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隔音、吸音、減震材料的主要區别

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隔音、吸音、減震材料的主要區别

發布日期:2017-05-05 作者:靜蔭隔音窗 點擊:


當前市場上銷售的各種隔音材料五花八門,它們的隔音能力從何而來?隔音玻璃是如何具備強大的隔音能力的?下面對隔音材料進行詳細的介紹,讀完本文,您會找到自己滿意的答案。
隔音是指通過某種物品把聲音或噪音隔絕、隔斷、分離等,因此就需要隔音材料。材料一側的入射聲能與另一側的透射聲能相關的分貝數就是該材料的隔音量,通常以符号R(dB)表示。
材料成分
凡是能用來阻斷噪音的材料,統稱為隔音材料。隔音材料五花八門,日常人們比較常見的有實心磚塊、鋼筋混泥土牆、木版、石膏闆、鐵闆、玻璃闆、隔音氈、纖維闆等等。 嚴格意義上說,幾乎所有的材料都具有隔音作用,其區别就是不同材料間隔音量的大小不同而已。同一種材料,由于面密度不同,其隔音量存在比較大的變化。 隔音量遵循質量定律原則,就是隔音材料的單位密集面密度越大,隔音量就越大,面密度與隔音量成正比關系。
吸音材料内部有很多小孔,聲波進去後,會發生反射,這樣經過聲波的疊加後,聲音就會變小,所以吸音材料是為了防止回音,一般用在攝影棚,電影院等易有回音的地方。
而隔音材料是把聲音阻止在外面,一般用在卧室、教室、辦公場所等要求較高的地方。
隔音的基本規律—質量定律
隔音材料在物理上有一定彈性,當聲波入射時便激發振動在隔層内傳播。當聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度θ入射時,聲波波前依次到達隔層表面,而先到隔層的聲波激發隔層内彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度一緻時,聲波便加強彎曲波的振動,這一現象稱吻合效應。這時彎曲波振動的輻度特别大,并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特别大,從而降低隔音效果。
産生吻合效應的頻率範圍發生在中高頻。從質量定律知道,中高頻隔音量較大,除了内阻尼很小的金屬闆外,因吻合效應使中高頻隔音量降低的現象,不會引起很大的麻煩。
不透氣的固體材料,對于空氣中傳播的聲波都有隔音效果,隔音效果的好壞最根本的一點是取決于材料單位面積的質量。
一個面積非常大的隔層,其單位面積質量為ms,當聲波從左面垂直入射時,激發隔層作整體振動,此振動再向右面空間輻射聲波。以單位面積考慮,透射到右面空間的聲能與入射到隔層上的聲能之比稱透射系數τ。定義無限大隔層材料的傳遞損失(也稱透射損失)tl:tl=101g1/г。
簡單情況下可計算得到傳遞損失近似為:tl=20lgωms/2ρc (db) ,式中ω=2πf 為圓頻率,ρ、c為空氣的密度和聲波傳播速度。tl的大小表示材料的隔音能力。一個重要特點,即材料單位面積質量增加一倍,則傳遞損失增加6db。這一隔音的基本規律稱 “ 質量定律 ” ,也就是說隔音靠重量。所以像磚牆、水泥牆或厚鋼闆、玻璃闆等單位面積質量大的材料,隔音效果都比較好。質量定律也表明,單層隔音的高頻隔音好,低頻差。頻率每提高一倍,傳遞損失就增加6db。
需要說明的是:傳遞損失tl是隔層面積為無限大時的理論“隔音量”。
雙層隔音結構
根據質量定律,頻率降低一半,傳遞損失要降6db;而要提高隔音效果時,質量增加一倍,傳遞損失增加6db。在這一定律支配下,若要顯著地提高隔音能力,單靠增加隔層的質量,例如增加隔音材料的厚度,顯然不能行之有效,有時甚至是不可能的,如航空器上的隔音結構。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔音結構。
在共振頻率fr以下,雙層隔音的效果如同沒有空氣層的一層(m1+m2)的隔音效果;在fr以上一段頻率範圍,雙層隔音效果接近于兩個單層隔音的傳遞損失之和;在更高的頻率,當空氣層厚度l為四分之一波長的奇數倍時,雙層隔音效果相當于兩個單層的傳遞損失之和再加6db,l為波長的偶數倍時,雙層隔音效果相當于兩個單層合在一起的傳遞損失再增加6db,在其它頻率,傳聲損失在這兩個值之間。所以在總體上,當頻率大于fr時,雙層隔音結構顯著地提高了隔音效能。
一般雙層隔音結構的兩層,不用相同厚度的同一種材料,以避免這兩層出現相同的吻合頻率(吻合效應)。
在設計和施工中要特别注意,兩層之間不能有剛性連接。破壞了固體 —— 空氣 —— 固體的雙層結構,把兩層固體隔層由剛性構件相連,使兩個隔層的振動連在一起,隔音量便大為降低。尤其是雙層輕結構隔音,相互之間必須相互支撐或連接時,一定要用彈性構件支撐或懸吊,同時注意需要分割的兩個空間之間,不能有縫或孔相通。“漏氣”就要漏聲,這是隔音的實際問題。
吸音、隔音、減震材料區别
當前,噪聲已成為一種主要的環境污染,建築物的聲環境問題越來越受到人們的關注和重視。選用适當的材料對建築物進行吸音、隔音、減震處理是建築物噪聲控制工程中最常用最基本的技術措施之一。
材料的吸音、隔音、減震區别在于:
材料吸音着眼于聲源一側反射聲能的大小,目标是反射聲能要小。吸音材料對入射聲能的衰減吸收,一般隻有十分之幾,因此,其吸音能力即吸音系數可以用小數表示;吸音材料是典型的多孔性吸音材料,在工藝上通常是用纖維狀、顆粒狀或發泡材料以形成多孔性結構。
材料隔音着眼于入射聲源另一側的透射聲能的大小,目标是透射聲能要小。隔音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,其隔音量用分貝的計量方法表示(即30~40dB)。隔音材料對減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播,就不能如同吸音材料那樣多孔、疏松、透氣,相反它的材質應該是重而密實,有較大的重量,如鋼闆、玻璃闆、磚牆等一類材料。由于隔音材料密實,所以它的吸音性能差。
減震材料既獨立吸音隔音以外,卻又與其密不可分,減震材料的使用,大大增加了吸音隔音材料的作用。減震材料減少了空間音能産生震動,噪音所進行的時間,所以它以減震器和減震吊鈎為代表。
在工程上,吸音處理、隔音處理和減震處理所解決的目标和側重點不同,吸音處理所解決的目标是減弱聲音在室内的反複反射,也即減弱室内的混響聲,縮短混響聲的延續時間即混響時間;在連續噪聲的情況下,這種減弱表現為室内噪聲級的降低,此點是對聲源與吸音材料同處一個建築空間而言。而對相鄰房間傳過來的聲音,吸音材料也起吸收作用,從而相當于提高圍護結構的隔音量。減震材料則是起到了不可或缺的輔助作用。
隔音處理則着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幹擾。可以看出,利用隔音材料或隔音構造隔絕噪聲的效果比采用吸音材料的降噪效果要高得多。這說明,當一個房間内的噪聲源可以被分隔時,應首先采用隔音措施;當聲源無法隔開又需要降低室内噪聲時才采用吸音措施。
吸音材料的主要作用是縮短、調整室内混響時間的能力上,這是任何别的材料代替不了的。由于房間的體積與混響時間成正比的關系,體積大的建築空間混響時間長,從而影響了室内的聽聞條件,此時往往離不開吸音材料對混響時間的調節。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,選用适當的吸音材料,結合體型調整混響時間,達到聽音清晰、豐滿等不同主觀感覺的要求。從這點上說,吸音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音材料。
吸音和隔音有着本質上的區别,但在具體的工程應用中,它們卻常常結合在一起,并發揮了綜合的降噪效果。從理論上講,加大室内的吸音量,相當于提高了分隔牆的隔音量。常見的有隔音房間、隔音罩、隔音門窗、由闆材組成的複合牆闆、交通幹道的隔音屏障、車間内的隔音屏、管道包紮等等。
吸音材料如單獨使用,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。當吸音材料和隔音材料組合使用,或者将吸音材料作為隔音構造的一部分,其有利的結果,一般都表現為隔音結構隔音量的提高。
隔音材料做門窗“武裝”自己的房子
在家居裡怎樣才能降低城市的噪音污染?如今,選擇一些有效的隔音材料做門窗“武裝”自己的房子,已成為衆多市民關心的問題。
隔音材料在市場上大緻有三種:
中空玻璃由兩層或多層平闆玻璃構成,四周用高強度氣密性好的複合黏劑将兩片或多片玻璃與鋁合金框或橡皮條黏合,密封玻璃之間留出空間,充入惰性氣體以獲取優良的隔熱隔音性能。
隔音玻璃是指在兩片或多片玻璃之間夾上隔音阻尼膠。隔音阻尼膠能減少穿透玻璃的噪音數量,降低噪音分貝,達到隔音效果。試驗證明,隔音玻璃具有良好的高、低頻隔音效果,性價比高,隔音量達40dB以上,是家庭裝飾的首選。
吸音裝飾闆是新型建材,具有優異的吸音性能并有阻燃防火作用。一般都備有多種顔色及圖案裝飾布可供選擇,有些産品還可根據設計要求加工成各種形狀吸音體。
塑鋼、鋁合金隔音窗的特點
業内人士表示,塑鋼門窗橫拉窗子的隔音性能取決于兩片窗之間以及窗與窗框之間的密合度,而推開窗則是取決于其關閉後窗與框的密合度,塑鋼門窗一般采用膠條密封,與普通鋁合金窗的“硬碰硬”不同,隔音效果較明顯。塑鋼門窗款式多樣,除了傳統的内外平開、推拉式和折疊式以外,還有内平開上懸門窗、推拉上懸門窗、推拉下懸門窗等款式。
市面上常見的塑鋼門窗多以白色為主,但也出現了彩色型材。塑鋼門窗的密封性能好,保證了隔音效果,但同時也帶來空氣流通不足的弱點。市場上針對該情況,現已開發了在關閉窗戶時使用的通風器,既不影響隔音,又保證了室内外空氣的交換。一般人認為鋁合金門窗的隔音效果不好,但其實新型鋁合金隔音門窗在密封隔音性能方面已作出了較大的改善。
窗的隔聲性能主要在于占面積80%左右的玻璃的隔聲效果,其次在于門窗的密封性能。
市面上有些鋁合金門窗産品,采用了不同的玻璃組合結構,增強了隔音效果。在門窗結構氣密性方面,優質膠條、塑料封口配件的使用,也在很大程度上解決了鋁合金門窗密封性能差的問題。


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