聲學超材料在綠色建筑通風隔聲中的應用展望

王儷靜，吳曉莉

(南京林業大學機械與電子工程學院，江蘇 南京 210037)

綠色建筑設計已經成為現代城市可持續發展的必要組成部分，主要是為人類提供環境友好、健康舒適的生活空間，但大多建筑靠近地面交通網，車輛等產生的環境噪聲已經成為影響社會可持續發展和居民日常生活的主要污染形式之一，尋求有效的通風隔聲方法是發展綠色建筑首要解決的任務之一。

傳統的隔音屏障是緩解交通噪聲的主要措施之一[1]，建筑立面是高層環境中較為通用的隔聲方法之一[2-3]，且不占用土地面積，雙層或三層玻璃窗也可以有效地控制噪聲[4]。然而，除非安裝機械通風，這些傳統的隔聲措施都是以犧牲室內空氣質量為代價的，在現代社會可持續發展的理念下，機械通風一般是不可取的，因為它會產生額外的能源消耗。聲學超材料的出現與發展為解決這一問題提供了新的研究方向。

聲學超材料是通過對結構的物理參數進行設計，以獲得傳統材料所不具備的隔聲特性的一種人工設計制造而成的特定聲結構，不僅提供了前所未有的操縱聲波和振動的能力，并且提供了多領域的應用前景，例如聲學隱形[5]、亞波長成像[6]、傳輸或反射控制[7]等。聲學超材料起源于局域共振型聲子晶體，聲子晶體因布拉格散射具有帶隙的特性，通過這一特性可以表現出不同尋常的聲學材料參數，例如負折射率或強有效質量各向異性[8-9]，隔離某些特定……