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體育館天花懸掛吸聲體
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空間吸聲體原理

空間吸聲體與室內表面上的吸聲材料相比,在同樣投影面積下,空間吸聲體具有較高的吸聲效率。這是由于空間吸聲體具有更大的有效吸聲面積(包括空間吸聲體的上頂面、下底面和側面);另外,由于聲波在吸聲體的上頂面和建筑物頂面之間多次反射,從而被多次吸收,使吸聲量增加,提高了吸聲效率。通常以中、高頻段吸聲效率的提高最為顯著。

空間吸聲體的吸聲性能常用不同頻率的單個吸聲體的有效吸聲量來表示。空間吸聲體吸聲降噪(或降低混響時間)的效果主要取決于空間吸聲體的數量、懸掛間距以及材料和結構,還與建筑空間內的聲場條件有關。如原室內表面吸聲量很少,反射聲較多,混響時間很長,則懸掛空間吸聲體后的降噪效果常為5~8分貝,最高時可達10~12分貝;如原室內表面吸聲量較大,混響過程不明顯,則不必懸掛空間吸聲體。

空間吸聲體設計主要考慮以下三個因素。

材料和結構

常見的空間吸聲體由骨架、護面層和吸聲填料構成。材料的選擇應視空間吸聲體的大小、剛度和裝修要求而定。骨架可采用木材、角鋼、薄壁型鋼等。護面層可采用塑料窗紗、塑料網、鋼絲網和各種板材(如薄鋼板、鋁板、塑料板等)的穿孔板,其板厚可取0.5~1.0毫米,孔徑可取4~8毫米,穿孔率應大于20%。吸聲填料通常采用超細玻璃棉外包玻璃纖維布,其填充密度可取25~30千克/米,厚度應根據聲源頻譜特性在5~10厘米范圍內選定。裝飾材料飾面同樣對吸聲體吸聲系數影響很大,需根據使用要求選擇適當的飾面處理,對建筑裝修效果作綜合分析,避免不必要的浪費。

實驗證明,對于表面積相同,空腔體積依次增大的方錐、四棱臺、六棱臺、圓錐、圓臺形吸聲體,吸聲系數隨底面面積的增大而減小,高頻更加明顯。在外表面積相等的情況下,圓錐和圓臺吸聲體的吸聲效果最好。增加吸聲體的側面邊數能增加吸聲體的吸聲量,而且除圓錐外方錐、四棱臺、六棱臺、圓臺吸聲體的吸聲系數隨空腔體積的依次增大而增大。在底面面積相等時,方錐和四棱臺吸聲體各頻率的吸聲系數隨空腔體積的增大而增大。

懸掛數量

空間吸聲體的懸掛數量應根據吸聲體的吸聲特性和降低室內噪聲(或控制混響時間)所需增加的吸聲量來計算確定。當設計采用板狀空間吸聲體時,若吸聲體的總面積相當于建筑物頂面積的40~50%,可使板狀空間吸聲體吸聲的效率達到最佳值。而實際工程中為了滿足降低噪聲或控制混響時間的要求,空間吸聲體的總面積宜取建筑物頂面積的50~60%;若增加空間吸聲體的數量,反而會影響空間吸聲體的整體吸聲性能,造成了經費上的浪費。

懸掛方式

空間吸聲體大多懸掛于建筑物空間的頂部,且以離頂吊掛居多。板狀空間吸聲體可以水平分散吊掛,也可垂直分散吊掛,還可水平、垂直復合吊掛,在總面積相同情況下,降噪效果基本相同。水平懸掛板狀空間吸聲體的離頂高度一般為房間凈高的1/5至1/7左右,一般來說,考慮到施工的難易程度,空間吸聲體懸掛在建筑頂部的鋼架以下,其高度剛好會在房間凈高的1/5至1/7左右,達到吸聲及裝飾的要求;若條件允許,可掛得更低些,離聲源近些。為了提高懸掛空間吸聲體的建筑裝修效果,應對空間吸聲體的形式、色彩、懸掛方式等進行綜合考慮。若使空間吸聲體懸掛成一定的藝術圖案,并與采光、照明、通風和建筑裝修等互相配合,則整體效果更好。