环保专业知识辅导之吸声降噪工程(1)

　　复习要求：

　　1、掌握多孔吸声材料的吸声机理;熟悉薄板和微穿孔板吸声结构与空间吸声体的特性及其适用条件。

　　2、熟悉室内的声压级与直达声、混响声的关系;熟悉混响时间和室内平均吸声系数的关系。

　　3、掌握吸声降噪效果的估算、吸声降噪的适用条件及其工程设计;了解吸声降噪效果的基本测量方法。

　　4、了解混响声场与自由声场的区别;了解混响室、消声室及半消声室的声学特点。

　　为了有效合理地进行吸声降噪工程设计，应该了解不同吸声材料(结构)的吸声特性，合理选择吸声材料(结构)，掌握吸声处理房间的声场特性。不同类型的吸声材料(结构)的吸声机理，都是把声能转变为热能，只是这个能量转换的物理过程有所不同。按照材料的物理性能和吸声方式，吸声材料和吸声结构主要可以分为：多孔吸声材料和共振吸声结构。共振吸声结构又可分为板共振吸声结构、膜共振吸声结构、穿孔共振吸声结构等。

　　一、多孔吸声材料

　　多孔吸声材料是应用最广的吸声材料，主要包括纤维性吸声材料、泡沫性吸声材料、颗粒性吸声材料，包括玻璃棉、矿渣棉、岩棉、各种泡沫塑料、多孔吸声砖、木丝板、甘蔗板、毛毡及毛棉绒等。这些材料的共同结构特征是有许多微小间隙和连续气孔，而且具有适当的通气性能。几乎所有具有上述结构特征的材料都可以作为多孔吸声材料。

　　有此材料内部也有许多微小气孔，但气孔密闭，彼此不相通。当声波入射到材料表面时，很难透入到材料内部，只是使材料作整体振动。它的吸声机理和吸声特性与多孔材料不同，不应作为多孔吸声材料考虑。

　　多孔吸声材料的结构特征决定了吸声材料和隔声材料是两个完全不同概念的材料。隔声材料要求密、实、硬，而吸声材料却要求松、散、软。吸声材料能吸声，也易透声，在一定的条件下应用可以提高隔声材料的隔声量，但绝不能用它来代替隔声材料，这一点在实际应用中必须予以注意。

　　不同类型的多孔吸声材料的典型材料和特点

　　类型类型材料特点及应用

　　纤维性吸声材料超细玻璃棉、矿渣棉、岩棉、化纤纤维棉等密度低、隔热、不燃或阻燃、耐腐蚀

　　广泛应用于消声器、吸声处理等噪声控制工程

　　泡沫性吸声材料泡沫塑料、海绵、泡沫橡胶等轻质、成型好、较好的弹性，不易散落，但易老化、耐腐蚀性差

　　较多应用在室内声学装修工程和有特殊要求的场所

　　颗粒性吸声材料加气混凝土、泡沫水泥、陶土颗粒砖、膨胀珍珠岩等耐高温、防腐蚀、但密度较大

　　较多用于室外噪声控制工程和大型消声器

　　1、多孔材料吸声机理

　　声波入射到多孔材料表面时产生吸声现象。当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透射到材料内部向前传播。在传播过程中，引起小孔或间隙中的空气运动，同形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于黏滞性和热传导效应将声能转变为热能而耗散掉。声波在刚性壁反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透射回空气中，一部分又反射回材料内部。声波的这样反复传播运动过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直至平衡。这样，材料就吸收了一定百分比的入射声能，这个百分比数值即是我们前面所讲的吸声系数。

　　在整个能量转换的过程中，主要是黏滞性和热传导效应在起作用。黏滞性摩擦，使声能转换为热能，使得微观局部温度上升，而热传导效应则及时地把温度上升的热量传走，为黏滞性进一步转变声能为热能创造条件。两种效应的相互作用，使得多孔材料有效地耗散了入射声能，这也就是多孔材料吸声的机理所在。

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