封閉式頂棚裝修與吸音應(yīng)用策略

【摘要】：封閉式頂棚裝修與吸音材料和吸音的結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系，同時(shí)對視覺效果和建筑本身的特點(diǎn)有一定的要求。本文章依托封閉式頂棚為研究對象，針對其吸音結(jié)構(gòu)及處理手法研究其應(yīng)用策略。

【關(guān)鍵詞】：封閉式頂棚；吸音結(jié)構(gòu)；吸音材料

封閉式吊頂?shù)蹴數(shù)念愋投喾N多樣，按結(jié)構(gòu)形式可分為以下幾種：

1.整體性吊頂 它是指頂碰面形成一個整體、沒有分格的吊頂形式，其龍骨一般為木龍骨或槽型輕鋼龍骨，面板用膠合板、石膏板等。也可在龍骨上先釘灰板條或鋼絲網(wǎng)，然后用水泥砂漿抹平形成吊頂。

2.活動式裝配吊頂 它是將其面板直接擱在龍骨上，通常與倒T型輕鋼龍骨配合使用。這種吊頂龍骨外露，形成縱橫分格的裝飾效果，且施工安裝方便，又便于維修，是目前應(yīng)用推廣的一種吊頂形式。

3.隱蔽式裝配吊頂 它是指龍骨不外露，飾面板表面平整，整體效果較好的一種吊頂形式。

要使建筑頂棚原有結(jié)構(gòu)及頂棚設(shè)備、風(fēng)管、線槽等隱藏起來，同時(shí)使空間高度趨于相同，并且封閉式頂棚應(yīng)具有吸音或隔音功能。

一、 封閉式頂棚分類

封閉式頂棚裝修工程可以在建筑空間頂部整體實(shí)施或部分實(shí)施，若按裝飾手法細(xì)分，則可分為五種主要類型。（如表1）

二、封閉式頂棚對吸音材料與吸音結(jié)構(gòu)的選擇

在聲環(huán)境控制中，選擇何種吸聲材料與結(jié)構(gòu)常需作多方面考慮。

封閉式頂棚裝修從吸聲性能考慮，超細(xì)玻璃棉、巖棉、阻燃麻絨、聚氨酯吸聲泡沫等板材都具有良好的中高頻吸聲特性，增加板材厚度，或者材料層背后存留有空氣層，還能獲得較理想的低頻吸聲量，可作為首選的吸音材料。

為了增加低頻吸音，對吸音結(jié)構(gòu)的選擇，大多選用穿孔板板材與薄板吸聲結(jié)構(gòu)。目前封閉式頂棚吸音設(shè)計(jì)，使用較多的材料是穿孔石膏吸音板和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。

封閉式頂棚采用穿孔板時(shí)，穿孔率宜在12%左右。金屬板因材料特性穿孔率不受限制，F(xiàn)C板的穿孔率可達(dá)20%，這些都是封閉式頂棚理想的面層材料。

此外，封閉式頂棚選擇吸聲材料時(shí)，尚需考慮其力學(xué)強(qiáng)度、耐久性、穩(wěn)定性、防火性能、裝飾效果以及是否便于安裝等因素。

封閉式頂棚裝修對吸音材料與吸音結(jié)構(gòu)的要求，通常有兩大出發(fā)點(diǎn)，一是對視覺效果和空間特性的需求，二是對其吸音物理性能的考慮，設(shè)計(jì)師必須對封閉式頂棚吸音材料與吸音結(jié)構(gòu)的質(zhì)地、色彩、性能、價(jià)格和施工技術(shù)均熟悉掌握，才能在現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)出好的作品。

三、室內(nèi)空間對混響的處理

混響是在房間中，聲音經(jīng)所有界面不斷反射而積累的結(jié)果。理論上混響可以使室內(nèi)的聲級增加15dB，同時(shí)也會降低語言的清晰度。

聲音在室內(nèi)從穩(wěn)定狀態(tài)開始衰減，這個過程為混響過程，這段時(shí)間為混響時(shí)間。也即衰減60dB所需要的時(shí)間段，記作RT60。RT60太長，就是反射音太多，聲音混濁不清晰；太短則是吸音過度，聲音乾澀不夠圓潤。

語言類場所控制RT60有兩種主要方法：

1.縮小室內(nèi)超大空間的尺寸（如圖1）

空氣中的音速為340米/S（秒）。而我們?nèi)硕鷮β曇舻臅毫魰r(shí)間是0.1秒，因此，人耳分辨回聲的條件是，回聲到達(dá)人耳的時(shí)間，必須比原聲到達(dá)人耳的時(shí)間晚至少0.1秒。

0.1秒的音速聲程是34米，回聲也可理解為直達(dá)聲遇到反射面而反射回來的聲音，所以：34/2=17（米）。

當(dāng)反射面（聲程差）超過17米時(shí)，人耳就能判別出來自于不同方向的兩個獨(dú)立的聲音即“回聲”。

所以，依據(jù)回聲產(chǎn)生的時(shí)間差和聲程距離，在理論上一個矩形房間的最大尺寸，最好小于17米，那些超過17米的室內(nèi)使用（音樂類）空間，則需做十分專業(yè)的聲學(xué)處理。

圖1中的商業(yè)空間裝修，利用造型隔斷改變了原有建筑空間的尺寸，原有的一個大空間變成了若干可連通的小空間，消除了產(chǎn)生回聲的物理環(huán)境條件，可幫助減少室內(nèi)反射噪音，縮短混響時(shí)間。

2. 增加室內(nèi)表面吸聲量

對于室內(nèi)房間，混響時(shí)間的長短，取決于表面吸聲量處理。

使用簾幕隔斷增加吸聲量，是常用調(diào)整混響時(shí)間的方法，或是增加頂棚吸聲簾幕材料。

吸聲量隨頻率而變化，因此混響也隨頻率而改變。對于不同使用功能類型的室內(nèi)場所，有不同的可接受的混響時(shí)間范圍。主要用于語言類的場所，需要短的混響時(shí)間，主要用于音樂類的場所，需要長的混響時(shí)間。

在“語言類”室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)中，頂棚是控制混響時(shí)間的主要界面，做好合理的吸音處理，能控制需要的混響時(shí)間。

四、封閉式頂棚空間的聲波擴(kuò)散

封閉式吊頂頂棚要盡可能高一些，房間的空間與層高越大，聲音的擴(kuò)散也就越好，而凸面反射聲波擴(kuò)散材料使用，如擴(kuò)散型吸音板，它是一種較好的聲波擴(kuò)散材料，能夠使室內(nèi)聲音衰減平滑。

在封閉式頂棚的某些局部，組織安裝部分?jǐn)U散型吸音板，即可點(diǎn)綴單一的頂棚平面，又能起到聲波擴(kuò)散的作用。比如高分子顆粒吸聲材料，這類材料是通過一定工藝方法粘接壓制成型的結(jié)構(gòu)吸聲材料。顆粒微孔材料與多孔材料的吸聲機(jī)理相似，首先足牯滯作用吸聲。聲波在材料的孔隙中傳播引起孔內(nèi)空氣振動，造成它和孔壁的摩擦，由此產(chǎn)生速度梯度而導(dǎo)致粘滯阻礙作用，使部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能被耗散掉、，并且由于各顆粒之間的粘接不規(guī)則，每個孔隙周圍又分布一些更微細(xì)的孔隙，這樣的結(jié)構(gòu)有效地增加了孔隙內(nèi)空氣粘滯阻力，使得入射聲能量被有效地吸收。其次，顆粒微孔材料的筋絡(luò)是高分子塑料顆粒，其彈性模量較低，內(nèi)阻尼較大，存在吸聲效果。在封閉式頂棚設(shè)計(jì)中采取此類的吊頂裝飾材料，既具有美觀性同時(shí)又滿足了吸音的功能需求，與此同時(shí)還可以采用其他吸音的材料。目前市面上如高分子復(fù)合吸聲材料、高分子粘彈性吸聲材料、高分子發(fā)泡吸聲材料都是具有吸音功能性材料。當(dāng)然除了材料的使用，還可以利用吸聲結(jié)構(gòu)來解決吸聲、利于聲波擴(kuò)散的處理。

五、吸音策略研究

封閉式頂棚吸音措施很多，頂棚吸音實(shí)施則必須依據(jù)具體的空間尺度、使用性質(zhì)、建筑特點(diǎn)、噪音成因特點(diǎn)、環(huán)境美學(xué)原理、工程投資金額來確定具有針對性的吸音方案。設(shè)計(jì)出適合“某一”特定場所的“唯一” 具有針對性的方案，是未來室內(nèi)頂棚吸音設(shè)計(jì)發(fā)展的一大趨勢，吸音的策略應(yīng)該是多角度的、綜合性的處理手法。可以從吸音材料著手，設(shè)計(jì)吸音的結(jié)構(gòu)用來達(dá)到吸音的目的。本文從封閉式頂棚設(shè)計(jì)著手，分析了封閉式頂棚的種類，材料的選擇，聲波對空間的特性、吸音結(jié)構(gòu)的處理等。當(dāng)然，具體的吸音策略應(yīng)隨處理的空間不同、裝飾手法不同去選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)及裝飾材料。

參考文獻(xiàn)：

[1]淺談教室吸音原理與降噪材料的應(yīng)用[J]. 許毅. 廣東建材. 2009（08）

[2]室內(nèi)設(shè)計(jì)中的吸音降噪設(shè)計(jì)[J]. 王丹玲. 甘肅高師學(xué)報(bào). 2003（05）

[3]北京七色光兒童藝術(shù)劇院的聲學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 陳金京，王崢，項(xiàng)端祈，葛硯剛.應(yīng)用聲學(xué). 2002（03）

[4]高流速下微穿孔結(jié)構(gòu)的非線性聲學(xué)特性[J]. 王佐民，趙松齡，霍麟禎，熊玲杰.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 1991（04）