结构内，可提高隔声能力并减轻结构重量。
对入射声能有吸收作用的材料。
吸声材料主要用于控制和调整室内的混响时间，消除回声，以改善室内的听闻条件;用于降低喧闹场所的噪声，以改善生活环境和劳动条件;还广泛用于降低通风空调管道的噪声。
吸声材料按其物理性能和吸声方式可分为多孔性吸声材料和共振吸声结构两大类。
后者包括单个共振器、穿孔板共振吸声结构、薄板吸声结构和柔顺材料等。
材料选用选用吸声材料，首先应从吸声特性方面来确定合乎要求的材料，同时还要结合防火、防潮、防蛀、强度、外观、建筑内部装修等要求，综合考虑进行选择。
吸声原理声音源于物体的振动，它引起邻近空气的振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。
当声音传入构件材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，还有一部由于构件材料的振动或声音在其中传播时与周围介质摩擦，由声能转化成热能，声能被损耗，即通常所说声音被材料吸收。
吸声系数材料的吸声性能常用吸声系数妶表示。
入射到材料表面的声波,一部分被反射,一部分透入材料内部而被吸收。
被材料吸收的声能与入射声能的比值,称为吸声系数。
土木工程材料课件-第十二章 绝热材料与吸声材料
第二节 吸声材料隔声材料
一、材料的吸声原理
还有一部分能 量被材料吸收
E E0
二、影响材料吸声性能的主要因素
材料的厚度： 增加材料的厚度 可提高低频的吸 声效果。
材料的孔隙率与孔构造
材料的孔隙率降低时，对低频的吸声效果有 所提高，但对高频没有多大影响。一般孔 隙率越多，越细小，吸声效果越好
三、吸声材料的类型及其结构形式
2020
土木工程材料课件-第十二章 绝热材料与吸声材料
• •
２、表观密度与孔隙特征
• 由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表 观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。
• 在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，导热系数就愈 大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。
• 对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细 玻璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系 数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大 大增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在 一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。
5. 柔性吸声结构
具有密闭气孔和一定弹性的材料，如 聚氯乙稀泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因 其有密闭气孔，声波引起的空气振动不是直接 传递至材料内部，只能相应的产生振动，在振 动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗声能， 引起声波衰减。这种材料的吸声特性是在一定 的频率范围内出现一个或多个吸收频率。
孔隙，很像个瓶子。当瓶腔内空气收到外力激 荡，会按一定的频率振动，这就是共振吸声器。 每个独立的共振吸声器都有一个共振频率，在 其共振频率附近，由于颈部空气分子在声波的 作用下像活塞一样进行往复运动，因摩擦而消 耗声能。若在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮， 可以加宽共振频率范围和提高吸声量。为了获 得较宽频率带的吸声性能，常采用组合共振吸 声结构或穿孔板组合共振吸声结构。
多孔吸声材料-材料
3 影响吸声材料的因素
02
3.4 厚度的影响
-多孔材料厚度增大时, 各个频段的吸声性能都有所增高, 这是因为多孔材料厚度增大时, 孔隙通道延长, 进人孔隙中的声波经多次能量损失之后, 才可以穿过多孔材料而到达其另一侧。
吸声系数与材料厚度的关系
Realtionship between sound-absorption coefficient and thickness
2 吸声材料的分类
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2.2 多孔吸声结构材料 泡沫吸声结构材料
闭孔泡沫
开孔泡沫
分类
半开孔孔泡沫
2 吸声材料的分类
泡沫吸声结构材料 闭孔泡沫材料：闭孔结构的泡沫金属材料,以闭孔泡沫铝为代表, 闭孔泡沫铝的吸声系数比较低, 是由于声波很难到达孔隙内部, 与其内部相互作用, 仅有一些裂缝和微孔, 本身并不能作为良好的吸声材料。
6 致谢
2.2 多孔吸声材料
2 吸声材料的分类
2.2 多孔吸声结构材料
01
分类
02
泡沫类吸声材料
03
纤维类吸声材料
04
2 吸声材料的分类
2.2 多孔吸声结构材料
纤维类吸声材料——按其选材的物理特性和外观主要分为有机纤维吸声材料、无机纤维吸声材料、金属纤维吸声材料。现在的研究中, 更注重各种纤维材料在实际中的应用。
2 吸声材料的分类
——吸声机理：当声波入射到材料表面时, 一部分在材料表面反射, 另一部分则透人到材料内部向前传播, 在传播过程中, 引起孔隙中的空气运动, 与形成孔壁的固体孔筋或孔壁发生摩擦, 由于粘滞性和热传导效应, 将声能转变为热能耗散掉。
吸音材料
吸音材料:材料名称:聚碳酸酯板（PC板）材料型号:反射型隔声材料PC板：（聚碳酸酯Polycarbonate）也称耐力板，卡布隆板，登普板.。
是一种综合性能极佳的工程塑料，具有杰出的物理、机械、电气和热性能，因此它有“工程塑料之王”的美称。
产品特性 1、pc板透光性能好，透光率高达90%，且在阳光曝晒下不会产生黄变、雾化。
2、抗冲击PC 板的抗冲击强度是普通玻璃的250—300倍，是亚克力板材的 20—30倍，有“不碎玻璃”的美称，具优良的抗冲击性能 3、耐候阻燃 PC耐力板在-40℃——+120℃范围内保持各项物理性能指标稳定，且为难燃B1级，自燃温度为630℃，离火自燃。
4、质轻易安装 PC板是同厚玻璃重量的1/2，既可冷弯又可热弯，可加工成型各种模型，可按需要截断钻孔施工。
5、抗紫外线 PC板表面覆有UV层，并经高科技防紫外线工艺处理，保证产品对紫外线辐射的稳定，并可防止板材老化、褪色，使产品使用寿命达到10年以上。
产品用途：有良好的抗冲击性、隔热、隔音、采光、阻燃以及加工性佳、可塑性强等优点，广泛应用于隔音屏障，公用、民用建筑的采光、遮雨天棚、通道顶棚，农业温室和广告行业，是目前世界上最理想的一种光棚材料，备受现代装饰界的推崇和青睐。
材料名称:隔声罩材料型号:金属类在对中小型设备进行噪声治理的时候，最有效的降噪方式就是采用隔声罩。
一般来说需要设计时采用质轻、隔声性能好的复合结构，隔声罩内也必须附加吸声系数高的吸声内衬等等。
根据一些特殊设备的工作特性，也会采用隔振器、双层密封结构、带通风口结构、加吸声材料的通风管结构、刚性密封结构等等。
隔音窗隔音窗由双层或三层同质地或玻璃不同厚度玻璃与窗框组成，使用经特别加工的的隔音层，隔音层玻璃使用的是夹PVB膜经高温高压牢固粘合而成的的隔音层玻璃；或在隔音层之间，夹有充填了干燥剂（分子筛）的铝合金隔框，边部再用密封胶（丁基胶、聚硫胶、结构胶）粘接合成的玻璃组件；另一种是，利用保温瓶原理，制作透明可采光的均衡抗压的平板型玻璃构件。
吸声隔声材料汇总汇总
（5）柔性吸声结构
具有密闭气孔和一定弹性的材料，如聚氯 乙稀泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因 其有密闭气孔，声波引起的空气振动不是 直接传递至材料内部，只能相应的产生振 动，在振动过程中由于克服材料内部的摩 擦而消耗声能，引起声波衰减。这种材料 的吸声特性是在一定的频率范围内出现一 个或多个吸收频率。
（3）共振吸声结构
共振吸声结构具有密闭的空腔和较小的 开口孔隙，很像个瓶子。当瓶腔内空气收 到外力激荡，会按一定的频率振动，就是 共振吸声器。每个独立的共振吸声器都有 一个共振频率，在其共振频率附近，由于 颈部空气分子在声波的作用下象活塞一样 进行往复运动，因摩擦而消耗声能。若在 腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，可以加宽 共振频率范围和提高吸声量。为了获得较 宽频率带的吸声性能，常采用组合共振吸 声结构或穿孔板组合共振吸声结构。
害物质限量》 GB18587-2001《室内装饰装修材料 地毯、地毯衬垫及地毯
胶粘剂有害物质释放限量》 GB18588-2001《混凝土外加剂中释放氨限量》
此外，对不同部位的建筑装饰材料有具体要求。
（1）外墙装饰材料的功能及要求
外墙装饰的目的不仅使建筑物的色彩与周围环境 协调、统一，显出美观和质感，从而提高建筑物 的使用价值和有利于环境保护。而且还起到保护 墙体结构，防止直接受到风吹、日晒、雨淋等侵 袭，以及空气中腐蚀气体和微生物的作用。因此， 外墙装饰材料的质量，直接影响到建筑物的质量、 成本和维修费用。
e)应尽可能选用吸声系数较高的材料，以便节约 材料用量，降低成本。
f)安装吸声材料时应注意勿使材料的表面细孔被 油漆的漆膜堵塞而降低其吸声效果。
虽然有些吸声材料的名称与绝热材料相同，都属 多孔性材料，但在材料的孔隙特征上有着完全不 同的要求。绝热材料要求具有封闭的互不连通的 气孔，这种气孔愈多其绝热性能愈好；而吸声材 料则要求具有开放的互相连通的气孔，这种气孔 愈多其吸声性能愈好。至于如何使名称相同的材 料具有不同的孔隙特征，这主要取决于原料组分 中的某些差别和生产工艺中的热工制度、加压大 小等。例如泡沫玻璃采用焦炭、磷化硅、石墨为 发泡剂时，就能制得封闭的互不连通的气孔。又 如泡沫塑料在生产过程中采取不同的加热、加压 制度，可获得孔隙特征不同的制品。
吸声绝热材料
13.3.1.2 应用技术要点
复合插贴安装法
明龙骨安装法
暗龙骨安装法
明、暗龙骨安装法
复合平贴安装法
（1）安装方法
（2）施工要求
施工现场相对湿度过高不宜施工。 矿棉吸声板不宜安装在湿度较大的环境，如浴室、厨房等处。 施工中要注意吸声板背面的箭头方向和白线方向必须保持一致。 对于具有特殊强度要求的部位，应按设计要求施工。
13 吸声、绝热材料
01
1 绝热材料
03
3 常用吸声板材
02
2 吸声材料
本 章 内 容
/CONTENTS
13.1 绝热材料
13.1.1 传热原理与绝热材料的作用原理
传热是指热量从高温区(介质)向低温区(介质)的自发流动，是一种由于温差而引起的能量转移。 传热的方式有三种：传导、对流和辐射。 “传导”是依靠物体内各部分直接接触的物质近质点（分子，原子，自由电子等）作热运动而引起的热能传递过程；
0.10 0.80
0.40 1.0
0.60 2.50
3.3.3 珍珠岩装饰吸声板的安装、搬动及贮存
(1) 安装方法
直接粘贴法 木筋固定法 轻钢龙骨固定法
(2)包装及运输
先用塑料布将每块板包装起来，再用纸箱或木箱将整批板包装捆好（钉好）。
珍珠岩装饰板属脆性材料，搬运时需轻拿轻放，不得碰撞受压，并须将两块板面对面合在一起搬运。运输车辆应有防雨防潮措施。 贮存 珍珠岩装饰吸声板须存放在干燥的仓库内，地面须用木板垫平，然后再将装饰板立放堆垛，每垛以两层为宜。
3.1 矿棉装饰吸声板 矿棉装饰吸声板，是以矿渣棉为主要原料，加入适量粘合剂，经加压、烘干、饰面等工艺加工而成，具有轻质、吸声、防火、保温、隔热、装饰效果好等优异性能，适用于宾馆、会议大厅、写字楼、机场候机大厅、影剧院等公共建筑吊顶装饰。
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工程材料之吸声材料
吸声材料是指在一定程度上吸收由空气传递的声波能量的材料，广泛应用在音乐厅、影剧院、大会堂、语音室等的内部墙面、地面、天棚等部位。
适当采用吸声材料，能改善声波在室内传播的质量，获得良好的音响效果。
一、材料的吸声原理
声音是由于物体的振动引起的，物体振动迫使临近的空气跟着振动而成为声波，并在空气介质中向四周传播。
声音在传播过程中，一部分由于声能随着距离的增大而扩散，另一部分则因空气分子的吸收而减弱。
声能的这种减弱现象，在室外空旷处尤为明显，但在室内，这种现象就不太明显，而主要是靠室内的墙壁、顶棚和地板等材料表面对声能的吸收来使声音减弱。
当声波遇到材料表面时，一部分被反射，一部分穿透材料，其余部分则被材料吸收。
材料的吸声性能除了与材料本身性质、厚度及材料的表面特征有关外，还与声音的频率及声音的入射方向有关。
为了全面反映材料的吸声性能，通常采用125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz6个频率的吸声系数表示材料吸声的频率特征。
任何材料均能不同程度地吸收声音，通常把6个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。
二、建筑上常用的吸声材料
1.无机材料
石膏板、水泥蛭石板、石膏砂浆（掺水泥玻璃纤维）水泥膨胀珍珠岩板、水泥砂浆、砖（清水墙面）
2.有机材料
软木板、木丝板、三合板、穿孔五合板、木花板、木质纤维板
三、吸声材料的类型及其结构形式
1.多孔性吸声材料
多孔性吸声材料是比较常用的一种吸声材料，具有良好的中高频吸声性能。
多孔性吸声材料具有大量内外连通的微孔和连续的气泡，通气性良好。
当声波入射到材料表面时，声波很快地顺着微孔进入材料的内部，引起孔隙内的空气震动，由于摩擦、空气黏滞阻力和材料内部的热传导作用，使相当一部分声能转化为热能而被吸收。
多孔材料吸声的先决条件是声波易进入微孔，不仅在材料内部，在材料表面上也应当是多孔的。
材料的吸声性能与材料的表观密度和内部构造有关。
在建筑装修中，吸声材料的厚度、材料背后的空气层以及材料的表面状况，对吸声性能都有影响。
1)材料表观密度和构造的影响
多孔材料的表观密度增大，意味着微孔减少，能使低频吸声效果有所提高，但高频吸声性能下降。
材料孔隙率高、孔隙细小，吸声性能就越好；但孔隙过小，效果反而较差。
过多的封闭微孔，对吸声并不一定有利。
2)材料厚度的影响
多孔材料的低频吸声系数一般随着厚度的增加而提高，但增加厚度对高频影响不显著。
材料的厚度增加到一定程度后，吸声效果的变化就不明显。
因此，为提高材料吸声性能而无限制地增加厚度是不适宜的。
3)背后空层的影响
大部分吸声材料都是周边固定在龙骨上，安装在距墙面5mm~15mm处。
材料背后空气层的作用相当于增加了材料的厚度，吸声效能一般随空气层厚度增加而提高。
当材料距墙面的安装距离等于1/4波长的奇数倍时，可获得最大的吸声系数。
根据这个原理，利用调整材料背后空气层厚度的办法，可达到提高吸声效果的目的。
4)表面特征的影响
吸声材料的表面的空洞和开口孔隙，对吸声是有利的。
当材料吸湿或表面喷涂油漆、孔口充水或堵塞，会大大降低吸声材料的吸声效果。
多孔性吸声材料的结构与绝热材料相同，都是多孔性材料，但在材料孔原特征要求上有很大的差别：绝热材料要求具有封闭的互不连通的气孔，但吸声材料则要求气孔是连通的，而且这种气孔越多，则吸声性能越好。
2. 薄板振动吸声结构
薄板振动吸声结构的特点是具有低频率吸声特性，同时还有助声波的扩散，建筑中常用胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥
板或金属板等，将它们周边固定在墙或顶棚的龙骨上，并在背后留有空气层，即薄板振动吸声结构。
薄板振动吸声结构是板在声波作用下发生振动，板振动时由于板内部和龙骨间出现摩擦损耗，使声能转化为机械振动能，从而起到吸声作用。
由于低频声波比高频声波容易激起薄板产生振动，所以具有低频吸声特性。
3.柔性吸声材料
具有密闭气孔和一定弹性的材料，例如聚氯乙烯泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因具有密闭气孔，声波引起的空气振动不易直接传递直至材料内部，只能相应地产生振动，在振动过程中由于克服材料内部的摩擦而消耗了声能，引起声波的衰减。
这种材料的吸声性能是在一定的频率范围内出现一个或多个吸声频率。
4.穿孔板组合共振吸声结构
穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的吸声特性。
这种吸声结构与单独的共振吸声器相似，可看做是多个单独共振器并联而成。
这种吸声结构由穿孔板的胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、铝合板和薄钢板等，将周边固定在龙骨上，并在背后设置空气层而构成。
这种吸声结构在建筑中使用较为普遍。
四、隔声材料
隔声是指材料阻止声波透过的能力。
隔声性能的好坏用材料的入射声能与透过声能相差的分贝数表示，差值越大，隔声性能越好。
通常要隔绝的声音按照传播途径可分为空气声（由于空气的振
动）和固体声（由于固体的撞击或振动）两种。
对于隔绝空气声，根据声学中的“质量定律”，墙或板传声的大小，主要取决于单位面积的质量，质量越大，越不易振动，隔声效果越好，故应选择密实、沉重的材料（烧结普通砖、钢筋混凝土、钢板等）作为隔声材料。
对于隔绝固体声最有效的措施是采用不连续的结构处理，即在墙壁和承重梁之间、房屋的框架和墙板之间加弹性衬垫
由此可见，材料的隔声原理与材料的吸声原理不同，因此，吸声效果好的疏松材料隔毛毡、软木、橡皮等材料或在楼板上加弹性地毯。
声效果不一定好。