一種分散懸吊於房間天花板下方的吸聲構件,用以降低室內雜訊或改善室內音質條件。不便於在天花板上整片滿鋪吸聲材料和吸聲結構時,可採用這種懸吊形式。利用空間吸聲體降低雜訊或控制音質具有用料少、效率高、投資省、設計靈活、施工方便等特點,並能因地制宜地作成各種形式,特別適用於工廠廠房。隨著環境科學和建築聲學技術的發展,空間吸聲體的研究日益深入,應用日趨廣泛。

  形式和安裝方式 空間間吸聲體的形式和安裝方式須視房間的用途、面積、聲源特性和建築裝飾要求等因素而定。常見的空間吸聲體形式有板狀、球狀、圓柱狀、圓錐狀、棱錐狀和多面體狀等(圖1)。其中以板狀空間吸聲體構造最簡單,應用最廣。根據不同的使用條件,可采用正方形、矩形、圓形、三角形或多邊形等不同的平面形狀。如上海金山石油化工總廠腈綸廠冷凍站房設計采用瞭32塊矩形板狀空間吸聲體(每塊長5.2米、寬2.2米、厚7.5厘米),其總面積僅占房頂面積的三分之一;上海文化廣場采用瞭正三角形板狀空間吸聲體(邊長4.5米、厚10厘米)(圖2)。丹麥某繪圖室采用瞭貼頂懸掛的圓錐狀空間吸聲體;美國研究設計瞭多種空間吸聲體,如NFA-1型棱柱狀空間吸聲體,具有寬頻帶的吸聲性能。

圖2 上海文化廣場正三角形板狀空間吸聲體

  空間吸聲體的尺寸一般應與房間的面積、高度相適應。如在小型工廠廠房內,每塊板狀空間吸聲體可為1~2米2;中型廠房可為3~4米2;大型廠房可為5~10米2;而厚度則常取5~10厘米。

  空間吸聲體的特性用每塊吸聲體的有效吸聲量表示。當板狀空間吸聲體的總面積相當於房間平頂面積的30~40%時,可以使這種空間吸聲體的吸聲效率達到最佳值,獲得較好的技術經濟效果。

  空間吸聲體大多安裝於房間的頂部,且以離頂懸吊方式居多;也可以貼頂安裝。板狀空間吸聲體可以水平分散懸吊,也可以垂直分散懸吊,總面積相同,降噪效果也大致相同。水平懸掛板狀空間吸聲體的離頂高度常可控制在房間凈高的1/5至1/7左右,如條件許可,以掛得低些,離噪聲源近些為宜。如小型平屋面廠房,房屋高度不大,則可掛在離頂0.5~0.8米處;大中型廠房,通常掛在與屋架下弦平齊或更低一些為好。垂直懸掛的板狀空間吸聲體可以貼頂吊掛,也可以離頂懸空吊掛;可以成排吊掛,也可以成格、成組、交叉或串聯吊掛。圖3為某大面積噪聲車間垂直懸掛的板狀空間吸聲體。吸聲體每塊平均面積約為2米2,共332塊,每4塊一組,吊掛於屋架上下弦之間,其總面積為車間面積的22%。這種垂直懸掛的板狀空間吸聲體在一些國傢的紡織廠、金屬加工廠、汽車廠等廣泛應用。

  其他各種形狀的空間吸聲體,多單獨懸掛於屋頂的下方。各個空間吸聲體之間,可以保持相同的高度和間距,也可以高低參差、間距不等,或與燈具有機地結合,組成某種空間圖案。總之,設計和安裝空間吸聲體必須綜合考慮采光、照明、通風及建築裝飾等多方面的功能要求。

  材料和構造 空間吸聲體的組成通常包括四個部分:骨架、護面層、吸聲填料和吊件。尺寸較大的空間吸聲體,應有骨架作支承,使吸聲體有一定的剛度。骨架可以用木筋、角鋼或薄壁型鋼等。護面層常用穿孔或穿縫的薄鐵皮、鋁箔或塑料片,其厚度可取0.5~1.0毫米,穿孔孔徑常取4~8毫米,穿孔率一般應大於20%。如果吸聲體表面裝飾要求不高,也可采用鋼板網或塑料網內襯窗紗作護面層,以省去穿孔板加工的工序。如果室內噪聲頻譜呈低頻性或具有某些明顯的低頻噪聲峰值,也可采用穿孔率低於5%的穿孔板,以便有效地吸收低頻噪聲。吸聲填料一般采用超細玻璃棉氈、礦棉氈、瀝青玻璃棉氈等多孔纖維狀吸聲材料,並以玻璃纖維佈等透聲性能較好而又有一定強度的材料作蒙佈。板狀空間吸聲體通常滿填吸聲材料。其他形狀的空間吸聲體內可滿填吸聲材料,也可在護面層後襯貼一定厚度的吸聲材料,其餘部分為空腔。這樣既可節省吸聲填料,也能在一定程度上改善空間吸聲體的低頻吸聲性能。在潮濕環境中,可采用單層或雙層微穿孔板作吸聲層,不填吸聲材料,效果同樣良好。吸聲體的吊件須根據懸掛方式而定,一般由金屬吊耳、吊鉤、吊筋、花籃螺栓以及建築物中預埋吊點等組成。吊件的設計要求是吊掛方便和牢固。

  效果 空間吸聲體降低室內噪聲或混響時間的效果主要取決於空間吸聲體的材料、構造及其安裝數量,同時也與室內聲場條件有關。如果原來室內表面吸聲很少,混響時間較長,則安裝空間吸聲體後的降噪效果可達5~10分貝,最多不會超過15分貝。如上海金山石油化工總廠腈綸廠冷凍站房安裝板狀空間吸聲體後,中頻混響時間從5秒降到1.7秒。噪聲降低5分貝。而圖3所示的垂直懸掛板狀空間吸聲體安裝後,車間內噪聲平均降低7分貝。如果室內表面原來就有一定的吸聲作用,混響時間又較短,就不必再懸掛空間吸聲體,以免浪費。

圖3 某大面積噪聲車間垂直懸掛的板狀空間吸聲體

  

參考書目

 F.英格斯列夫著,呂如榆譯:《近代實用建築聲學》,中國建築工業出版社,北京,1963。

 子安勝著,高履泰譯:《建築吸聲材料》,中國建築工業出版社,北京,1975。