第七章机械振动与噪声
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珍珠岩吸声装饰板
聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料
吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
使用情况 价格昂贵，使用较少。 防火、防潮性能差，原料来源广，便宜。 吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松散纤 维易污染环境或难以加工成制品。 吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成碎末， 污染环境施工扎手。
装配式加工，多用于室内吸声。
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。
岩棉的最佳密度范围 为150～200kg/m3
c.材料厚度的影响
d.材料后空气层的影响
e.材料护面层的影响
作用： 保护吸声材料，防止污染环境。 种类： 护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等。 要求： 要有良好的通气性。
f. 温度、湿度的影响
常用多孔吸声材料的使用情况
主要种类
有机纤 维材料
纤 维 无机纤 材 维材料 料
纤维材 料制品
颗粒 砌块 材料 板材
泡沫 材料
泡沫 塑料
其他
常用材料实例 动物纤维：毛毡 植物纤维：麻绒、海草、椰子丝
玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡
矿渣棉：散棉、矿棉毡
软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声 板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等
矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖
0.03
0.02
0.03
0.03
0.04
-
骨 后留5cm空气层
0.06
0.15
0.28
0.30
0.33
0.31 上 后留5cm空气层
0.11
0.32
0.52
0.44
0.52
0.33
0.22
0.29
0.40
0.68
0.95
0.94
贴实
0.18
0.05
0.22
0.48
0.22
0.32
贴实
0.27
0.12
0.03
0.03
0.04
0.05
0.05
贴实
0.05
0.11
0.25
0.63
0.70
0.70
后留10cm空气层
0.10
0.36
0.62
0.53
0.71
0.90 钉 后留5cm空气层
0.21
0.73
0.21
0.19
0.08
0.12 在 后留5～15cm空气层
0.01
0.25
0.55
0.30
0.16
0.19 龙
吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测
强度高 、防水、不燃、耐腐蚀 微孔不贯通，使用少
材料
1、无机材料 吸声砖 石膏板（花纹） 水泥蛭石板 石膏砂浆 水泥珍珠岩板 水泥砂浆 砖（清水墙面）
2、木质材料 软木板 木丝板 三夹板 穿孔五夹板 木丝板 木质纤维斑
厚度 cm
6.5 － 4.0 2.2 5 1.7
Chapter 7 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构） 7.2 多孔吸声材料 7.3 共振吸声结构 7.4 特殊吸声结构 7.5 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构）
7.1.1 吸声材料（结构）的分类 7.1.2 吸声性能评价量 7.1.3 吸声系数的测量
7.1.1 吸声材料（结构）的分类
多孔性吸声材料
0
4s (1 s)2
7.2 多孔吸声材料
7.2.1 吸声材料构造特性 7.2.2 吸声机理 7.2.3 影响材料吸声的因素
7.2.1 吸声材料构造特性
材料的孔隙率要高，一般在70%以上， 多数达到90%左右；
孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔
测量声波垂直入 射吸声系数
方便快捷，可同时测量一定 频率范围内所有频率处材料 的复反射系数、法向声阻抗 率和吸声系数
GB/T 18696.22002
混响室法
测量声波无规入射吸 声系数。应用于工程 设计、吸声降噪设计 计算、材料吸声性能 等级评定等
设备复杂，混响室体积 大，试件面积大
GB/T 202472006
P Rf u
比流阻：指单位厚度材料的流阻。
过高 过低
空气穿透力降低
因摩擦力、粘滞力引 起的声能损耗降低
吸声性能下降
b.材料的孔隙率和密度
孔隙率：
材料中的空气体积与材 料的总体积的比值。
孔隙大小和结构
吸声系数α
频率/Hz
5cm厚超细玻璃棉的密度变化 对吸声系数的影响
超细玻璃棉的最佳密度 范围为15～25kg/m3
0.05
0.07
0.10
0.12
0.16
-
0.03
0.05
0.06
0.09
0.04
0.06
贴实
-
0.14
0.46
0.78
0.50
0.60
贴实
0.24
0.12
0.09
0.30
0.32
0.83
墙面粉刷
0.16
0.46
0.64
0.48
0.56
0.56
0.21
0.16
来自百度文库
0.25
0.40
0.42
0.48
0.02
平均吸声系数：
4.声阻抗
1 Si
(iSi )
i
i
反映材料对声能阻抗性能的物理量（ρ0c）
7.1.3 吸声系数的测量(表7-2)
测量方法 驻波管法
用途
测量声波垂直入射 吸声系数。用于不 同材料吸声性能对 比；研究
特点
国家标准
试件面积小，装置简单，
测量结果精确
GB/T 18696.12004
传递函数法
2.5 3.0 0.3 0.5 0.8 1.1
3、泡沫材料
泡沫玻璃
4.4
脲醛泡沫塑料
5.0
泡沫水泥
2.0
吸声蜂窝板
-
泡沫塑料
1.0
4、纤维材料
矿棉板
3.13
玻璃棉
5.0
酚醛玻璃纤维板
8.0
工业毛毡
3.0
常用吸声材料的吸声系数
各种频率(Hz)下的吸声系数
125
250
500
1000
2000
4000
装置情况
0.42
0.86
0.48
0.30
纤维材料 颗粒材料 泡沫材料
吸
声
材
共振吸声结构
料
薄膜共振吸声结构 薄板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构 微穿孔板共振吸声结构
特殊吸声结构
空间吸声体 吸声尖劈
多孔吸声材料应用
木丝吸音板
教室
写字楼
会议室
剧院
多孔吸声材料应用
珍珠岩吸音板
隧道
高速公路
多孔吸声材料应用
玻璃纤维天花板
布艺吸音板
木质吸音板
音乐厅
学术报告厅
变电室
7.1.2 吸声性能评价量
1. 吸声系数 2. 平均吸声系数和降噪系数 3. 吸声量 4. 声阻抗
1. 吸声系数
材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比 值，与材料性能、声波频率以及入射方向有关。
0 1
2. 平均吸声系数和降噪系数
3. 吸声量
表示方法：
房间总吸声量：
内部。
7.2.2 吸声机理
7.2.3 影响材料吸声的因素
➢ a.材料的空气流阻 ➢ b.材料的密度或孔隙率 ➢ c.材料厚度的影响 ➢ d.材料后空气层的影响 ➢ e.材料装饰面的影响 ➢ f. 温度、湿度的影响
a.材料的空气流阻（Rf）
定义：在稳定气流状态下，吸声材料两面的静压强 差与气流线速度之比。
聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料
吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
使用情况 价格昂贵，使用较少。 防火、防潮性能差，原料来源广，便宜。 吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松散纤 维易污染环境或难以加工成制品。 吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成碎末， 污染环境施工扎手。
装配式加工，多用于室内吸声。
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。
岩棉的最佳密度范围 为150～200kg/m3
c.材料厚度的影响
d.材料后空气层的影响
e.材料护面层的影响
作用： 保护吸声材料，防止污染环境。 种类： 护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等。 要求： 要有良好的通气性。
f. 温度、湿度的影响
常用多孔吸声材料的使用情况
主要种类
有机纤 维材料
纤 维 无机纤 材 维材料 料
纤维材 料制品
颗粒 砌块 材料 板材
泡沫 材料
泡沫 塑料
其他
常用材料实例 动物纤维：毛毡 植物纤维：麻绒、海草、椰子丝
玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡
矿渣棉：散棉、矿棉毡
软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声 板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等
矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖
0.03
0.02
0.03
0.03
0.04
-
骨 后留5cm空气层
0.06
0.15
0.28
0.30
0.33
0.31 上 后留5cm空气层
0.11
0.32
0.52
0.44
0.52
0.33
0.22
0.29
0.40
0.68
0.95
0.94
贴实
0.18
0.05
0.22
0.48
0.22
0.32
贴实
0.27
0.12
0.03
0.03
0.04
0.05
0.05
贴实
0.05
0.11
0.25
0.63
0.70
0.70
后留10cm空气层
0.10
0.36
0.62
0.53
0.71
0.90 钉 后留5cm空气层
0.21
0.73
0.21
0.19
0.08
0.12 在 后留5～15cm空气层
0.01
0.25
0.55
0.30
0.16
0.19 龙
吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测
强度高 、防水、不燃、耐腐蚀 微孔不贯通，使用少
材料
1、无机材料 吸声砖 石膏板（花纹） 水泥蛭石板 石膏砂浆 水泥珍珠岩板 水泥砂浆 砖（清水墙面）
2、木质材料 软木板 木丝板 三夹板 穿孔五夹板 木丝板 木质纤维斑
厚度 cm
6.5 － 4.0 2.2 5 1.7
Chapter 7 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构） 7.2 多孔吸声材料 7.3 共振吸声结构 7.4 特殊吸声结构 7.5 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构）
7.1.1 吸声材料（结构）的分类 7.1.2 吸声性能评价量 7.1.3 吸声系数的测量
7.1.1 吸声材料（结构）的分类
多孔性吸声材料
0
4s (1 s)2
7.2 多孔吸声材料
7.2.1 吸声材料构造特性 7.2.2 吸声机理 7.2.3 影响材料吸声的因素
7.2.1 吸声材料构造特性
材料的孔隙率要高，一般在70%以上， 多数达到90%左右；
孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔
测量声波垂直入 射吸声系数
方便快捷，可同时测量一定 频率范围内所有频率处材料 的复反射系数、法向声阻抗 率和吸声系数
GB/T 18696.22002
混响室法
测量声波无规入射吸 声系数。应用于工程 设计、吸声降噪设计 计算、材料吸声性能 等级评定等
设备复杂，混响室体积 大，试件面积大
GB/T 202472006
P Rf u
比流阻：指单位厚度材料的流阻。
过高 过低
空气穿透力降低
因摩擦力、粘滞力引 起的声能损耗降低
吸声性能下降
b.材料的孔隙率和密度
孔隙率：
材料中的空气体积与材 料的总体积的比值。
孔隙大小和结构
吸声系数α
频率/Hz
5cm厚超细玻璃棉的密度变化 对吸声系数的影响
超细玻璃棉的最佳密度 范围为15～25kg/m3
0.05
0.07
0.10
0.12
0.16
-
0.03
0.05
0.06
0.09
0.04
0.06
贴实
-
0.14
0.46
0.78
0.50
0.60
贴实
0.24
0.12
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0.30
0.32
0.83
墙面粉刷
0.16
0.46
0.64
0.48
0.56
0.56
0.21
0.16
来自百度文库
0.25
0.40
0.42
0.48
0.02
平均吸声系数：
4.声阻抗
1 Si
(iSi )
i
i
反映材料对声能阻抗性能的物理量（ρ0c）
7.1.3 吸声系数的测量(表7-2)
测量方法 驻波管法
用途
测量声波垂直入射 吸声系数。用于不 同材料吸声性能对 比；研究
特点
国家标准
试件面积小，装置简单，
测量结果精确
GB/T 18696.12004
传递函数法
2.5 3.0 0.3 0.5 0.8 1.1
3、泡沫材料
泡沫玻璃
4.4
脲醛泡沫塑料
5.0
泡沫水泥
2.0
吸声蜂窝板
-
泡沫塑料
1.0
4、纤维材料
矿棉板
3.13
玻璃棉
5.0
酚醛玻璃纤维板
8.0
工业毛毡
3.0
常用吸声材料的吸声系数
各种频率(Hz)下的吸声系数
125
250
500
1000
2000
4000
装置情况
0.42
0.86
0.48
0.30
纤维材料 颗粒材料 泡沫材料
吸
声
材
共振吸声结构
料
薄膜共振吸声结构 薄板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构 微穿孔板共振吸声结构
特殊吸声结构
空间吸声体 吸声尖劈
多孔吸声材料应用
木丝吸音板
教室
写字楼
会议室
剧院
多孔吸声材料应用
珍珠岩吸音板
隧道
高速公路
多孔吸声材料应用
玻璃纤维天花板
布艺吸音板
木质吸音板
音乐厅
学术报告厅
变电室
7.1.2 吸声性能评价量
1. 吸声系数 2. 平均吸声系数和降噪系数 3. 吸声量 4. 声阻抗
1. 吸声系数
材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比 值，与材料性能、声波频率以及入射方向有关。
0 1
2. 平均吸声系数和降噪系数
3. 吸声量
表示方法：
房间总吸声量：
内部。
7.2.2 吸声机理
7.2.3 影响材料吸声的因素
➢ a.材料的空气流阻 ➢ b.材料的密度或孔隙率 ➢ c.材料厚度的影响 ➢ d.材料后空气层的影响 ➢ e.材料装饰面的影响 ➢ f. 温度、湿度的影响
a.材料的空气流阻（Rf）
定义：在稳定气流状态下，吸声材料两面的静压强 差与气流线速度之比。