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聚脂纖維吸音棉聲學(xué)性能

  
評(píng)論: 更新日期:2011年08月19日

聚脂纖維吸音棉內(nèi)部纖維蓬松交錯(cuò),存在大量微小的孔隙,是典型的多孔性吸聲材料,具有良好的吸聲特性。離心玻璃棉可以制成墻板、天花板、空間吸聲體等,可以大量吸收房間內(nèi)的聲能,降低混響時(shí)間,減少室內(nèi)噪聲。

聚脂纖維吸音棉的吸聲特性不但與厚度和容重有關(guān),也與罩面材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素有關(guān)。在建筑應(yīng)用中還需同時(shí)兼顧造價(jià)、美觀、防火、防潮、粉塵、耐老化等多方面問題。

聚脂纖維吸音棉屬于多孔吸聲材料,具有良好的吸聲性能。聚脂纖維吸音棉能夠吸聲的原因不是由于表面粗糙,而是因?yàn)榫哂写罅康膬?nèi)外連通的微小孔隙和孔洞。當(dāng)聲波入射到聚脂纖維吸音棉上時(shí),聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部,引起空隙中空氣分子的振動(dòng)。由于空氣的粘滯阻力和空氣分子與孔隙壁的摩擦,聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗。

聚脂纖維吸音棉對(duì)聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響聚脂纖維吸音棉吸聲性能的主要因素是厚度、密度和空氣流阻等。密度是每立方米材料的重量??諝饬髯枋菃挝缓穸葧r(shí)材料兩側(cè)空氣氣壓和空氣流速之比??諝饬髯枋怯绊戨x心玻璃棉吸聲性能最重要的因素。流阻太小,說明材料稀疏,空氣振動(dòng)容易穿過,吸聲性能下降;流阻太大,說明材料密實(shí),空氣振動(dòng)難于傳入,吸聲性能亦下降。對(duì)于離心玻璃棉來講,吸聲性能存在最佳流阻。在實(shí)際工程中,測定空氣流阻比較困難,但可以通過厚度和容重粗略估計(jì)和控制。1、隨著厚度增加,中低頻吸聲系數(shù)顯著地增加,但高頻變化不大(高頻吸收總是較大的)。2、厚度不變,容重增加,中低頻吸聲系數(shù)亦增加;但當(dāng)容重增加到一定程度時(shí),材料變得密實(shí),流阻大于最佳流阻,吸聲系數(shù)反而下降。對(duì)于厚度超過5cm的容重為16Kg/m3的離心玻璃棉,低頻125Hz約為0.2,中高頻(>500Hz)的吸聲系數(shù)已經(jīng)接近于1了。當(dāng)厚度由5cm繼續(xù)增大時(shí),低頻的吸聲系數(shù)逐漸提高,當(dāng)厚度大于1m以上時(shí),低頻125Hz的吸聲系數(shù)也將接近于1。當(dāng)厚度不變,容重增大時(shí),聚脂纖維吸音棉的低頻吸聲系數(shù)也將不斷提高,當(dāng)容重接近110kg/m3時(shí)吸聲性能達(dá)到最大值,50mm厚、頻率125Hz處接近0.6-0.7。容重超過120kg/m3時(shí),吸聲性能反而下降,是因?yàn)椴牧献兊弥旅?,中高頻吸聲性能受到很大影響,當(dāng)容重超過300kg/m3時(shí),吸聲性能減小很多。

聚脂纖維吸音棉的吸聲性能還與安裝條件有著密切的關(guān)系。當(dāng)吸音棉板背后有空氣層時(shí),與相同厚度無空氣層的玻璃棉板吸聲效果類似。尤其是中低頻吸聲性能比材料實(shí)貼在硬底面上會(huì)有較大提高,吸聲系數(shù)將隨空氣層的厚度增加而增加,但增加到一定值后效果就不明顯了。使用不同容重的玻璃棉疊和在一起,形成容重逐漸增大的形式,可以獲得更大的吸聲效果。例如將一層2.5cm厚24kg/m3的棉板與一層2.5cm厚32kg/m3的棉板疊和在一起的吸聲效果要好于一層5cm厚32kg/m3的棉板。將24kg/m3的吸音棉板制成1m長的斷面為三角型的尖劈,材料面密度逐漸增大,平均吸聲系數(shù)可接近于1。

聚脂吸音棉具有防火、保溫、易于切割等優(yōu)良特性,是建筑吸聲最常用的材料之一。聚脂纖維吸音板經(jīng)過處理后可以制成吸聲吊頂板或吸聲墻板。厚度0.9cm或2.5cm。這一類的建筑材料既有良好的裝飾性吸聲性能又好,降噪系數(shù)NRC一般可以達(dá)到0.85以上。

在體育館、車間等大空間內(nèi),為了吸聲降噪,常常使用以聚脂纖維吸音棉為主要吸聲材料的吸聲體。吸聲體可以根據(jù)要求制成板狀、錐體或其他異型體。由于吸聲體有多個(gè)表面吸聲,吸聲效率很高。

在道路隔聲屏障中,為了防止噪聲反射,需要在面向車輛一側(cè)采取吸聲措施,往往也使用聚脂纖維吸音棉作為填充材料、面層為穿孔金屬板的屏障板。

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