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铝合金穿孔吸音板吸声性能的研究
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   在现代公共建筑中,随着对防火要求的提高,传统的室内装饰材料逐渐被金属材料所替代。铝合金穿孔吸音板是以预着色(装饰聚酯漆)的铝合金板为主要原料,表面光洁,色彩丰富,造型美观,而且自重轻、不燃、耐腐、防潮,组装灵活,施工快捷,检修方便。由于这种材料重量轻,对屋顶结构的荷载小,因此,已成为大型公共建筑的主要吊顶材料。铝合金穿孔板背面贴一层SoundTex吸声无纺布(专为吸声而生产的一种无纺布),就形成装饰与吸声双重功能的材料。值得指出,铝合金穿孔吸音板除作吊顶外,也可作为墙面装饰吸声材料。


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   本文介绍吸声无纺布与金属穿孔板复合后的吸声特性进行了实验研究。


   对600×600mm的穿孔铝板和钢板后背贴一层SoundTex吸声无纺布(厚度0.2mm,面密度68g/㎡)的试件,在混响室进行吸声系数的测量。穿孔板共4种规格,其中穿孔铝板和穿孔钢板各2种规格,如表2所示。


   各种穿孔金属板吸声无纺布对3种空腔(50,200和400mm)所测的混响室法吸声系数,如表3所示。



   1.空腔对吸声的影响

   穿孔铝板厚1mm,孔径3.0mm,穿孔率20%,空腔50mm,200mm和400mm,吸声频率特性比较如图1所示。图示结果表明,315Hz以下的低频段吸声系数随空腔厚度的增加而显著提高。100-315Hz的平均吸声系数分别为0.12,0.66和0.83,其降噪系数分别为0.60,0.7和0.75。孔径2.8mm,穿孔率18%,无空腔(实贴墙面)与空腔50mm吸声特性的比较如图2所示。结果表明,墙面贴实安装时的吸声系数是很低的,几乎是不起吸声作用,其降噪系数仅为0.05,而50mm空腔的降噪系数达0.65。


   2.不同材质穿孔板的比较

   穿孔率20%,孔径3.0mm的铝板和孔径1.8mm的钢板贴SoundTex无纺布时,不同空腔吸声特性的比较如图3、图4和图5所示。图示结果表明,穿孔铝板和穿孔钢板的吸声特性基本一致。空腔为50mm、200mm和400mm时,两者的降噪系数分别为0.6、0.75、0.75和0.55、0.75、0.75,而且100-315Hz低频段的平均吸声系数铝板和钢板也基本相同,如表4所示。值得指出,空腔200mm与400mm相比,铝板和钢板的降噪系数没有变化,但400mm空腔在低频段的吸声系数有较大提升,从而使测试频带范围内的吸声特性曲线趋于平直。



   3.孔径对吸声的影响

   穿孔板孔径1.6mm,1.8mm以及3.0mm三种板的降噪系数如表5所示。结果表明,当空腔较大时,降噪系数均为0.75mm。但当空腔为50mm 时,其降噪系数随孔径的增大而提高,分别为0.5,0.55和0.6。



   结论:

   (1)SoundTex无纺布背后的空腔对315Hz以下低频段的吸声影响较大,当空腔增大至mm200以上,降噪系数几乎变化不大。当贴实(无空腔)安装时,其吸声系数是很低的,几乎不起吸声作用。

   (2)穿孔金属板的孔径对较小的空腔如50mm有一定的影响,吸声随孔径的增加而提高。对于较大的空腔如200mm,不同孔径穿孔板的降噪系数几乎相同。

   (3)空腔400mm时,因低频段吸声系数的提升,使整个测试频带范围均具有良好的吸声特性。

   (4)SoundTex无纺布金属穿孔板吸声吊顶,低频吸声系数高,而且吸声频率特性平直,具有良好的吸声特性。同时,这种吸声结构防火性能好,装饰美观,重量轻,特别适宜于在大跨度轻质屋顶结构的公共建筑(如候机大厅、体育馆等)中使用。