我国木质吸音材料的发展现状分析_彭立民
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东北 林 业 大 学 的 学 者 采 用 驻 波 管 法,对 实 木、胶 合板、刨花板和纤维 板 等 的 吸 音 特 性,及 其 影 响 因 素 进行了研究,发现上 述 各 类 板 材 的 吸 音 能 力 表 现 为: 纤 维 板 > 胶 合 板 > 刨 花 板 > 实 木 ,虽 然 仅 对 几 种 木 质 材 料 的 吸 音 性 能 进 行 了 测 试 ,没 有 涉 及 专 用 的 木 质 吸 音材料,但为木质吸 音 材 料 的 研 发,提 供 了 一 定 的 科 学依据 。 [2]
由饰 面 材 料、芯 材 和 吸 音 薄 毡 组 成,根 据 声 学 原 理加工而成,分为孔木吸音板和(图1)和 槽 木 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 音 板 (图 2)两 种 类 型 。
国 外 对 吸 音 材 料 的 研 究 ,多 集 中 于 高 速 公 路 的 隔 音屏障和建筑物覆 面 吸 音 材 料、多 孔 吸 音 材 料 等,对 木质吸音材料的研究很少。
美国科研人员最近研发得到的一种新型吸音材 料,是以经过化学处 理 的 木 质 纤 维 为 原 料,制 成 一 种 喷 覆 式 装 饰 吸 音 材 料 。 利 用 高 压 喷 涂 的 方 法 ,将 木 质 纤维和胶黏剂在空 中 形 成 混 合 体,贴 覆 在 物 体 表 面, 成 为 具 有 一 定 吸 音 能 力 的 涂 层 ,可 用 于 室 内 吸 音 和 室 外隔音 。 [5]
同济大学声学研究所对木质装饰微孔板的声学 特 性 进 行 了 研 究 ,获 得 了 各 项 结 构 参 数 与 表 面 声 阻 抗 率和法向吸音系数之间的关系模型 。 [3] 通过预 测,可 以获得开槽深度、条 纹 的 宽 度 与 间 隔 等 因 素,对 木 质 微孔板吸音性能的 影 响,为 其 结 构 优 化 提 供 了 依 据。 木 质 微 孔 吸 音 板 作 为 一 种 新 型 结 构 的 木 质 吸 音 板 ,通 过 改 变 材 料 的 结 构 ,从 而 实 现 改 善 木 质 穿 孔 板 声 学 性
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Vol.26No.3
CHINA WOOD INDUSTRY
May 2012
人造板、金属板和狭 缝 砖 等,其 吸 音 机 理 均 为 亥 姆 霍 兹共振,类似于暖水 瓶,外 部 空 间 与 内 部 空 间 通 过 窄 的 瓶 颈 连 接 ,声 波 入 射 时 ,在 共 振 频 率 上 ,与 颈 部 的 空 气及内部空间之间,产 生 剧 烈 的 共 振 作 用,从 而 损 失 部分声能。
摘要:介绍我国主要木质吸音材料的研 究 与 应 用 现 状,指 出 存 在 的 问 题,并 提 出 应 对 措 施 及 木 质 吸 音 板 今 后 的 发 展 方 向 ,以 促 进 我 国 木 质 吸 音 材 料 产 业 健 康 发 展 。 关 键 词 :木 质 吸 音 材 料 ; 应 用 中图分类号:TU552;TS65 文献标识码:B 文章编号:1001-8654(2012)03-0029-04
Abstract:The authors summarized the current status of wood sound-absorbing material research and applications in China and abroad.They also analyzed the existing problems and proposed the future direction of developing efficient acoustic wood-based composites in China. Key words:wooden sound-absorbing materials;application
收 稿 日 期 :2011-07-29;修 改 日 期 :2012-02-20 基金项 目: 中 央 级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 (CAFINT2011C04)。 作者简介:彭立民(1972―),男,中国 林 科 院 木 材 工 业 研 究 所 副 研 究 员 ,博 士 。
1 木质吸音材料的吸音机理和研究现状 1.1 吸音机理
吸 音 材 料 的 吸 音 机 理 ,主 要 分 为 多 孔 吸 音 和 共 振 吸音两种 。 [1] 多孔吸音机理是,利用材料内部的 大 量 微小连通孔隙,使声 波 沿 着 这 些 孔 隙 深 入 材 料 内 部, 与材料发 生 摩 擦,将 声 能 转 化 为 热 能。 如 离 心 玻 璃 棉 、岩 棉 、矿 棉 、植 物 纤 维 喷 涂 等 。
为音乐厅、歌剧院等 高 档 场 所 选 择 降 噪 材 料 时,常 被 优先考虑。虽然木质类吸音材料及相关功能产品极 具 市 场 前 景 ,但 目 前 有 关 木 质 材 料 吸 音 特 性 的 研 究 尚 不系统和完善,仅见 有 关 个 别 树 种 的 木 材、人 造 板 等 的报道。 1.2.1 国内研究现状
中国林科院木材工业研究所正在进行利用木纤 维 和 聚 酯 纤 维 ,制 造 高 性 能 复 合 吸 音 材 料 的 研 发 。 另 外 ,与 浙 江 省 质 检 院 和 中 国 建 筑 装 饰 协 会 材 料 委 员 会 联 合 ,制 定 行 业 标 准 《木 质 吸 音 人 造 板 》。 1.2.2 国外研究现状
共 振 吸 音 机 理 是 ,利 用 材 料 中 的 共 振 结 构 在 声 波 的 激 发 下 产 生 振 动 ,振 动 的 物 体 由 于 自 身 的 内 摩 擦 和 与 空 气 的 摩 擦 ,将 部 分 声 能 转 变 成 热 能 。 与 多 孔 吸 音 材料相比,共振 吸 音 的 频 带 较 窄。 如 穿 孔 的 石 膏 板、
我 国 木 质 吸 音 材 料 近 年 发 展 迅 速,据 不 完 全 统
第26卷 第3期
木材工业
2012 年 5 月
计,2011年木质吸音 材 料 的 产 量 超 过1 000万 m2,主 要 使 用 的 木 材 树 种 为 速 生 材 ,主 要 生 产 厂 商 集 中 在 上 海 、北 京 、江 苏 和 广 东 等 地 区 。 木 质 穿 孔 吸 音 板 、水 泥 木 丝 板 和 轻 质 纤 维 板 等 ,是 目 前 较 为 常 用 的 木 质 吸 音 材料品种。 2.1 木质穿孔吸音板
Status of Wood-based Sound-absorbing Materials in China
PENG Li-min1,LIANG Shan-qing1,FU Feng1,ZHANG Fang-wen2
(1.Research Institute of Wood Industry,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China; 2.Beijing New Building Material(Group)Co.,Ltd,Beijing 100048,China)
韩国研究人员将不同配比的稻草和木材纤维混 合 ,制 造 出 一 种 多 孔 材 料 ,并 检 测 该 材 料 的 吸 音 性 能 。 结 果 证 明 ,在 稻 草 和 木 纤 维 质 量 比 为 1∶9 和 2∶8 的 情况下,在500~8 000 Hz的 音 频 范 围 内,该 复 合 材 料 的 平 均 吸 音 系 数 超 过 了 传 统 的 纤 维 板 、胶 合 板 和 刨 花板;在质量 比 为 3∶7 时,在1 000~8 000 Hz的 音 频范围内时,吸 音 系 数 低 于 刨 花 板 。 [6] 另 外,还 研 制 出 一 种 阻 燃 吸 音 材 料 ,是 由 黄 麻 、亚 麻 、竹 丝 与 有 机 纤 维混合压制而成。
第26卷 第3期 Vol.26No.3
木材工业 CHINA WOOD INDUSTRY
2012 年 5 月 May 2012
讨论与建议
我国木质吸音材料的发展现状分析
彭立民1,梁善庆1,傅 峰1,张方文2
(1.中国林科院木材工业研究所,北京 100091;2.北新建材集团有限公司,北京 100048)
能方向转变。 针 对 具 备 吸 音 、装 饰 和 环 保 等 特 点 的 木 质 吸 音 材
料,笔者讨论了国内 外 木 质 吸 音 材 料 行 业 的 研 究、生 产 与 应 用 现 状 ,旨 在 开 发 适 合 我 国 国 情 的 木 质 吸 音 材 料,制定相关行业标 准,以 促 进 我 国 木 质 吸 音 材 料 产 业的健康发展。
随 着 生 活 质 量 的 提 高 以 及 环 保 意 识 的 增 强 ,人 们 对降低环境噪音方 面 的 需 求 日 益 增 加,在 人 口 密 集、 经 济 发 达 的 大 中 城 市 ,噪 声 污 染 已 成 为 环 境 治 理 倍 受 关注的问题。大量 吸 音 材 料 应 用 于 影 剧 院、音 乐 厅、 报告 厅、会 议 室 等 场 所。 美 国 的 一 项 调 查 表 明,71% 的员工认 为,噪 音 是 影 响 工 作 效 率 的 首 要 因 素。 因 此,人们对吸音材料 的 性 能 提 出 了 更 高 的 要 求,吸 音 材料也从过去的单 一 吸 音 功 能,向 吸 音、装 饰 等 多 功
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能的目的,为木质吸 音 板 性 能 的 改 善,提 供 了 新 的 研 究思路。
台 湾 学 者 采 用 国 际 通 用 的 混 响 室 法 ,测 试 花 旗 松 穿孔板的穿孔率、板 材 厚 度 等 因 素,对 木 质 穿 孔 板 吸 音特性的影响[4];制定了标准 CNS 10468-83《吸 音 用 软 质 纤 维 板 》。 我 国 大 陆 地 区 虽 然 也 有 软 质 纤 维 板 的 产品标 准,但 其 中 并 未 设 置 板 材 的 吸 音 性 能 指 标。 CNS 10468-83对 我 国 软 质 纤 维 板 用 于 吸 音 板 的 制 作 ,提 供 了 参 考 。
噪 声 污 染 、水 污 染 和 大 气 污 染 ,被 列 为 全 球 三 大 污 染 。 随着工业、交通运输 业 的 迅 速 发 展,噪 声 污 染 日 趋 严 重 。 噪 声 不 仅 危 害 人 的 听 觉 系 统 ,而 且 还 会 加 速 建 筑 物、机械结构的老化,影 响 设 备 及 仪 表 的 精 度 和 使 用 寿命。
2 木质吸音材料的应用现状 建 筑 材 料 不 仅 要 实 现 一 定 的 使 用 功 能 ,同 时 要 具
有 装 饰 作 用 。 对 于 吸 音 建 筑 材 料 ,在 综 合 考 虑 吸 音 板 的 吸 音 、装 饰 效 果 、安 全 、环 保 等 因 素 时 ,外 形 美 观 、结 构轻便、性能 优 越、绿 色 安 全 的 特 点,已 成 为 关 注 的 热点。
表1 吸音材料的吸音性能分级
Tab.1Sound absorption classification of acoustic material
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
吸音系数 NRC NRC≥0.8
0.6≤NRC<0.8 0.4≤NRC<0.6 0.2≤NRC<0.4
1.2 木质吸音材料的研究现状 木质 材 料 具 有 吸 音 性 能,及 良 好 的 装 饰 效 果,在
在 工 程 中,常 使 用 吸 音 系 数 (noise reduction coefficient,NRC)粗 略 地 评 价 材 料 在 语 言 频 率 范 围 内 (500~4 000 Hz)的 吸 音 性 能。NRC 数 值 是 材 料 分 别在125、250、500、1 000、2 000、4 000 Hz六 个 频 率 的 吸 音 系 数 的 算 术 平 均 值 。 一 般 认 为 ,平 均 吸 音 系 数 <0.2的材料是反射材 料,≥0.2 的 材 料 才 是 吸 音 材 料 ,>0.56 的 材 料 是 高 效 吸 音 材 料 (表 1)。
由饰 面 材 料、芯 材 和 吸 音 薄 毡 组 成,根 据 声 学 原 理加工而成,分为孔木吸音板和(图1)和 槽 木 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 音 板 (图 2)两 种 类 型 。
国 外 对 吸 音 材 料 的 研 究 ,多 集 中 于 高 速 公 路 的 隔 音屏障和建筑物覆 面 吸 音 材 料、多 孔 吸 音 材 料 等,对 木质吸音材料的研究很少。
美国科研人员最近研发得到的一种新型吸音材 料,是以经过化学处 理 的 木 质 纤 维 为 原 料,制 成 一 种 喷 覆 式 装 饰 吸 音 材 料 。 利 用 高 压 喷 涂 的 方 法 ,将 木 质 纤维和胶黏剂在空 中 形 成 混 合 体,贴 覆 在 物 体 表 面, 成 为 具 有 一 定 吸 音 能 力 的 涂 层 ,可 用 于 室 内 吸 音 和 室 外隔音 。 [5]
同济大学声学研究所对木质装饰微孔板的声学 特 性 进 行 了 研 究 ,获 得 了 各 项 结 构 参 数 与 表 面 声 阻 抗 率和法向吸音系数之间的关系模型 。 [3] 通过预 测,可 以获得开槽深度、条 纹 的 宽 度 与 间 隔 等 因 素,对 木 质 微孔板吸音性能的 影 响,为 其 结 构 优 化 提 供 了 依 据。 木 质 微 孔 吸 音 板 作 为 一 种 新 型 结 构 的 木 质 吸 音 板 ,通 过 改 变 材 料 的 结 构 ,从 而 实 现 改 善 木 质 穿 孔 板 声 学 性
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Vol.26No.3
CHINA WOOD INDUSTRY
May 2012
人造板、金属板和狭 缝 砖 等,其 吸 音 机 理 均 为 亥 姆 霍 兹共振,类似于暖水 瓶,外 部 空 间 与 内 部 空 间 通 过 窄 的 瓶 颈 连 接 ,声 波 入 射 时 ,在 共 振 频 率 上 ,与 颈 部 的 空 气及内部空间之间,产 生 剧 烈 的 共 振 作 用,从 而 损 失 部分声能。
摘要:介绍我国主要木质吸音材料的研 究 与 应 用 现 状,指 出 存 在 的 问 题,并 提 出 应 对 措 施 及 木 质 吸 音 板 今 后 的 发 展 方 向 ,以 促 进 我 国 木 质 吸 音 材 料 产 业 健 康 发 展 。 关 键 词 :木 质 吸 音 材 料 ; 应 用 中图分类号:TU552;TS65 文献标识码:B 文章编号:1001-8654(2012)03-0029-04
Abstract:The authors summarized the current status of wood sound-absorbing material research and applications in China and abroad.They also analyzed the existing problems and proposed the future direction of developing efficient acoustic wood-based composites in China. Key words:wooden sound-absorbing materials;application
收 稿 日 期 :2011-07-29;修 改 日 期 :2012-02-20 基金项 目: 中 央 级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 (CAFINT2011C04)。 作者简介:彭立民(1972―),男,中国 林 科 院 木 材 工 业 研 究 所 副 研 究 员 ,博 士 。
1 木质吸音材料的吸音机理和研究现状 1.1 吸音机理
吸 音 材 料 的 吸 音 机 理 ,主 要 分 为 多 孔 吸 音 和 共 振 吸音两种 。 [1] 多孔吸音机理是,利用材料内部的 大 量 微小连通孔隙,使声 波 沿 着 这 些 孔 隙 深 入 材 料 内 部, 与材料发 生 摩 擦,将 声 能 转 化 为 热 能。 如 离 心 玻 璃 棉 、岩 棉 、矿 棉 、植 物 纤 维 喷 涂 等 。
为音乐厅、歌剧院等 高 档 场 所 选 择 降 噪 材 料 时,常 被 优先考虑。虽然木质类吸音材料及相关功能产品极 具 市 场 前 景 ,但 目 前 有 关 木 质 材 料 吸 音 特 性 的 研 究 尚 不系统和完善,仅见 有 关 个 别 树 种 的 木 材、人 造 板 等 的报道。 1.2.1 国内研究现状
中国林科院木材工业研究所正在进行利用木纤 维 和 聚 酯 纤 维 ,制 造 高 性 能 复 合 吸 音 材 料 的 研 发 。 另 外 ,与 浙 江 省 质 检 院 和 中 国 建 筑 装 饰 协 会 材 料 委 员 会 联 合 ,制 定 行 业 标 准 《木 质 吸 音 人 造 板 》。 1.2.2 国外研究现状
共 振 吸 音 机 理 是 ,利 用 材 料 中 的 共 振 结 构 在 声 波 的 激 发 下 产 生 振 动 ,振 动 的 物 体 由 于 自 身 的 内 摩 擦 和 与 空 气 的 摩 擦 ,将 部 分 声 能 转 变 成 热 能 。 与 多 孔 吸 音 材料相比,共振 吸 音 的 频 带 较 窄。 如 穿 孔 的 石 膏 板、
我 国 木 质 吸 音 材 料 近 年 发 展 迅 速,据 不 完 全 统
第26卷 第3期
木材工业
2012 年 5 月
计,2011年木质吸音 材 料 的 产 量 超 过1 000万 m2,主 要 使 用 的 木 材 树 种 为 速 生 材 ,主 要 生 产 厂 商 集 中 在 上 海 、北 京 、江 苏 和 广 东 等 地 区 。 木 质 穿 孔 吸 音 板 、水 泥 木 丝 板 和 轻 质 纤 维 板 等 ,是 目 前 较 为 常 用 的 木 质 吸 音 材料品种。 2.1 木质穿孔吸音板
Status of Wood-based Sound-absorbing Materials in China
PENG Li-min1,LIANG Shan-qing1,FU Feng1,ZHANG Fang-wen2
(1.Research Institute of Wood Industry,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China; 2.Beijing New Building Material(Group)Co.,Ltd,Beijing 100048,China)
韩国研究人员将不同配比的稻草和木材纤维混 合 ,制 造 出 一 种 多 孔 材 料 ,并 检 测 该 材 料 的 吸 音 性 能 。 结 果 证 明 ,在 稻 草 和 木 纤 维 质 量 比 为 1∶9 和 2∶8 的 情况下,在500~8 000 Hz的 音 频 范 围 内,该 复 合 材 料 的 平 均 吸 音 系 数 超 过 了 传 统 的 纤 维 板 、胶 合 板 和 刨 花板;在质量 比 为 3∶7 时,在1 000~8 000 Hz的 音 频范围内时,吸 音 系 数 低 于 刨 花 板 。 [6] 另 外,还 研 制 出 一 种 阻 燃 吸 音 材 料 ,是 由 黄 麻 、亚 麻 、竹 丝 与 有 机 纤 维混合压制而成。
第26卷 第3期 Vol.26No.3
木材工业 CHINA WOOD INDUSTRY
2012 年 5 月 May 2012
讨论与建议
我国木质吸音材料的发展现状分析
彭立民1,梁善庆1,傅 峰1,张方文2
(1.中国林科院木材工业研究所,北京 100091;2.北新建材集团有限公司,北京 100048)
能方向转变。 针 对 具 备 吸 音 、装 饰 和 环 保 等 特 点 的 木 质 吸 音 材
料,笔者讨论了国内 外 木 质 吸 音 材 料 行 业 的 研 究、生 产 与 应 用 现 状 ,旨 在 开 发 适 合 我 国 国 情 的 木 质 吸 音 材 料,制定相关行业标 准,以 促 进 我 国 木 质 吸 音 材 料 产 业的健康发展。
随 着 生 活 质 量 的 提 高 以 及 环 保 意 识 的 增 强 ,人 们 对降低环境噪音方 面 的 需 求 日 益 增 加,在 人 口 密 集、 经 济 发 达 的 大 中 城 市 ,噪 声 污 染 已 成 为 环 境 治 理 倍 受 关注的问题。大量 吸 音 材 料 应 用 于 影 剧 院、音 乐 厅、 报告 厅、会 议 室 等 场 所。 美 国 的 一 项 调 查 表 明,71% 的员工认 为,噪 音 是 影 响 工 作 效 率 的 首 要 因 素。 因 此,人们对吸音材料 的 性 能 提 出 了 更 高 的 要 求,吸 音 材料也从过去的单 一 吸 音 功 能,向 吸 音、装 饰 等 多 功
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能的目的,为木质吸 音 板 性 能 的 改 善,提 供 了 新 的 研 究思路。
台 湾 学 者 采 用 国 际 通 用 的 混 响 室 法 ,测 试 花 旗 松 穿孔板的穿孔率、板 材 厚 度 等 因 素,对 木 质 穿 孔 板 吸 音特性的影响[4];制定了标准 CNS 10468-83《吸 音 用 软 质 纤 维 板 》。 我 国 大 陆 地 区 虽 然 也 有 软 质 纤 维 板 的 产品标 准,但 其 中 并 未 设 置 板 材 的 吸 音 性 能 指 标。 CNS 10468-83对 我 国 软 质 纤 维 板 用 于 吸 音 板 的 制 作 ,提 供 了 参 考 。
噪 声 污 染 、水 污 染 和 大 气 污 染 ,被 列 为 全 球 三 大 污 染 。 随着工业、交通运输 业 的 迅 速 发 展,噪 声 污 染 日 趋 严 重 。 噪 声 不 仅 危 害 人 的 听 觉 系 统 ,而 且 还 会 加 速 建 筑 物、机械结构的老化,影 响 设 备 及 仪 表 的 精 度 和 使 用 寿命。
2 木质吸音材料的应用现状 建 筑 材 料 不 仅 要 实 现 一 定 的 使 用 功 能 ,同 时 要 具
有 装 饰 作 用 。 对 于 吸 音 建 筑 材 料 ,在 综 合 考 虑 吸 音 板 的 吸 音 、装 饰 效 果 、安 全 、环 保 等 因 素 时 ,外 形 美 观 、结 构轻便、性能 优 越、绿 色 安 全 的 特 点,已 成 为 关 注 的 热点。
表1 吸音材料的吸音性能分级
Tab.1Sound absorption classification of acoustic material
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
吸音系数 NRC NRC≥0.8
0.6≤NRC<0.8 0.4≤NRC<0.6 0.2≤NRC<0.4
1.2 木质吸音材料的研究现状 木质 材 料 具 有 吸 音 性 能,及 良 好 的 装 饰 效 果,在
在 工 程 中,常 使 用 吸 音 系 数 (noise reduction coefficient,NRC)粗 略 地 评 价 材 料 在 语 言 频 率 范 围 内 (500~4 000 Hz)的 吸 音 性 能。NRC 数 值 是 材 料 分 别在125、250、500、1 000、2 000、4 000 Hz六 个 频 率 的 吸 音 系 数 的 算 术 平 均 值 。 一 般 认 为 ,平 均 吸 音 系 数 <0.2的材料是反射材 料,≥0.2 的 材 料 才 是 吸 音 材 料 ,>0.56 的 材 料 是 高 效 吸 音 材 料 (表 1)。