新型环保型建筑隔音材料性能测试技术

新型环保型建筑隔音材料性能测试技术

阿布都艾海提·阿布拉

和田建众工程检测有限责任公司，新疆和田地区和田市848000

摘要：在建筑降噪工程中建筑隔音材料能够发挥非常重要的作用。近年来，相关人员越来越重视新型环保型减阻隔音材料研发和应用工作，在此情况下选择出操作简单、快速准确的降噪性能测试技术非常有必要。基于此，本文将在充分考虑新型环保型建筑隔音材料设计性能的基础上，探讨可以在实际工作中使用的吸声隔音性能测试技术，从而为相关人员开展工作提供一定的借鉴意义。

关键词：建筑隔音材料；环保型；隔音性能测试技术

前言：现如今，噪声污染已经被人们放在与固体污染、大气污染，水污染相同的地位。但是借助分析可知，噪声污染与其他污染之间存在明显差别，其属于物理性污染类别，在大多情况下只会影响到局部，不会产生全球性污染和区域性污染的情况，并且不会有污染物残留。在噪声源不再发出噪声后，产生噪声污染的情况也会终止，但是其产生的危害已经人们引起高度重视，在建筑工程等工程中运用各种新型环保型隔音材料，并准确开展相关材料吸声隔音性能测试工作，只有这样才能够有效提升建筑工程的隔音水平。

1、噪声的危害

噪声会在生理和心理两个层面对人产生不良影响，当周围存在较大的噪声时，会导致人出现烦躁的情绪，降低人们休息、工作以及学习质量。长期在高噪声的环境下，人有很大几率会出现易疲劳、注意力不集中、反应慢、心情烦躁等问题，从而使工作和学习拥有更低的效率，将情况足够严重时还可能引发安全事故。同时，当噪声达到足够高的水平时，还会降低人的听力[1]。根据相关资料显示，当人们处于85dB的噪声环境中，在5年内有3%的几率患上噪声性耳聋，而且随着噪声不断增大患上噪声性耳聋的几率也会越来越大，严重时会导致人完全丧失听力。另外，长期处于噪声环境中，会降低人心血管和肠胃功能导致患病。所以，近年来人们越来越重视建筑隔音材料的吸声隔音性能，提升了相关材料性能检测的难度，尤其是在出现新型环保型建筑隔音材料后更是如此。

2、新型环保型建筑隔音材料吸声性能测试技术

2.1 驻波管法

驻波管法以垂直入射吸声系数作为检测对象，其工作原理就是将拥有相同频率的反射声波和入射声波在驻波管内形成驻波，然后借助声压反射系数、声压、吸声系数等确定隔音材料的吸声系数。

在使用驻波管法开展建筑隔音材料测试时，相关人员需要选取较小尺寸的试样，可在一定程度上降低测试成本，但是此种方法也存在一定不足，如完成测试所需时间较长、操作难度较高、需要逐点测量吸声性能等，因此需要测量仪器达到较高的时间稳定性，而且需要配备专业人员开展调试工作，只有这样才能满足相应的重复性和准确性要求。近年来，在各种新型环保型建筑材料不断出现后，相关人员也优化了此测试技术，通过将传声器传统系统融入系统中，系统可随着距离变化自动测量管内声压，可达到0.3mm的距离分辨率，有效避免了传统驻波管测量存在的测量空间需求大、准确性低、测量时间长等不足。驻波管法可在新型环保型建筑隔音材料吸声性能检测中发挥良好作用，特别是在测试小样品吸声性能时具有突出优势。

2.2 混响室法

现阶段，混响室法已经成为得到国际公认的建筑隔音材料吸声性能检测方法，该方法是以无规入射吸声系数作为检测对象，其原理是在充分考虑隔音材料影响扩散生产声压衰变曲线的情况，从而确定材料的吸声系数。在实际操作过程中，相关人员可利用满场混响时间、试样面积、空场混响时间、房间体系等准确计算吸声系数。

简单理解，混响室法就是在一个较大面积且拥有混响场特性的空间内，测试声波无规则入射的情况，在实际操作中相关人员大多需要选取10.0m2的新型环保型建筑隔音材料试样，此操作方法需要支出较高的成本且操作难度较高，但是其最终测试结果与实际情况非常接近，但是当以相同材料样品作为测试对象时，使用不同混响室会得到不同的测量结果，无法满足可比性的要求[2]。

另外，针对一些无法制作成大尺寸样品的新型环保型建筑隔音材料，相关人员可以使用与混响室法较为详细的阿尔法箱法，其拥有与混响室法较为相同的测试原理，但是仅需要约1.2m2的试样尺寸。

2.3 阻抗管法

相较于驻波管法，在阻抗管法中驻波管法的可滑动微音车被两个在管壁上固定的传声器所取代。阻抗管法以垂直入射吸声系数作为测量指标，在其内部声压信号的采集和处理工作均由传声器完成，同时其也会开展频域分别反射信号和入射信号的工作，然后借助计算明确各种频率下的特性阻抗。如图1所示，在x＜0部分选取点A和点B，两个点的坐标位置分别为-a和-b，相关人员通过计算两点的声压可明确声压的反射系数，然后再如上文所述借助声压反射系数、声压、吸声系数等确定隔音材料的吸声系数。

图1 阻抗管中声波传播示意图

在实际使用该方法的过程中，相关人员需要根据阻抗管截面积选用相同尺寸的试样，具有成本低、操作简单的优势，符合吸声系数宽频测量要求，可在很大程度上缩短测量时间，而且还可以有效融合现代频谱分析方法，在减少吸声系数测量所需时间的过程中使测量结果具有更高的准确性。

3、新型环保型建筑隔音材料隔音性能测试技术

3.1 混响室法

在测量新型环保型建筑隔音材料隔声量时需要将两个混响室进行有效连接，并将两者分别作为发生室和接受室，而且需要将接受室的吸声量作为重要考虑因素，然后借助接受室总面积、吸声系数、样品面积计算出声压等级。此种方法存在较高的测试环境要求，而且大多情况下应该使用10.0m2的试样，需要测量单位支出较多成本。正常情况下，当新型环保型建筑隔音材料在达到大试阶段后，或制作大尺寸声学材料样本时才会使用混响室法。

3.2 四传声器法

在研究声阻抗管测试新型环保型建筑隔音材料的过程中，四传声器法应用较为广泛。在实际操作中，管内声源将宽频声波发出，此时为平面波的声波会在管道内传播，当其接触新型环保型建筑隔音材料后会出现反射波，同时也会有部分声波传播样品达到受声管，最终产生透射波。之后相关人员通过测量四个固定点的声压级，可确定材料声传递损失[3]。四传声器法操作难度较低且只需较小尺寸试样，在控制测试成本方面具备突出优势。

该方法的基础是吸声性能测试，同时也是三传声器测试方法的改进版本。近年来，有很多学者将这一隔音性能测试技术作为研究对象，使其避免了很多原有缺陷，如受声管中的反射声波干扰。在运用此种方法开展新型环保型建筑隔音材料隔音性能检测时，相关人员可使用比利时SCM205阻抗管，可准确计算出无反射反射系数、无反射透射技术、无反射表面阻、材料性能传递损失等参数，可有效满足新型环保型建筑隔音材料测试需求。

结束语：

    现阶段，相关人员正在持续推进研发新型环保型建筑隔音材料的工作，相关材料制备工艺也越来越完善，在此过程中有效测试相应材料吸声隔音性能非常重要。在实际开展测试工作时，相关人员应正视各种现有各种测量方法存在的优势和不足，在充分考虑实际情况的基础上综合运用驻波管法、混响室法、阻抗管法、四传声器法等测试技术，以此保证新型环保型建筑隔音材料性能测试需求得到有效满足。

参考文献：

[1]杨坤,张航,庞福振.微纳米多孔梯度材料隔声性能试验研究[J].舰船科学技术,2021,43(11):5.

[2]施雪军,闫荣学,杜祥祥,等.环氧树脂/活性炭复合材料的力学与隔声性能[J].平顶山学院学报,2021,036(002):33-38.

[3]张九红，周文涛，李枫，马鸣霄.既有GRC多孔条板轻质隔墙隔声性能提升实验研究[J].东北大学学报:自然科学版, 2022,43(10):1477-1483.