吸聲材料在室內(nèi)裝飾裝修中的施工應(yīng)用
陸盡堯
靖江市馬州建設(shè)工程監(jiān)理有限公司
摘要:
隨著工業(yè)、運輸業(yè)、城市建筑業(yè)的發(fā)展,世界人口密度的不斷增加,噪聲污染日益嚴(yán)重,已成為四大環(huán)境污染之一。控制噪聲問題已經(jīng)引起了各國政府的重視,而當(dāng)前主要的解決方法是使用吸聲材料進行降噪吸聲。本文就吸聲材料以及其在室內(nèi)裝飾裝修中的施工應(yīng)用做簡單介紹。
關(guān)鍵詞:吸聲材料;裝飾裝修;施工應(yīng)用
噪聲污染是人類生活環(huán)境的大公害,它不僅嚴(yán)重?fù)p害我們的聽覺神經(jīng),心血管系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng),并且還能加快建筑物、工業(yè)機械的老化,影響儀器的精密度和使用年限。隨著大家對噪聲控制問題的日益重視,各種各樣吸聲降噪的方法也隨之誕生。吸聲材料在房屋裝飾裝修中得到了廣泛的應(yīng)用。
一、吸聲材料
吸聲材料是指具有很強的吸收聲能、能夠減少噪聲性能的一種材料。吸聲材料按其吸聲原理可分為:
1.通過表面到內(nèi)部很多細(xì)小的敞開孔道使聲波減弱的多孔材料,主要是吸收中高頻聲波,包括有纖維狀積聚組織的各類有機或者無機纖維及其制品和多孔結(jié)構(gòu)的開孔類泡沫塑料和膨脹的珍珠巖制品。
2.通過共振作用來達到吸聲目的的柔性材料(如無孔型泡沫塑料、主要是吸收中頻)、膜狀材料(如塑料膜或塑料布、漆布、帆布和人造皮革,用于吸收低中頻)、板狀材料(如膠合板、硬質(zhì)地的纖維板、石棉水泥板和石膏板,吸收低頻)和穿孔板(是在不同板狀材料和金屬板上打孔制成的,吸收中頻)。
上述這些材料結(jié)合起來使用,就可以增大吸聲范圍,加強吸聲的系數(shù)。使用吸聲材料的目的是調(diào)節(jié)和操縱室內(nèi)的混響時間,清除回音,提高室內(nèi)的聽覺條件;減小喧鬧場合的噪音,優(yōu)化生活環(huán)境和勞動環(huán)境;減小空調(diào)通風(fēng)管道的噪音。根據(jù)物理性能和工作方式,吸聲材料包括多孔性吸聲材料以及共振性吸聲結(jié)構(gòu)兩種。共振性吸聲材料又分為單一共振器、多孔板共振結(jié)構(gòu)、薄板結(jié)構(gòu)和柔順材質(zhì)等等。
二、吸聲材料的工作原理
聲音產(chǎn)生于物體的振動,由于引發(fā)周圍空氣的振動而產(chǎn)生聲波,并以空氣為介質(zhì)向四面八方傳播。當(dāng)聲音進入物體表面時,一部分聲能被物體反射,一部分聲能穿透物體,而另一部分因為物體的振動或聲音在傳播中與四周介質(zhì)發(fā)生摩擦,由聲能轉(zhuǎn)變成了熱能,聲能由此被削減,這就是通常所說的材料吸收聲能。
我們通常用吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲作用。入射到物體表層的聲波,一部分進入材料內(nèi)被吸收。用被物體吸收的聲能除以入射的聲能得到的數(shù)值就是吸聲系數(shù)。多孔性吸聲材料的物理結(jié)構(gòu)特點是材料有很強的透氣性,因為材料內(nèi)部分布著無數(shù)的、相互連接的、向外打開的小孔。纖維材料以及灰泥材料是工程上普遍使用的兩大類多孔性吸聲材料。纖維材料又分為玻璃棉和礦渣棉以及以這兩類為主要原料制作成的各類吸聲板材和吸聲構(gòu)件等等。礦渣棉分為微孔磚、顆粒性的礦渣吸聲磚等等。
多孔性吸聲材料的吸聲原理是在聲波入射進多孔材料中時,帶動空隙中的空氣一同振動。因為存在摩擦以及空氣中的粘滯阻力,其中一部分聲能會轉(zhuǎn)換為熱能。同時,空隙中的空氣和孔壁,纖維之間相互的熱傳導(dǎo)都會損失熱量,從而使聲能衰減。由于多孔性吸聲材料主要是針對高頻音的吸聲問題,而中低頻吸聲性能比較差,因此為解決中低頻的吸聲問題,我們在此特別介紹共振吸聲結(jié)構(gòu)。把共振頻率當(dāng)作中心,共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲頻譜會出現(xiàn)吸收峰,當(dāng)它遠離共振頻率時,吸聲系數(shù)會很低。實際生活中的共振吸聲結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:單個共振器、穿孔板吸聲機構(gòu)、薄板吸聲結(jié)構(gòu)、柔順材料。單個共振器是指一個有頸口的密封的容器,它相當(dāng)于一個彈簧的振子系統(tǒng),容器里的空氣則相當(dāng)于一個彈簧,而入口空氣就像和彈簧連接的物體。如果射入聲波的頻率和共振器的固有頻率相同,共振器口徑處的空氣柱就會劇烈振動,口徑附近的空氣和頸壁相摩擦,聲能轉(zhuǎn)化成熱能。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的工作原理相當(dāng)于許多單個共振器并聯(lián)的組合,是在已經(jīng)打過孔的薄板后設(shè)置有一定深度的密封空腔,形成穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。當(dāng)射入的聲波頻率和這個系統(tǒng)的頻率相同時,穿孔附近的空氣就會劇烈振動,增強吸收效應(yīng),達到吸收峰,減弱聲能。薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)比較簡單,只需在薄板后面設(shè)置空氣層就可以了。當(dāng)聲波攝入時,刺激系統(tǒng)振動,因為薄板內(nèi)部產(chǎn)生的摩擦,就會使振動能量轉(zhuǎn)變成熱能。與前兩種吸聲機構(gòu)一樣,當(dāng)兩者聲波頻率一致時,就會產(chǎn)生共振,共振頻率處相應(yīng)也會出現(xiàn)吸收峰。柔順材料是一種里面有很多細(xì)小的、互相閉塞的獨立氣泡,缺少通氣特性,在某種程度上有彈性的材料。當(dāng)聲波射入到柔順材料上時,刺激材料整體振動,為了克制柔順材料內(nèi)部摩擦而削減了聲能。它對高頻聲的吸收系數(shù)比較低,對中低頻的的吸收系數(shù)和共振吸收相似,但是沒有明顯的共振吸收峰,而只是表現(xiàn)為復(fù)雜的起伏狀況。
三、吸聲材料在室內(nèi)裝飾裝修中的施工應(yīng)用
目前室內(nèi)裝修可以使用的吸聲材料有很多,木絲吸聲板、鋁纖維吸聲板、三聚氰胺海綿、吸音涂料以及吸音海綿等等。各種各樣紛繁復(fù)雜,各商家為了謀取利潤,也都將自己的產(chǎn)品描繪的天花亂墜。其實,我們在選用吸聲材料時,要根據(jù)自己的實際情況而定,比如是家用、還是商用,是在會議室使用,還是音樂廳、劇院、琴房等等。地點不同,功能不同,選用的吸聲材料可能會完全不相同。因為材料不同吸聲頻率不相同,吸聲頻率不同又會有不同的吸收效果。
我們就以KTV中吸聲材料的實際應(yīng)用為例,簡單介紹應(yīng)該如何選取最適宜的吸聲材料。由于KTV中主要以低頻聲為主,聲波穿透力很強,雖然傳播很遠,衰減卻很小。同時噪音產(chǎn)生的振感很顯著,在KTV樓上樓下的住戶家中都可以強烈的感覺到振動。音響噪聲有空氣聲傳播和固體傳播兩種途徑?諝鈧鞑ナ侵冈肼曇钥諝鉃槊浇閭鞑,并穿過建筑結(jié)構(gòu)傳播,而建筑結(jié)構(gòu)對低頻聲的隔聲量很低。固體傳播是指聲波刺激建筑結(jié)構(gòu)振動而傳聲,或者依靠管道振動引起傳聲。而我們大家都知道,普通的建筑結(jié)構(gòu)對噪聲的衰減量很小,因此裝修時就需要選用合適的吸聲材料。在設(shè)計裝修方案時,最好不要使用一種吸聲材料,要依據(jù)不同的吸聲系數(shù)結(jié)合使用多種吸聲材料,以使對不同頻率的聲波均衡吸收,這樣才可以使房間有一個很好的吸聲頻率,有利地控制混響時間。許多KTV設(shè)計師用大量軟包做墻壁的裝飾,只講究華麗感和高檔次,聲音過度被吸收,聲音的質(zhì)量和清晰度雖然很好,但是混響時間太短,唱歌時會很費勁。當(dāng)然也不要為了追求減短混響時間而格外附加上玻璃吸聲棉、吸聲板等材料或過度地使用軟包。裝修時在包房的上面使用吸音棉,在齊頂?shù)闹車,墻面用軟包或壁毯,切忌在包房?nèi)使用玻璃,盡量掛厚點的窗簾,地面要鋪地毯。在裝修過程中,每個包房要做一定的空腔來吸收低音。在此需要特別強調(diào)隔音材料和吸音材料的區(qū)別,隔音材料主要是為了解決串音問題,而吸音材料并不是指完全把聲音給吸沒了,它只是減少了反射聲波。兩種材料的使用要求不同,簡單的互換非但達不到原本的期望,甚至還有可能產(chǎn)生反作用。
其實KTV包間中的家具沙發(fā)、茶幾、電視柜等等都會對聲音產(chǎn)生一定的影響。硬質(zhì)材料的茶幾柜子,布藝和軟包的沙發(fā)都有很好的吸聲效果。其次,包房的設(shè)計不要太方正,以不規(guī)則形狀為最好。而且掛音箱時注意不要距離墻面、墻角太近,以免低音混濁。
隨著噪聲控制技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,以及人們生活質(zhì)量的不斷提高,必將會有越來越多的吸聲材料出現(xiàn)并且應(yīng)用于實踐生活。
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