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空间吸声体

2023-03-17 21:09自然百科人已围观

[拼音]：kongjian xishengti

[外文]：functional absorbers

一种分散悬吊于房间天花板下方的吸声构件，用以降低室内噪声或改善室内音质条件。不便于在天花板上整片满铺吸声材料和吸声结构时，可采用这种悬吊形式。利用空间吸声体降低噪声或控制音质具有用料少、效率高、投资省、设计灵活、施工方便等特点，并能因地制宜地作成各种形式，特别适用于工厂厂房。随着环境科学和建筑声学技术的发展，空间吸声体的研究日益深入，应用日趋广泛。

形式和安装方式

空间吸声体的形式和安装方式须视房间的用途、面积、声源特性和建筑装饰要求等因素而定。常见的空间吸声体形式有板状、球状、圆柱状、圆锥状、棱锥状和多面体状等(图1)。其中以板状空间吸声体构造最简单，应用最广。根据不同的使用条件，可采用正方形、矩形、圆形、三角形或多边形等不同的平面形状。如上海金山石油化工总厂腈纶厂冷冻站房设计采用了32块矩形板状空间吸声体（每块长5.2米、宽2.2米、厚7.5厘米），其总面积仅占房顶面积的三分之一；上海文化广场采用了正三角形板状空间吸声体(边长4.5米、厚10厘米)（图2）。丹麦某绘图室采用了贴顶悬挂的圆锥状空间吸声体；美国研究设计了多种空间吸声体，如NFA-1型棱柱状空间吸声体，具有宽频带的吸声性能。

空间吸声体的尺寸一般应与房间的面积、高度相适应。如在小型工厂厂房内，每块板状空间吸声体可为1～2米²;中型厂房可为3～4米²;大型厂房可为5～10米²;而厚度则常取5～10厘米。

空间吸声体的特性用每块吸声体的有效吸声量表示。当板状空间吸声体的总面积相当于房间平顶面积的30～40％时，可以使这种空间吸声体的吸声效率达到最佳值，获得较好的技术经济效果。

空间吸声体大多安装于房间的顶部，且以离顶悬吊方式居多；也可以贴顶安装。板状空间吸声体可以水平分散悬吊，也可以垂直分散悬吊，总面积相同，降噪效果也大致相同。水平悬挂板状空间吸声体的离顶高度常可控制在房间净高的1/5至1/7左右，如条件许可，以挂得低些，离噪声源近些为宜。如小型平屋面厂房，房屋高度不大，则可挂在离顶0.5～0.8米处；大中型厂房，通常挂在与屋架下弦平齐或更低一些为好。垂直悬挂的板状空间吸声体可以贴顶吊挂，也可以离顶悬空吊挂；可以成排吊挂，也可以成格、成组、交叉或串联吊挂。图3为某大面积噪声车间垂直悬挂的板状空间吸声体。吸声体每块平均面积约为2米²，共332块，每4块一组，吊挂于屋架上下弦之间，其总面积为车间面积的22％。这种垂直悬挂的板状空间吸声体在一些国家的纺织厂、金属加工厂、汽车厂等广泛应用。

其他各种形状的空间吸声体，多单独悬挂于屋顶的下方。各个空间吸声体之间，可以保持相同的高度和间距，也可以高低参差、间距不等，或与灯具有机地结合，组成某种空间图案。总之，设计和安装空间吸声体必须综合考虑采光、照明、通风及建筑装饰等多方面的功能要求。

材料和构造

空间吸声体的组成通常包括四个部分：骨架、护面层、吸声填料和吊件。尺寸较大的空间吸声体，应有骨架作支承，使吸声体有一定的刚度。骨架可以用木筋、角钢或薄壁型钢等。护面层常用穿孔或穿缝的薄铁皮、铝箔或塑料片，其厚度可取0.5～1.0毫米，穿孔孔径常取4～8毫米，穿孔率一般应大于20％。如果吸声体表面装饰要求不高，也可采用钢板网或塑料网内衬窗纱作护面层，以省去穿孔板加工的工序。如果室内噪声频谱呈低频性或具有某些明显的低频噪声峰值，也可采用穿孔率低于5％的穿孔板，以便有效地吸收低频噪声。吸声填料一般采用超细玻璃棉毡、矿棉毡、沥青玻璃棉毡等多孔纤维状吸声材料，并以玻璃纤维布等透声性能较好而又有一定强度的材料作蒙布。板状空间吸声体通常满填吸声材料。其他形状的空间吸声体内可满填吸声材料，也可在护面层后衬贴一定厚度的吸声材料，其余部分为空腔。这样既可节省吸声填料，也能在一定程度上改善空间吸声体的低频吸声性能。在潮湿环境中，可采用单层或双层微穿孔板作吸声层，不填吸声材料，效果同样良好。吸声体的吊件须根据悬挂方式而定，一般由金属吊耳、吊钩、吊筋、花篮螺栓以及建筑物中预埋吊点等组成。吊件的设计要求是吊挂方便和牢固。

效果

空间吸声体降低室内噪声或混响时间的效果主要取决于空间吸声体的材料、构造及其安装数量，同时也与室内声场条件有关。如果原来室内表面吸声很少，混响时间较长，则安装空间吸声体后的降噪效果可达5～10分贝，最多不会超过15分贝。如上海金山石油化工总厂腈纶厂冷冻站房安装板状空间吸声体后，中频混响时间从5秒降到1.7秒。噪声降低5分贝。而图3所示的垂直悬挂板状空间吸声体安装后，车间内噪声平均降低7分贝。如果室内表面原来就有一定的吸声作用，混响时间又较短，就不必再悬挂空间吸声体，以免浪费。