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材料吸声和材料隔声的区别在于,材料吸声着眼于声源一侧反射声能的大小,目标是反射声能要小。吸声材料对入射声能的衰减吸收,一般只有十分之几,因此,其吸声能力即吸声系数可以用小数表示;材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小,目标是透射声能要小。隔声材料可使透射声能衰减到入射声能的10-3~10-4或更小,为方便表达,其隔声量用分贝的计量方法表示。
这两种材料在材质上的差异是:吸声材料对入射声能的反射很小,这意味着声能容易进入和透过这种材料;这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气,这就是典型的多孔性吸声材料,在工艺上通常是用纤维状、颗粒状或发泡材料以形成多孔性结构;结构特征是:材料中具有大量的、互相贯通的、从表到里的孔,也即具有一定的透气性。当声波入射到多孔材料表面时,引起孔中的空气振动,由于摩擦阻力和空气的黏滞阻力以及热传导作用,将相当一部分声能转化为热能,从而起吸声作用。隔声材料对减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实,如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。由于这类隔声材料密实,难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差。
在工程上,吸声处理和隔声处理所解决的目标和侧重点不同,吸声处理所解决的目标是减弱声音在室内的反复反射,也即减弱室内的混响声,缩短混响声的延续时间即混响时间;在连续噪声的情况下,这种减弱表现为室内噪声级的降低,此点是对声源与吸声材料同处一个建筑空间而言。而对相邻房间传过来的声音,吸声材料也起吸收作用,从而相当于提高围护结构的隔声量。隔声处理则着眼于隔绝噪声自声源房间向相邻房间的传播,以使相邻房间免受噪声的干扰。可以看出,利用隔声材料或隔声构造隔绝噪声的效果比采用吸声材料的降噪效果要高得多。这说明,当一个房间内的噪声源可以被分隔时,应首先采用隔声措施;当声源无法隔开又需要降低室内噪声时才采用吸声措施。
吸声材料的特有作用更多地表现在缩短、调整室内混响时间的能力上,这是任何别的材料代替不了的。由于房间的体积与混响时间成正比的关系,体积大的建筑空间混响时间长,从而影响了室内的听闻条件,此时往往离不开吸声材料对混响时间的调节。对诸如院、会堂、音乐厅等大型厅堂,可按其不同听音要求,选用适当的吸声材料,结合体型调整混响时间,达到听音清晰、等不同主观感觉的要求。从这点上说,吸声材料显示了它特有的重要性,所以通常说的声学材料往往指的就是吸声材料。
铁路声屏障也成为铁路隔音墙,高铁声屏障,它是根据当前高速铁路列车运行速度200km/h以下产生噪音设计的一种声屏障。此类产品的设计已较为充分地考虑了高架高速道路、城市轻轨、地铁的风载、交通车辆的撞击和全天候的露天防腐问题。铁路声屏障高度在1m一5m间,覆盖有效区域平均降噪达10~15dB(A)(125Hz~40000Hz,1/3倍频程),高达20dB(A)。一般来讲,声屏障越高,或离声屏障越远,降噪效果就越好。根据现在市场,常用的铁路声屏障吸隔声板三类:一类:水泥声屏障(高强水泥声屏障),金属吸音板和透明隔声板。我厂金属吸声板面板采用镀锌金属板,板厚常用0.8-1.0mm,吸声板背板采用镀锌板,板厚0.8-1.0mm;吸声填料采用48kg/m3离心玻璃棉,外包0.1mm厚度的杜邦薄膜。支撑钢龙骨采用镀锌板不小于1.2mm,龙骨横向间距≤60mm。 铁路透明隔声板透光率≥80%,铁路透明隔声板计权隔声量(Rw)≥30db。
铁路声屏障立柱(H型钢)常用立柱规格:100*100*6*8 125*125*6.5*9 150*150*6.5*9。立柱性能介绍 1、科学选料,根据图纸对H型钢下料,确保精度;2、底板下料由数控火焰切割完成,精度高;3、底板的冲孔与焊接均经过严格的工序。 二、防腐处理通过热浸镀锌、喷塑进行防腐处理,对吸声屏框架和吸声冒热浸镀锌后再次涂装,保证了卓越的防腐性能。 三、力学性能、抗疲劳强度、耐候性、抗变形能力强。特点:外形美观大方,制作精致,运输、安装方便,造价低,使用寿命长。用途: 声屏障适用于高架桥、高速道路和城市轻轨、高速铁路、城际铁路的防噪声使用,是现代化城市理想的隔声降噪设施。
弧形声屏障的特点:隔声量大:平均隔声量37dB。吸声系数量:高吸声系数耐候耐久性:产品具有耐水性,耐热性,抗紫外线,不会因雨水温度而变化引起降低性能或品质异常。美观:可选择多种色彩和造型进行组合,与周围环境协调,形成亮丽风景线。经济:装配式施工,提高工作效率,缩短施工时间,可节省施工费。方便:与其他制品并行安装,易维修,更新方便。:吸声板两端可用钢丝绳连接固定,防止二次损伤,造员,财产的损失。轻便:弧型声屏障产品具有自重轻特点,每平米质量低于25公斤,可减轻高架轻轨,高架路的承重负荷,可降低结构造价。防火:采用超细玻璃棉,由于其熔点高,不可燃,完全满足环保和防火规范要求,防火等级达A级。高强度:结合我国各地区不同的气候条件,在结构设计时充分考虑风荷载。通过自动生产线,压制凹槽以增加强度,使产品抗10-12级台风,抗风压300kg/㎡。防水,防尘:百叶型设计时充分考虑防水,防尘,其角度设为45°,在扬尘或淋雨环境中其吸声性不受影响,结构中已设置排尘排水措施,避免构件内部积水。耐用:弧型声屏障设计已充分考虑了道路的风荷载,交通车辆的撞击和全天候的露天防腐。
隔声材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。产生吻合效应的频率fc为:fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。
双层隔声结构:根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6db;而要提高隔声效果时,质量增加一倍,传递损失增加6db。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,单靠增加隔层的质量,例如增加墙的厚度,显然不能行之有效,有时甚至是不可能的,如航空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。双层隔声结构,单位面积质量分别为m1、m2,中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算,结果比较复杂,在不同频率范围可以得到不同的简化表示,这里只作定性介绍。两个隔层与中间空气层组成一个共振系统,共振频率为fr(m的单位为kg/m2,l的单位为m):fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振频率附近,隔声效果大为降低。不过对于重墙来说,此频率已低于可闻频率范围。例如m1为半砖墙250kg/m2,m2为一砖墙500kg/m2,空气层厚度0?5m,这时共振频率在7hz左右。对于轻结构双层隔声,共振频率可能落在可闻频率范围内,例如两层铝板分别为5?2kg/m2和2?6kg/m2,中间空气层5cm,可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料,以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔声结构时,钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。
在共振频率fr以下,双层隔声的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔声效果;在fr以上一段频率范围,双层隔声效果接近于两个单层隔声的传递损失之和;在更高的频率,当空气层厚度l为四分之一波长的奇数倍时,双层隔声效果相当于两个单层的传递损失之和再加6db,l为波长的偶数倍时,双层隔声效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db,在其它频率,传声损失在这两个值之间。所以在总体上,当频率大于fr时,双层隔声结构显著地提高了隔声效能。一般双层隔声结构的两层,不用相同厚度的同一种材料,以避免这两层出现相同的吻合频率。
质量定律;对于隔墙隔声[1]存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度,或单位面积质量越大)隔声效果越好。对于单层密致匀实墙,面密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。对于双层的纸面石膏板墙,质量定律发挥着重要作用,即增加板的层数或厚度都可以获得隔声量的提高。由于龙骨双层墙系统声频振动形式非常复杂,故质量定律的体现要比单纯的单层墙复杂。单层纸面石膏板的隔声效果很差,例如:12mm厚、面密度10kg/m2左右的纸面石膏板标准计权隔声量Rw=29dB。即使将四层这样的纸面石膏板叠和在一起隔声量理论上Rw也只能达到41dB。轻型匀质墙体,如石膏砌块、加气混凝土板、膨胀岩板、轻质圆孔板等,面密度大多在60-100kg/m2,受到质量定律的限制,隔声量Rw=35-40dB。对于单层重墙,面密度大于250kg/m2,如120砖墙,90厚空心混凝土砌块、100厚混凝土墙板等,隔声量Rw可达45dB左右,面密度超过500kg/m2的240砖墙、200厚混凝土墙等的隔声量可达50-55dB左右。
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