第十三章 建筑功能材料4（课件）- 《建筑材料》同步教学（人民交通出版社）

第十三章 建筑功能材料 第三节 吸声材料 一、吸声材料的吸声性能 声音起源于物体的振动。声音在传播过程中，一部分由于声能随着距离的增大而扩散，另一部分则因空气分子的吸收声能而减弱。当声波遇到材料表面时，大多数材料都可能对其产生吸收作用。 材料吸声性能即指材料对声波能量产生吸收作用的能力，常用吸声系数表示。材料的吸声系数越高，其吸声效果就越好。 吸声系数(A)表示材料吸声性能大小的量值，是指声波遇到材料表面时透过和被吸收的声能(E)与入射声能(E0)之比，如（13-3）式所示：A＝E / E0 一、材料的吸声性能 一般材料的吸声系数在0～1之间，只有悬挂的空间吸声体，由于有效吸声面积大于计算面积，可获得吸声系数大于1的情况。 材料的吸声特性不仅与声波的方向有关，而且与声波的频率有关。同种材料，对于高、中、低不同频率声能的吸收情况不同。为了全面反映材料的吸声特性，通常取125、250、500、1000、2000、4000Hz等六个频率的平均吸声系数来表示材料的吸声性能。 凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，可称为吸声材料。★ 二、吸声材料的类型及结构形式 (1) 多孔性吸声材料 多孔性吸声材料是比较常用的一种吸声材料，它具有良好的中、高频吸声性能。 多孔性吸声性能与材料的性质和特征有关: ① 材料表观密度和构造的影响; ② 材料厚度的影响; ③ 背后空气层的影响; ④ 表面特征的影响。 (2) 薄板振动 吸声结构 薄板振动吸声结构的特点是具有低频吸声特性，同时还有助于声波的扩散。建筑中常用胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金属板等把它们周边固定在墙或顶棚的龙骨上，并在背后留有空气层，即成薄板振动吸声结构。 建筑中常用的薄板振动吸声结构的共振频率约在80～300Hz之间，在此共振频率附近的吸声系数最大，约为0.2～0.5，而在其他频率附近的吸声系数则较低。 龙骨 (3) 共振吸声 结构 共振吸声结构具有封闭的空腔和较小的开口，很像个瓶子。当瓶腔内空气受到外力激荡，会按一定的频率振动，这就是共振吸声器。 每个单独的共振器都有一个共振频率，在其共振频率附近，颈部空气分子在声波的作用下像活塞一样进行往复运动，因摩擦而消耗声能。若在腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，可以加宽和提高共振频率范围的吸声量。为了获得较宽频带的吸声性能，常采用组合共振吸声结构或穿孔板组合共振吸声结构。 (4) 穿孔板组合 共振吸声结构 穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的吸声特性。这种吸声结构与单独的共振吸声器相似，可看作是多个单独共振器并联而成。穿孔板厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及是否填充多孔吸声材料等都直接影响吸声结构的吸声性能。 这种吸声结构由穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、铝合板、薄钢板等，将周边固定在龙骨上，并在背后设置空气层而构成。这种吸声结构在建筑中使用比较普遍。 龙骨 (5) 柔性吸声材料 这种吸声材料是具有密闭气孔和一定弹性的材料，如聚乙烯泡沫塑料，其表面仍为多孔材料，但因具有密闭气孔，声波引起的空气振动不易直接传递至材料内部，只能相应地产生振动。在振动过程中，由于克服材料内部的摩擦而消耗了声能，引起声波衰减。这种材料的吸声特性是在一定的频率范围内出现一个或多个吸收频率。 (6) 悬挂空间 吸声体 悬挂于空间的吸声体，由于声波与吸声材料的两个或两个以上的表面接触，增加了有效的吸声面积，产生边缘效应，加上声波的衍射作用，大大提高了实际的吸声效果。 实际使用时，可根据不同的使用地点和要求，设计成各种形式的悬挂在顶棚下的空间吸声体。空间吸声体有平板形、球形、圆锥形、棱锥形等多种形式。 (7) 帘幕吸声体 帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品，安装在离墙面或窗洞一定距离处，背后设置空气层。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。帘幕的吸声效果与材料种类有关。帘幕吸声体安装、拆卸方便，兼具装饰作用，应用价值较高。 常用吸声材料的吸声系数如表13-13所示。 三、选用吸声材料的基本要求 为了改善声波在室内的传播的质量，保持良好的音响效果和减少噪音的危害，在音乐厅、电影院、大会堂、播音室及工厂噪音大的车间等内部的墙面、地面、天棚等部位，应适当选用吸声材料，选用时应注意如下要求： ① 必须选用材料的气孔是开放的，互相连通的。 ② 尽可能选用吸声系数较高的材料。 ③ 安装时应考虑尽量减少材料受碰撞的机会和因吸湿引起的胀缩影响。 ④ 注意吸声材料与隔声材料的区别，合理选用。 第四节 装饰材料 装饰材料主要是铺设或涂刷在建筑物表面，起保护内层，改善使用条件及增加表面和整体美感的材料。装饰材料除了起装饰作用，满足人们的精神需要以外，还起保护建筑物主体结构、提高建筑物耐久性以及改善建筑物保温隔热、吸声隔声、采光、防火等使用功能的作用。 装饰材料的种类繁多，本章仅介绍装饰石材、建筑陶瓷、建筑玻璃、建筑装饰涂料。 一、装饰材料的基本要求和分类 1. 装修效果与组成要素 建筑物装修的处理效果主要决定于总的体型、比例、尺寸、虚实对比、大的线条等设计手法。在设计已确定的情况下，如何处理内外墙面、柱面、地面、顶棚等的饰面也是影响装饰效果的一个重要因素，应综合考虑，合理选用。 饰面效果是由质感、线型及色彩三要素决定的。 (1) 质感 质感是材料的表面组织结构、花纹图案、颜色、光泽和透明性等给人的一种综合感觉，能引起人的心理反应和联想，可加强感情上的气氛。一般来说，材料的这种心理诱发作用是非常明显和强烈的。 1. 装饰效果与组成要素 质感主要是通过饰面材料本身的性质，或专门的施工方法，使建筑物表面产生粗细不同的线条、凹凸不平的表面，从而产生观感上的区别。如普通的抹灰砂浆，拉条施工就可产生饰面砖的感觉，而拉毛压光就会产生石材纹理的感觉。 (2) 线型 一定的分格缝、窗间墙凹凸线条、粗细的比例与花饰的配合也是构成外饰面装饰效果的因素。这一因素不仅决定于建筑上的立面处理，也与装饰材料的选型有关。 1. 装修效果与组成要素 (3)色彩 色彩是构成一个建筑物外观乃至影响周围环境的重要因素。建筑上往往通过黏贴或涂刷具有特定颜色的饰面材料来增加内外装饰的色彩。 无机材料中的天然石材、饰面陶瓷、彩色玻璃等的颜色在大气条件下可以经久不变；而以颜料作为着色素的粉刷、涂料、涂层，尽管十分注意选择着色颜料，但是在大气及周围环境的作用下，会引起不同程度的污染和退色。 因此，在选择饰面用颜料时必须考虑耐污染性、颜色稳定性，使建筑物能长期保持良好的饰面效果。 2. 装饰材料的基本要求 (1)材料的颜色、光泽、透明性 材料的颜色不是其固有的，而是材料对光谱产生反射，并被人观察到后所表现出的一种特性，它主要与光线的光谱组成及观察者的眼睛对光谱的敏感性有关。 为了达到良好的装饰效果，应选择合适的颜色。采用多种颜色时，还应很好地进行组合，使之协调。 材料的颜色应按（GB11942—89）《建筑材料色度测量方法》进行测定。 (1)材料的颜色、光泽、透明性 光泽是材料表面对光线产生方向性的反射后所表现出的一种性质，材料表面的光泽按《建筑饰面材料镜面光泽度测量方法》（GB/T13891—92）进行测定。一般材料的光泽度愈高，则形成于表面的物体形象的清晰程度愈高。 材料的透明性也是与光线有关的性质。当光线照射到材料上，能够透光，同时又能透视的材料具有完全的透明性；只能透光，却不能透视的材料具有半透明性；既不能透光，又不能透视的材料不具有透明性。 材料的颜色、光泽、透明性是构成“色调”的主要因素，不同部位的装饰材料所要求的基调和侧重面是不同的，如门窗玻璃主要侧重于透明度；内外墙面主要是颜色和光泽。 (2)形状和尺寸 对于块材、板材和卷材等装饰材料的形状和尺寸，以及表面的天然花纹、纹理及人造花纹和图案都有特定的规格和偏差要求，能按需要裁剪或通过拼装获得不同的装饰效果。 同时 尺寸大小要满足强度、变形、热工和模数等方面要求，如型材的截面大小要满足承载力、变形要求，玻璃的厚度满足其热工性能要求等。 (3)立体造型 材料本身的形状、表面的凹凸及材料之间交接面上产生的各种线型有规律的组合易产生感情意味。水平线给人以安全感、垂直线显得稳定均衡、斜线有动感和不稳定感，装饰材料的选用宜考虑造型的美观。 (4)环保要求 装饰材料的生产、施工、使用中，要求能耗少，施工方便，污染低，能满足环境保护要求。近期研究表明，现代装饰材料的大量使用引起室内外空气的污染，主要表现为材料释放出的有害气体对人体造成危害。现代装饰材料的环境污染问题应得到重视，材料中的有害物质含量应符合相应的国家标准。 (5)满足强度、耐水性、热工、耐腐蚀性、防火性要求 装饰材料在使用过程中会受到外界环境中各种因素的影响，所以在选用时不仅要满足功能需要，能弥补和改善建筑物在某些功能方面的不足，还应考虑满足强度、耐水性、热工、耐腐蚀性、防火性要求。 3. 装饰材料的分类 (1)室外建筑装饰材料 室外建筑装饰材料用于建筑物主体结构的外表面，通常采用铺设、涂刷等方式设置于建筑物外表面，通过建筑装饰材料的色调、线型和质感以及光泽、立体造型等，使建筑物蓬荜生辉，赏心悦目。 室外建筑装饰材料主要分为外墙涂料、装饰石材、装饰陶瓷、装饰玻璃、金属制品以及装饰混凝土等几大类。 (2)室内建筑装饰材料 室内装饰的效果同样也主要是由装饰物料的色调、线型和质感三个因素来实现的。所不同的是，室外装饰效果是人们远距离观赏得到的，而室内装饰效果则需要人们慢慢去品味。所以，内饰面的质感要细腻逼真，线条要细致精密，色彩要根据主人的爱好及房间的性质而定，至于明亮度，可以是浅谈有光泽的，也可以是平整无光的。 根据装饰部位可以划分为以下三类： ①内墙装饰材料; ②地面装饰材料;③吊顶装饰材料。 按材料性质，还可将建筑装饰材料分为无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料以及复合材料四大类。 感谢聆听 $$