一、引言

多孔吸聲材料是普遍應用的吸聲材料,其中包括:離心玻璃棉、巖棉、礦棉等無機纖維材料,棉、毛、麻、棕絲或木質纖維等有機纖維材料。吸聲簾幕屬于多孔有機纖維吸聲材料。在很多實際工程中,如上海大劇院的可動吸聲簾幕,上海人民大舞臺的可升降的外露式吸聲簾幕,廣西梧洲文化中心的可動暗藏式吸聲簾幕,這些都很好的體現了它的優點。

文中通過實驗對吸聲簾幕的聲學特性進行了研究。

二、簾幕的吸聲性能

多孔吸聲材料具有良好的吸聲性能的原因,不是因為表面的粗糙,而是因為多孔吸聲材料具有大量內外連通的微小孔隙和孔洞。多孔吸聲材料內部有大量的孔隙,當聲波沿著這些孔隙進入材料內部時,與材料產生的摩擦作用將聲能轉化成熱能,從而達到吸聲的作用。因此,只有孔洞對外開口,孔洞之間互相連通,且孔洞深入材料內部,才可以有效地吸聲。這一點與某些隔熱保溫材料的要求不同。多孔材料本身具有良好的中高頻吸收,背后留有空氣層時可以提高低頻吸收。

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吸聲簾幕的基本特點:

1、 防火性:普通的簾幕沒有進行過防火處理,屬于易然材料;而吸聲簾幕專門進行過防火處理,這樣更適合在需要防火的場合使用。

2、 可變吸聲性:吸聲簾幕可以通過展開的程度來調節吸聲。

3、 易安裝:吸聲簾幕本身屬于織物類,在安裝上有很大的自由性和可調性。

4、 裝飾性:吸聲簾幕作為吸聲材料的同時還具有裝飾性。

當無褶皺的簾幕平貼在墻面時,吸聲作用不是很明顯;當無褶皺的簾幕和墻面之間有了空腔之后,吸聲作用就有所提高了。帶褶皺的簾幕的吸聲作用要好于無褶皺的簾幕。簾幕的褶皺部分使得簾幕的面密度有所提高,吸聲作用也就隨之提高。褶皺的作用類似于消聲室里的尖劈,起到了更好的吸聲作用。



三、影響吸聲簾幕吸聲的因素

1、 空腔對吸聲簾幕吸聲的影響

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實驗材料: WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕,完全展開面積為22.56 m²,面密度: 1.46 kg/m²。簾幕打褶后使用面積為10.08 m²,吸聲系數計算面積10.08 m²,在此面積內簾幕全部覆蓋。

實驗方案:WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕全部閉合狀態,分別對無空腔、100空腔、200空腔、300空腔、400空腔這五種空腔進行測試。

測試說明:WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕安裝在混響室內,周邊有40mm厚鋼筋混凝土板圍護。

表1-1 \
表1-2 \

[page]從表1-1和表1-2中可以看到,隨著空腔的增大,吸聲簾幕得整個全頻帶吸聲都有所提高。當簾幕與墻面無空腔時,NRC為0.75,當空腔擴大到400時,NRC為0.95,。從表1-2中可以看到變化最為顯著的是低頻。以100Hz為例:無空腔100Hz吸聲數值為0.07,而400空腔100Hz吸聲數值為0.36。由此可見,空腔對低頻的提高有著顯著的作用。從表1-1中的參數可以看到,隨著空腔的增大,簾幕的吸聲性能也隨之提高。所以擴大空腔可以大大提高簾幕的吸聲性能,低頻的提高最為顯著。 www.jokopic.com



2、簾幕吸聲的可調性

實驗材料: WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕,完全展開面積為22.56 m²,面密度: 1.46 kg/m²。

a、 打開1/2狀態: 簾幕打褶后使用面積為5.04 m²,吸聲系數計算面積10.08 m²,在此面積內簾幕覆蓋1/2。

b、 打開1/3狀態: 簾幕打褶后使用面積為3.36 m², 吸聲系數計算面積10.08 m²,在此面積內簾幕覆蓋1/3。

c、 全部閉合狀態:簾幕打褶后使用面積為10.08 m²,吸聲系數計算面積10.08 m²,在此面積內簾幕全部覆蓋。

d、 全部打開狀態: 簾幕打褶后使用面積為1.44 m²,吸聲系數計算面積10.08 m²,在此面積內簾幕正常收起到兩側。

實驗方案:WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕后空腔為400,分別對全部閉合,全部打開,打開1/2,打開1/3四種狀態進行測試。

測試說明:WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕安裝在混響室內,周邊有40mm厚鋼筋混凝土板圍護。

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表2-1 表2-2 \
從表2-1中可以看到,簾幕在這四種狀態下的吸聲曲線有明顯的變化,其中以中高頻最為明顯。

從表2-3中可以看到不同展開程度下吸聲簾幕的吸聲性能。

表2-3 \ 利用附加吸聲來降低混響時間,可增加音樂透明度或是言語清晰度,同時也改變了早期反射聲結構。方法如利用可伸展的帷幕將側墻和后墻局部或全部遮住,也可將帷幕置于透聲而又擋住視線的平頂之上的“閣樓”空間。要使滿場混響時間有明顯變化,所需的附加吸聲量是相當大的。



3、面密度對吸聲的影響

實驗材料:a、WX-L型高效寬頻帶阻燃吸聲簾幕,完全展開面積為22.56 m²,面密度:1.46 kg/m²,簾幕打褶后使用面積為10.08 m²。

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b、FD系列可調中空吸聲簾幕自帶100褶皺,面密度:0.89 kg/m²

c、FPP系列可調中空吸聲簾幕自帶100褶皺,面密度:0.38 kg/m²

d、FU系列可調中空吸聲簾幕自帶100褶皺,面密度:0.49 kg/m²

實驗方案:在后空腔為300,簾幕在10.08 m²的面積內全部覆蓋的狀態下,分別對這四種簾幕進行測試。

測試說明:四種吸聲簾幕分別安裝在混響室內,周邊有40mm厚鋼筋混凝土板圍護。

表3-1 \ 表3-2
\
從表3-1中可以看到,面密度偏大的簾幕的NRC的值明顯高于面密度偏低的簾幕??梢姾熌坏拿婷芏葘τ谖曔€是有一定影響的,面密度越大,吸聲性能越好。

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我們現在比較一下WX-L型和FD系列兩種面密度偏高的簾幕,它們的NRC值相同,平均吸聲系數不是隨著面密度的增大而增大,反而有所降低。從表3-2中可以查看兩條相關曲線,在100Hz到200Hz之間FD系列略高于WX-L型;在200Hz到630Hz之間WX-L型的吸聲系數明顯高于FD系列;但在1.25千Hz到5千Hz之間FD系列的吸聲系數明顯高于WX-L型??梢?,簾幕的吸聲性能不是隨著面密度的無限增大而增大。

比較另外兩種面密度偏低的FPP系列和FU系列的簾幕,它們的NRC和平均吸聲系數都是隨著面密度的增大而增大。全頻帶都有所提高,最為明顯的為中高頻。

由以上的比較可以知道,吸聲簾幕存在最佳面密度。

簾幕的褶皺,就是應用了面密度對吸聲性能的影響作用,相當于提高了單位面積內的面密度,使得吸聲性能有所提高。



四、結論

通過對吸聲簾幕吸聲性能的一系列實驗研究,發現簾幕的打開程度、空腔和面密度對吸聲簾幕的吸聲性能都有一定的影響。 微信號:hdavcomcn

從實驗數據得出:

1、 后空腔越大,簾幕的吸聲性能也越好。當空腔從200增加到300時,簾幕的吸聲性能只有很小的提高,當空腔為400時,會有很明顯的提高,尤其是低頻。

2、 面密度的影響對于吸聲簾幕來說,面密度越大越好,整個頻帶都有所提高,尤其是中高頻最為明顯,但是存在最佳面密度。

3、 簾幕吸聲的可調性,可以根據廳堂不同功能的實際需要來決定簾幕的打開程度,從而在一定程度上起到調節混響時間的作用。

參考文獻

1、《建筑聲環境》 秦佑國 王炳麟 編著

2、《多功能廳的聲學設計要點》

3、文章中所用的實驗數據參見清華大學建筑環境檢測中心測試編號為:04048、04088、04092、04096、04100、04098、04099、04101、03091、03089、03090的測試報告。

薛小艷編寫
燕 翔審校
微信號:860275582

清華大學建筑環境檢測中心
2006年12月