當前,噪聲已成為一種主要的環(huán)境污染,建筑物的聲環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當?shù)牟牧蠈ㄖ镞M行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中較常用較基本的技術(shù)措施之一。
但是,由于對噪聲控制的手段缺乏了解,“吸聲”和“隔聲”作為完全不同的概念,常常被混淆了。玻璃棉、巖礦棉一類具有良好吸聲性能但隔聲性能很差的材料被誤稱為“隔音材料”,早年一些以植物纖維為原料制成的吸聲板被命名為“隔音板”并用以解決建筑物的隔聲問題……。為了合理使用材料、提高建筑物噪聲控制效果,對“吸聲”和“隔聲”這兩個概念有進一步了解和明確的必要。
材料吸聲和材料隔聲的區(qū)別在于,材料的吸聲著眼于聲源一側(cè)反射聲能的大小,目標是反射聲能要小。材料隔聲著眼于入射聲源另一側(cè)的透射聲能的大小,目標是透射聲能要小。吸聲材料對入射聲能的衰減吸收,一般只有十分之幾,因此,其吸聲能力即吸聲系數(shù)可以用小數(shù)表示;而隔聲材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3～10-4或更小,為方便表達,其隔聲量用分貝的計量方法表示。
這兩種材料在材質(zhì)上的差異是吸聲材料對入射聲能的反射很小,這意味著聲能容易進入和透過這種材料;可以想像,這種材料的材質(zhì)應該是多孔、疏松和透氣的,這就是典型的多孔性吸聲材料,它在工藝上通常是用纖維狀、顆粒狀或發(fā)泡材料以形成多孔性結(jié)構(gòu);它的結(jié)構(gòu)特征是:材料中具有大量的、互相貫通的、從表到里的微孔,也即具有一定的透氣性。當聲波入射到多孔材料表面時,引起微孔中的空氣振動,由于摩擦阻力和空氣的黏滯阻力以及熱傳導作用,將相當一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能,從而起吸聲作用。
對于隔聲材料,要減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播,就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣,相反它的材質(zhì)應該是重而密實的,如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。隔聲材料材質(zhì)的要求是密實無孔隙或縫隙;有較大的重量。由于這類隔聲材料密實,難于吸收和透過聲能而反射能強,所以它的吸聲性能差。
在工程上,吸聲處理和隔聲處理所解決的目標和側(cè)重點不同,吸聲處理所解決的目標是減弱聲音在室內(nèi)的反復反射,也即減弱室內(nèi)的混響聲,縮短混響聲的延續(xù)時間即混響時間;在連續(xù)噪聲的情況下,這種減弱表現(xiàn)為室內(nèi)噪聲級的降低,此點是對聲源與吸聲材料同處一個建筑空間而言。而對相鄰房間傳過來的聲音,吸聲材料也起吸收作用,從而相當于提高圍護結(jié)構(gòu)的隔聲量。
隔聲處理則著眼于隔絕噪聲自聲源房間向相鄰房間的傳播,以使相鄰房間免受噪聲的干擾。
由此可以看出,利用隔聲材料或隔聲構(gòu)造隔絕噪聲的效果比采用吸聲材料的降噪效果要高得多。這說明,當一個房間內(nèi)的噪聲源可以被分隔時,應首先采用隔聲措施;當聲源無法隔開又需要降低室內(nèi)噪聲時才采用吸聲措施。
但是吸聲材料的特有作用更多地表現(xiàn)在縮短、調(diào)整室內(nèi)混響時間的能力上,這是任何別的材料代替不了的。由于房間的體積與混響時間成正比的關(guān)系,體積大的建筑空間混響時間長,從而影響了室內(nèi)的聽聞條件,此時往往離不開吸聲材料對混響時間的調(diào)節(jié)。對諸如電影院、會堂、音樂廳等大型廳堂,可按其不同聽音要求,選用適當?shù)奈暡牧?結(jié)合體型調(diào)整混響時間,達到聽音清晰、豐滿等不同主觀感覺的要求。從這點上說,吸聲材料顯示了它特有的重要性,所以通常說的聲學材料往往指的就是吸聲材料。
吸聲和隔聲有著本質(zhì)上的區(qū)別,但在具體的工程應用中,它們卻常常結(jié)合在一起,并發(fā)揮了綜合的降噪效果。從理論上講,加大室內(nèi)的吸聲量,相當于提高了分隔墻的隔聲量。常見的有隔聲房間、隔聲罩、由板材組成的復合墻板、交通干道的隔聲屏障、車間內(nèi)的隔聲屏、管道包扎等等。
吸聲材料如單獨使用,可以吸收和降低聲源所在房間的噪聲,但不能有效地隔絕來自外界的噪聲。當吸聲材料和隔聲材料組合使用,或者將吸聲材料作為隔聲構(gòu)造的一部分,其有利的結(jié)果,一般都表現(xiàn)為隔聲結(jié)構(gòu)隔聲量的提高。
為了合理地選用材料,提高建筑物吸聲和隔聲處理的效果,首先從概念上將吸聲、隔聲、吸聲材料、隔聲材料區(qū)別開來,應當是建筑物噪聲控制中首要的基本問題。
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