影响多孔吸声材料吸声性能的因素

发布时间:2016-12-08浏览次数:

     从材料的结构参数看,影响多孔吸声材料吸声性能的因素主要是流阻、孔隙率和结构因数,它提供了理论分析的依据。
    但从工程实用角度,主要涉及材料厚度、材料容重、空气层、护面层等因素。
1.  材料的厚度
    多孔吸声材料的低频吸声系数一般较低,当材料厚度增加时,低频吸声系数增加很快,而对高频吸声系数的影响很小。
    对同种材料而言,材料厚度加倍,吸声系数最大的频率向低频方向移动一个倍频程。
    若吸声材料层背后为刚性壁面,则材料吸声频率最佳厚度等于声波波长的1/4。
2.  材料的容重
     在材料厚度一定的情况下,当容重增加时,较大吸声系数值将向低频方向移动。
     在实用范围内,材料的容重比材料的厚度所引起的吸声系数变化要小。
     同时,容重过大,吸声系数降低。因此各种吸声材料有其最佳容重,如目前工程使用较多的离心玻璃棉以24~48kg/m3为佳。
3.  空气层
     为了改善吸声材料的低频吸声性能,可在材料层与刚性壁面之间留有一定厚度的空腔,这相当于增加材料层的有效厚度,而且还比单纯增加材料厚度或容重更为经济。
    当空气层厚度接近1/4入射声波波长的奇数倍时,对该声波的吸声系数最大;当空气层厚度接近1/2入射声波波长的整数倍时,吸声系数最小。
    实用时,后面空气层过厚不切实际,太薄对低频作用不大,因此,在墙上的空气层以5~10cm较为适当。对于平顶,则视实际需要以及空间尺寸选取更大的距离。
4.  护面层
     多孔材料一般很疏松,直接用于室内既无法固定,又不美观,因而需要在其表面覆盖护面层,常用构造如下:
(1)护面穿孔板。
    以金属薄板、硬质纤维板、胶合板、塑料薄片等最多,但在板面上必须钻圆孔,开槽缝或做其他花纹。
    面板的穿孔率(穿孔总面积与未穿孔总面积之比)在不影响板材结构机械强度条件下尽可能选大些,一般宜不小于20%。
    只有在特殊情况下,才可取较小的穿孔率。
    穿孔率越大,对中、高频的吸声性能越好;穿孔率越小,则对中、高频吸声性能较差,而对低频则吸声性能较好。
    若穿孔板的穿孔率小于20%,由于高频声波的绕射作用较弱,因此高频吸声效果会受到影响。对于圆孔而言,以孔径取3~6mm居多。
(2)织物和网纱。
    为了防止多孔材料从小孔中钻出,通常可用玻璃纤维布、纱布、塑料网纱、金属丝网、拉网钢板等将多孔材料表面予以覆盖。
     这些护面材料因穿孔率高,几乎不影响多孔材料的吸声性能。
    有时还可将织物预制成袋状,在袋内填入多孔材料,施工时十分方便。装饰要求不高的环境,为了节省投资,也可省略穿孔护面层。