CN108867904A - 在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板 - Google Patents
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Abstract
在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板属于建筑材料技术领域。现有多层吸声板总厚度过大，三层板加上三层空腔总厚度接近120mm，一则不易施工，二则占据过大空间；另外，0.68的吸声系数仍有待提高。本发明之薄型多层吸声板由前层板、中层板和后层板叠加而成，后层板为微穿孔板，其特征在于，前层板为微缝板，板厚为0.5～5mm，缝宽为0.1～1mm，缝隙率为0.01～0.25；中层板为多孔吸声板，板厚为10～40mm，孔隙率为0.995～0.998，流体通道曲率为1.1～1.6，流阻为5000～20000pa·s/m；后层板为微穿孔板，板厚为0.05～1mm，孔径为0.01～1mm，穿孔率为0.01～0.20；所述微缝板、多孔吸声板和微穿孔板依次贴合在一起。相比于现有多层吸声板，总厚度在多数情况下能够减小二分之一；在0～1000Hz频段，平均吸声系数能够达到0.985～0.988。
Description
技术领域
本发明涉及一种在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板，属于建筑材料技术领域。
背景技术
公寓、写字楼房间密集，彼此之间用途有别，使用时间也有不同，不可避免在不同时间发出各种噪声，大部分处在低频频段，也就是音频低于1000Hz，形成对相邻房间的干扰，需要对墙体、楼板做吸声处理，如在房间的装饰装修的同时辅以吸声板材，以阻止噪声的传出。微穿孔板是一种分布着孔径小于1mm的微通孔的板状吸声材料，与板后的空腔组成共振吸声结构，获得吸声效果。然而，微穿孔板的吸声效果并不令人满意，例如，孔径d＝0.3mm、板厚t＝0.1mm、穿孔率p＝0.02、腔厚D＝20mm的微穿孔板吸声频段为700～1300Hz，缺乏对700Hz以下频率的噪声的吸声效果，即使在该频段，吸声系数也只有0.5，虽然吸声系数峰值要高一些，但是，吸声峰值频域很窄，只有一百多赫兹，例如150Hz。鉴于此，在现有技术中出现了一种由三层参数不同的微穿孔板叠加而成的多层吸声板，见下表所示。
| 孔径d(mm) | 板厚t(mm) | 穿孔率p | 腔厚D(mm) | |
| 前层板 | 0.6 | 0.3 | 0.04 | 35 |
| 中层板 | 0.6 | 0.3 | 0.02 | 40 |
| 后层板 | 0.6 | 0.8 | 0.02 | 40 |
这种多层吸声板的吸声效果有改善，例如，在0～2000Hz频段，其吸声系数能达到0.68。
不过，所述多层吸声板同样存在其不足，例如，总厚度过大，三层板加上三层空腔总厚度接近120mm，一则不易施工，二则占据过大空间；另外，0.68的吸声系数仍有待提高。
发明内容
为了提高吸声板材在低频频段的吸声系数，同时控制吸声板材的总厚度，我们发明了一种在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板，
本发明之在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板由前层板、中层板和后层板叠加而成，后层板为微穿孔板，其特征在于，如图1所示，前层板为微缝板1，板厚为0.5～5mm，缝宽为0.1～1mm，缝隙率为0.01～0.25；中层板为多孔吸声板2，板厚为10～40mm，孔隙率为0.995～0.998，流体通道曲率为1.1～1.6，流阻为5000～20000pa·s/m；后层板为微穿孔板3，板厚为0.05～1mm，孔径为0.01～1mm，穿孔率为0.01～0.20；所述微缝板1、多孔吸声板2和微穿孔板3依次贴合在一起。
本发明其技术效果一方面在于，微缝板1与多孔吸声板2二者的最大厚度只有45mm，相比于此，微穿孔板3的厚度可忽略，尽管本发明之薄型多层吸声板在安装时需要与待隔音墙体4或者楼板保持10～40mm间距，如图1所示，以形成与薄型多层吸声板中的微穿孔板3配合工作的空腔5，占用空间总厚度最大也就只有85mm，相比于现有多层吸声板，总厚度通常减小三分之一，多数情况下能够减小二分之一。本发明其技术效果另一方面在于，本发明的具体实施方式在0～1000Hz频段，平均吸声系数能够达到0.985～0.988，即使吸声频段扩展为0～2000Hz，平均吸声系数能够达到0.982～0.986，远高于现有技术。这一效果得益于本发明之吸声板不仅由多层吸声体构成，而且每层吸声体种类还不同，吸声机理、吸声峰值频域也不同。例如，噪声声波穿过微缝板1因Helmholtz效应而耗散；多孔吸声板材是一种蓬松、发泡材料，声波进入板材内部后在狭窄通道中传播，通道的曲率较大，也就是通道十分曲折，声波需要频繁改变传播方向，与通道固体材料摩擦，出现粘滞性和热导性效应，声能被逐渐耗散；残余的声波穿过微穿孔板3，在空腔5内引起共振而耗散。因此，尽管各层的吸声峰值频域位于低频频段，但是，位置各不相同，彼此弥合。再如，单一的微缝板或者多孔吸声板在20～2000Hz频段其平均吸声系数也就是0.7～0.8，不论是微缝板、多孔吸声板，还是微穿孔板，即使同种吸声体多层叠加，吸声效果的改善也不会非常明显，例如，现有多层吸声板由三层微穿孔板叠加而成，在0～2000Hz频段，其吸声系数也就达到0.68而已。
可见，本发明的发明目的得到了全面、完美的实现。
附图说明
图1是本发明之在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板结构及安装使用状态示意图，该图同时作为摘要附图。
图2是本发明之在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板中的多孔吸声板结构及形态示意图。
图3是本发明之在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板中的微穿孔板形态示意图。
具体实施方式
本发明之在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板由前层板、中层板和后层板叠加而成，后层板为微穿孔板。如图1所示，前层板为微缝板1，板厚为0.5～5mm，缝宽为0.1～1mm，缝隙率为0.01～0.25。微缝板1的材质为不锈钢或者铝。中层板为多孔吸声板2，板厚为10～40mm，孔隙率为0.995～0.998，流体通道曲率为1.1～1.6，流阻为5000～20000pa·s/m。在多孔吸声板2前部开有一组截面形状为矩形、彼此平行的腔槽6，如图2所示，槽宽为0.8～1mm，槽深为1～5mm，相邻腔槽6的间距为2～4mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙平行或者垂直的方向。腔槽6的存在增大了声波与多孔吸声板2的接触面积，使得更多闯过微缝板1的声波进入多孔吸声板2。多孔吸声板2的制作材料为无机纤维、泡沫玻璃或者泡沫金属，如泡沫铝。后层板为微穿孔板3，如图3所示，板厚为0.05～1mm，孔径为0.01～1mm，穿孔率为0.01～0.20。微穿孔板3的材质为聚酯树脂，如PET或者PBT。所述微缝板1、多孔吸声板2和微穿孔板3依次贴合在一起。
下面举例说明本发明。
例1：微缝板1板厚为5mm，缝宽为0.1mm，缝隙率为0.15，材质为不锈钢。多孔吸声板2板厚为20mm，孔隙率为0.995，流体通道曲率为1.1，流阻为10000pa·s/m，制作材料为泡沫铝；腔槽6槽宽为1mm，槽深为1mm，相邻腔槽6的间距为2mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙平行的方向。微穿孔板3板厚为0.05mm，孔径为0.3mm，穿孔率为0.01，材质为PET；与微穿孔板3配合的空腔5的腔厚为30mm。平均吸声系数在0～1000Hz频段内达到0.985，在0～2000Hz频段内达到0.984。
例2：微缝板1板厚为5mm，缝宽为0.1mm，缝隙率为0.18，材质为不锈钢。多孔吸声板2板厚为30mm，孔隙率为0.998，流体通道曲率为1.1，流阻为15000pa·s/m，制作材料为无机纤维；腔槽6槽宽为1mm，槽深为2mm，相邻腔槽6的间距为2mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙平行的方向。微穿孔板3板厚为0.05mm，孔径为0.3mm，穿孔率为0.05，材质为PET；与微穿孔板3配合的空腔5的腔厚为20mm。平均吸声系数在0～1000Hz频段内达到0.987，在0～2000Hz频段内达到0.983。
例3：微缝板1板厚为5mm，缝宽为0.15mm，缝隙率为0.2，材质为不锈钢。多孔吸声板2板厚为40mm，孔隙率为0.998，流体通道曲率为1.2，流阻为20000pa·s/m，制作材料为泡沫玻璃；腔槽6槽宽为1mm，槽深为3mm，相邻腔槽6的间距为3mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙平行的方向。微穿孔板3板厚为0.06mm，孔径为0.5mm，穿孔率为0.1，材质为PET；与微穿孔板3配合的空腔5的腔厚为10mm。平均吸声系数在0～1000Hz频段内达到0.988，在0～2000Hz频段内达到0.986。
例4：微缝板1板厚为8mm，缝宽为0.15mm，缝隙率为0.2，材质为铝。多孔吸声板2板厚为30mm，孔隙率为0.998，流体通道曲率为1.2，流阻为15000pa·s/m，制作材料为无机纤维；腔槽6槽宽为1mm，槽深为3mm，相邻腔槽6的间距为4mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙垂直的方向。微穿孔板3板厚为0.08mm，孔径为0.5mm，穿孔率为0.15，材质为PET；与微穿孔板3配合的空腔5的腔厚为30mm。平均吸声系数在0～1000Hz频段内达到0.985，在0～2000Hz频段内达到0.982。
例5：微缝板1板厚为8mm，缝宽为0.2mm，缝隙率为0.25，材质为不锈钢。多孔吸声板2板厚为40mm，孔隙率为0.998，流体通道曲率为1.2，流阻为15000pa·s/m，制作材料为泡沫铝；腔槽6槽宽为1mm，槽深为5mm，相邻腔槽6的间距为2mm，腔槽6的走向为与微缝板1缝隙垂直的方向。微穿孔板3板厚为0.1mm，孔径为0.5mm，穿孔率为0.2，材质为PBT；与微穿孔板3配合的空腔5的腔厚为20mm。平均吸声系数在0～1000Hz频段内达到0.986，在0～2000Hz频段内达到0.984。
Claims (3)
1.一种在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板，由前层板、中层板和后层板叠加而成，后层板为微穿孔板，其特征在于，前层板为微缝板(1)，板厚为0.5～5mm，缝宽为0.1～1mm，缝隙率为0.01～0.25；中层板为多孔吸声板(2)，板厚为10～40mm，孔隙率为0.995～0.998，流体通道曲率为1.1～1.6，流阻为5000～20000pa·s/m；后层板为微穿孔板(3)，板厚为0.05～1mm，孔径为0.01～1mm，穿孔率为0.01～0.20；所述微缝板(1)、多孔吸声板(2)和微穿孔板(3)依次贴合在一起。
2.根据权利要求1所述的在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板，其特征在于，微缝板(1)的材质为不锈钢或者铝；多孔吸声板(2)的制作材料为无机纤维、泡沫玻璃或者泡沫金属；微穿孔板(3)的材质为聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的在低频频段具有高吸声系数的薄型多层吸声板，其特征在于，在多孔吸声板(2)前部开有一组截面形状为矩形、彼此平行的腔槽(6)，槽宽为0.8～1mm，槽深为1～5mm，相邻腔槽(6)的间距为2～4mm，腔槽(6)的走向为与微缝板(1)缝隙平行或者垂直的方向。
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