地下環(huán)境中大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)及材料選擇分析

蓋志鵬 蔣慶林 蔡玉龍 溫京亞 李新娟

摘 ? ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)建設(shè)行業(yè)不斷發(fā)展，在各個(gè)方面都取得了較大的成績(jī)，近幾年來(lái)，地下環(huán)境的建筑方面受到了社會(huì)上廣泛的關(guān)注。在整個(gè)的地下環(huán)境中，建筑工程最為關(guān)鍵的部分就是大空間的設(shè)計(jì)，需要能夠保障大空間具有室內(nèi)廣闊，能夠?qū)?fù)雜聲音的反射行程，因此在地下環(huán)境中大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。除此之外，地下環(huán)境中建筑物材料的選擇也十分的重要，需要能夠具備高度防火、防潮等特點(diǎn)。基于此，本文針對(duì)地下環(huán)境中大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)及材料選擇進(jìn)行有效分析。筆者主要結(jié)合建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的原理以及地下環(huán)境對(duì)于吸引材料的要求，分析一些吸引材料的特征以及分類，以及能夠有效地幫助地下環(huán)境中大空間建筑工程實(shí)施。

關(guān)鍵詞：地下環(huán)境;大空間;聲學(xué)設(shè)計(jì);材料選擇

引言

在進(jìn)行地下工程建設(shè)過(guò)程中，我們往往會(huì)將地下環(huán)境中大空間設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)內(nèi)容，這是因?yàn)檫@個(gè)空間所在的位置是整體工程中最為核心的部分，因此對(duì)于這空間的要求也十分的高，大空間往往具有寬闊、室內(nèi)設(shè)施和管道建設(shè)復(fù)雜、復(fù)雜的是那聲音反射行程等等。因此我們針對(duì)地下環(huán)境中大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)及材料選擇進(jìn)行探究具有重要價(jià)值。

一、建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的原理

就目前的發(fā)展情況而言，建筑生血的設(shè)計(jì)大部分是利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行聲控模擬，能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)分析計(jì)算出空間的音質(zhì)參數(shù)以及聲路解析。在進(jìn)行建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，首先能夠準(zhǔn)確的確定全部空間都具有合適的響度，這樣一來(lái)能夠使聲音傳播路線反射程度增加，其次還需要能夠使用到不同的吸音材料和吸音構(gòu)造，這樣以來(lái)能夠有效的調(diào)控時(shí)間和聲音頻率。

二、地下環(huán)境對(duì)于吸音材料的要求

在地下工程建設(shè)中，整體的空間和每個(gè)界面的新材料以及穿孔率的厚度可以有效地計(jì)算出聲音參數(shù)，通過(guò)比較分析可以設(shè)計(jì)大空間內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且選擇合適科學(xué)的吸音材料。在針對(duì)于材料的選擇方面，材料的聲學(xué)性并不是唯一的標(biāo)準(zhǔn)，主要是因?yàn)樾虏牧贤怯脕?lái)工程的裝修的，而材料的使用結(jié)果是至關(guān)重要的，也是主要原因。對(duì)于地下工程來(lái)講，外界環(huán)境往往是十分潮濕的，因此很多的材料具有很高的防潮性。同樣，材料還需要具有較高的防火系數(shù)。綜上，這些要求導(dǎo)致許多的吸音材料十分的昂貴。

三、吸音材料的特征及分類

吸音材料是多種多樣的，其自身具有各式各樣的形式，我們往往會(huì)根據(jù)吸音材料的特征將吸音材料分為三類，分別為特殊吸音材料，多孔性吸音材料、共振吸音材料。這三大類系列材料中，應(yīng)用最為廣泛的就是多孔性吸音材料。下面主要針對(duì)這三類材料進(jìn)行仔細(xì)分析：

1、多孔性吸音材料

多孔性吸音材料本身是十分容易理解的，顧名思義就是具有多孔的一些材料，這些多孔類的吸音材料往往具有較強(qiáng)的吸音能力，多孔性吸音材料的主要特點(diǎn)就是從外部到內(nèi)部都存在著互相連通的小孔。多孔性吸音材料能夠從外部吸收聲波，通過(guò)空氣與固定空間所存在的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致小孔內(nèi)形成相對(duì)的粘滯壓力，這樣一來(lái)，小孔能夠?qū)⒖諝獾恼駝?dòng)能量有效地轉(zhuǎn)化為熱能，這樣一來(lái)可以有效地減緩聲能。不僅如此，還可以通過(guò)孔壁與空氣之間的絕熱壓縮而產(chǎn)生有效的熱交換，能夠減弱聲能。針對(duì)于多孔性吸音材料來(lái)講，能夠有效影響多孔性吸音材料吸音特征的因素一般可分為以下幾點(diǎn)。

首先，流阻。其主要指的是空氣質(zhì)點(diǎn)能夠通過(guò)材料的孔隙而產(chǎn)生的阻力，流阻就是材料對(duì)于低頻吸音能力的表征，材料的流阻性能越低，就代表著地皮吸音能力就越小，但反過(guò)來(lái)也就意味著高頻吸音能力就越大。其次，孔隙率，一般來(lái)講孔隙率越大，吸煙材料的吸音效果就越好。在地下環(huán)境的大空間設(shè)計(jì)中，往往會(huì)要求吸音材料的孔隙率達(dá)到90%。接著材料的厚度也會(huì)對(duì)吸音能力造成一定的影響。如果材料越薄，厚度越厚，材料的低頻吸音能力就會(huì)明顯的提高。多孔性材料的第一共振頻率和吸音材料的厚度近似成反比，增加厚度可以提高低頻吸音能力。最后材料的密度也會(huì)對(duì)于吸音能力造成一定的影響。但是這類影響是比較復(fù)雜的，具有較強(qiáng)的不確定性，針對(duì)于相同的材料，如果厚度不變的情況下密度越大，低頻吸音能力就會(huì)明顯的提高。

2、共振吸音材料

除了多孔性吸音材料外，共振新材料也是比較廣泛應(yīng)用于建筑工程中的。其的原理就是一種當(dāng)吸音材料和構(gòu)造的自振頻率與聲波的頻率相同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振的吸音材料。吸收到的聲波會(huì)導(dǎo)致吸音材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)，如果能夠讓振動(dòng)的幅度調(diào)到最大，可以有效的衰減聲能，這樣一來(lái)就可以有效地進(jìn)行吸音。共振吸音材料和構(gòu)造的吸煙能力會(huì)達(dá)到峰值吸音的效果，也就是在特定的一個(gè)頻率誒歲數(shù)到達(dá)最大時(shí)，當(dāng)遠(yuǎn)離這個(gè)頻率范圍之后，吸音系數(shù)就會(huì)有效地降低，而吸音能力也會(huì)明顯的降低。

3、特殊吸音材料

多孔性吸音材料主要是用來(lái)吸收中、高頻的聲音，而共振吸音材料往往是用于吸收低頻聲音。但是特殊吸音結(jié)構(gòu)往往指的是材料和結(jié)構(gòu)具有特定的吸音能力，能夠被應(yīng)用到指定的建筑工程中。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，地下環(huán)境大空間受到了廣泛的重視，對(duì)于國(guó)家的發(fā)展和人民的生活具有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，因此積極的探究地下環(huán)境中大空間建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)以及材料的選擇是無(wú)比重要的。

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