工业降噪材料——微穿孔金属板吸声体的研究

　　由于工业厂房中生产产生的噪声,损害了工人的健康,影响了生产效率,因此,必须采取降噪措施,实行劳动保护,提高生产效率,保证产品质量。其中,在工厂围护结构表面布置吸声材料的吸声减噪措施应用较广,它主要是利用吸声材料吸收混响声能,达到降噪目的。目前,吸声材料和吸声结构发展很快,应用也很广,为改善人们的生活和生产环境起了一定的作用。但是,吸声材料并非已能随意应用到任何场所,仍然存在很多问题,应用上受到许多限制。尤其高温(如铸造车间、热电厂)、高湿(如纺织厂)、高气流、高洁净度(如制药、精密仪器车间)、腐蚀性大(如化工厂)、灰尘多(如热电厂)的工厂车间,应用受到影响。因为这些工厂车间,由于温度高、湿度大、灰尘多,吸声材料安装布置不久,便因吸湿、吸尘而使吸声性能下降,达不到降噪要求;或者需要频繁更换材料,这样影响生产,经济效益差,投资费用高。另外,许多材料由于防火性能差或因温度过高而变形影响吸声性能,在高温车间不便使用。在洁净度高的车间,吸声材料应不脱落、无灰尘。为了保证生产不受干扰,吸声材料的耐久性、力学强度必须好。

　　工厂车间由于布置各种生产设备,安排生产流水线,可布置吸声材料的围护结构面积较小,一般只能在顶棚布置。因此,为了提高降噪效果,吸声材料必须具有较高的吸声系数。

　　从以上分析可知,寻找一种吸声性能好、防潮、防尘、耐高温、力学强度高、安装方便的吸声材料(结构)是迫在眉睫的任务。本试验对微穿孔金属板的研究,目的在于解决这些矛盾,为高温、高湿、高气流、高洁净度、腐蚀性大、灰尘多的工业厂房的噪声治理及防火和防潮要求高的厅堂音质设计提供一种新型的吸声材料。

　　1　吸声体设计的理论依据

　　通过大量的试验研究和实践应用证明,空间吸声体是一种吸声性能较好的吸声结构,它充分利用空间来提高单位投影面积上的吸声量,在噪声治理工程中具有较好的经济效益,而且,吸声体可以预先制作,并直接进行现场吊装,便于装卸和维修;同时,我国著名声学家马大猷先生提出了完整的微穿孔板理论,微穿孔板也具有较好的吸声性能,且具有防尘、防火、抗拉强度大、质轻、施工简单的特点,适合于高温、高湿、高气流、高洁净度、腐蚀性大的工业厂房中应用。

　　因此,结合两种吸声结构的优点,设计制作了“微穿孔板空间吸声体”。为了提高此吸声结构的耐火性能,选用轻质金属板(铝合金板)做表面微穿孔板。吸声体试件制作了方锥体和四棱台两种(见图1),它们的外表面积及底面积相同,四棱台的空腔体积大于方锥体,微穿孔金属板的厚度为0·8 mm,孔隙率分别为2%和1·03%,孔径都为0·8 mm(吸声体构造大样见图2)。