趙心悅 孫獻(xiàn)娥 楊小軍 黃俁劼 王 正

（1.南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210037； 2.連云港宮良木業(yè)有限公司，江蘇 連云港 222002）

多種建筑類型中，木結(jié)構(gòu)建筑因綠色環(huán)保、造型設(shè)計(jì)靈活、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)深受人們喜愛(ài)。同時(shí)木結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)境噪聲控制也一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。在GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)住宅建筑隔聲標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格的要求，其中住宅臥室和起居室允許噪聲級(jí)為A聲級(jí)，臥室的晝間應(yīng)小于或等于45 dB，夜間應(yīng)小于或等于37 dB；而起居室要求晝夜期間都應(yīng)小于或等于45 dB[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的聲學(xué)性能展開(kāi)研究，認(rèn)為采用吸聲材料是達(dá)到降噪效果最有效的噪聲治理方法。研究者仿照天然蜂巢結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由兩塊面板與中間芯層組成，面板為高強(qiáng)度材料以保證足夠的強(qiáng)度，芯層為蜂窩結(jié)構(gòu)，以達(dá)到降噪目的。由于蜂窩結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的隔聲、隔熱與減振性能，并在較輕質(zhì)量下仍具有較高的強(qiáng)度和剛度，目前在航空航天、醫(yī)學(xué)、機(jī)械、建筑和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展[3]。我國(guó)著名聲學(xué)專家馬大猷院士提出微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)只需在原來(lái)面板上進(jìn)行微穿孔就能產(chǎn)生與大氣聲阻相匹配的聲阻，不需要添加任何聲阻尼材料就可以對(duì)聲能進(jìn)行消耗，可用于汽車(chē)、道路交通和建筑等領(lǐng)域的減振降噪。本文主要對(duì)國(guó)內(nèi)外蜂窩結(jié)構(gòu)、微穿孔結(jié)構(gòu)及蜂窩與微穿孔體復(fù)合結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究進(jìn)行介紹，并探討了其在木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用，以期為今后蜂窩與微穿孔結(jié)構(gòu)的深化研究及其在木結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用研究與實(shí)踐提供參考。

1 蜂窩隔聲結(jié)構(gòu)性能研究

阻礙噪聲傳播，使噪聲能量減小的結(jié)構(gòu)，稱為隔聲結(jié)構(gòu)[4]，影響其隔聲效果的主要因素如下：1）隔聲結(jié)構(gòu)所用材料的種類、面密度、阻尼和彈性等因素，一般而言，材料的面密度和隔聲效果呈正相關(guān)，面密度越大，隔聲量就越高，并且增加材料的阻尼可有效抑制共振效應(yīng)，從而達(dá)到更好的隔聲效果；2）構(gòu)件的幾何形狀和尺寸；3）噪聲源特性，噪聲源特性不同，隔聲效果也會(huì)有所差異，如聲源頻率和聲波的入射角度等。蜂窩結(jié)構(gòu)是一種通過(guò)特定的幾何形狀在保證力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)能提升隔聲性能的隔聲結(jié)構(gòu)。聲波在傳播過(guò)程中遇到構(gòu)件阻隔時(shí)會(huì)發(fā)生聲能耗散，如聲波通過(guò)建筑物的墻板和樓蓋時(shí)，普通磚墻可以通過(guò)反射隔絕部分入射聲波，但仍有一定的聲波透射，而對(duì)于木質(zhì)隔板，則會(huì)有更多的聲波透射。因此研究聲波在反射體附近不同介質(zhì)分界面處的傳播規(guī)律，有助于對(duì)反射體隔聲理論的分析和研究[4]。

聲波在通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)發(fā)生一定的反射、透射和衍射，會(huì)消耗一部分能量，這也是蜂窩夾層結(jié)構(gòu)隔聲的主要原理。當(dāng)聲波接觸到蜂窩結(jié)構(gòu)表層時(shí)，表層的高密度材料相當(dāng)于聲屏障，能有效阻止直達(dá)聲波的傳播，并削弱透射聲和衍射聲[5]。由于空氣是流體，在進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，空氣的粘滯性使得聲波在進(jìn)入蜂窩夾層的空腔中傳播時(shí)，將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。此外，當(dāng)聲波頻率與空氣的固有頻率接近時(shí)產(chǎn)生共振，會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，也使一定的聲能被吸收。蜂窩結(jié)構(gòu)的隔聲效果還與結(jié)構(gòu)表板的面密度、厚度及中間空腔層的高度有關(guān)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)也需要注意蜂窩結(jié)構(gòu)的邊長(zhǎng)和壁厚。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用統(tǒng)計(jì)能量法、波傳遞法、數(shù)值法等對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量試驗(yàn)研究，并取得顯著成果。Kurtzeh等[6]利用波傳遞法計(jì)算夾層結(jié)構(gòu)的總阻抗和結(jié)構(gòu)中彎曲波的傳播速度，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相耦合。Ruzzene[7]通過(guò)有限元方法對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和聲輻射進(jìn)行研究并優(yōu)化，優(yōu)化后的整體夾層結(jié)構(gòu)振動(dòng)可以衰減為零。Rajaram等[8]對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)腔內(nèi)氣體介質(zhì)與隔聲量關(guān)系進(jìn)行研究，在蜂窩結(jié)構(gòu)腔中充以空氣、氮?dú)?、氬氣和氦氣，測(cè)量其隔聲量變化，結(jié)果表明：氦氣填充可以大幅提高結(jié)構(gòu)隔聲量，在2～10 kHz范圍內(nèi)，平均可提高6～8 dB。Wang等[9]對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)計(jì)算的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究，并與相關(guān)資料中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：Biot理論和傳遞矩陣法的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高。Ng等[10]通過(guò)理論、模態(tài)分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，以芳綸1313 為材料改善蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明：與傳統(tǒng)隔聲結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)在100～250 Hz的低頻范圍內(nèi)擁有更佳隔聲效果。Wang[11]采用改進(jìn)的統(tǒng)計(jì)能量法，應(yīng)用連續(xù)高階夾層板理論，計(jì)算夾層結(jié)構(gòu)中傳播的波數(shù)、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的隔聲量，得出理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)一致性提高的結(jié)論。Zhou等[12]采用統(tǒng)計(jì)能量法理論對(duì)泡沫填充蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的傳聲損失進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測(cè)結(jié)果，兩者在一定的頻率范圍內(nèi)具有高度相似性，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)方法的預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。Wang等[13]對(duì)正交各向異性蜂窩夾層板進(jìn)行研究，分析不同材料參數(shù)對(duì)傳聲性能的影響，結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)表面夾層板的剪切剛度對(duì)傳聲性能的影響十分顯著，在試驗(yàn)研究時(shí)不可忽略該影響因素，否則會(huì)造成很大誤差。Palumbo等[14]通過(guò)混響室-消聲室法對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的隔聲量進(jìn)行測(cè)試研究，結(jié)果表明：增加蜂窩夾芯層中的空洞密度和凹陷程度，可提高蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的隔聲性能，可較大幅度提高蜂窩夾層板的傳聲損失。

國(guó)內(nèi)對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)隔聲技術(shù)的研究起步較晚，1990 年，黃文超[15]通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的隔聲量，在螺旋槳飛機(jī)的駕駛艙中對(duì)比蜂窩夾層結(jié)構(gòu)和普通結(jié)構(gòu)的隔聲量，結(jié)果表明：蜂窩夾層結(jié)構(gòu)可以有效增強(qiáng)壁板的隔聲降噪性能。王志瑾等[16]采用混響室法對(duì)皺褶夾芯形式的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔聲性能研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到各頻率段影響其隔聲量的主要參數(shù)，發(fā)現(xiàn)這種特定形式的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)隔聲頻率范圍大大增加，在高、中、低頻的隔聲性能均較好。趙穎坤等[17]利用波傳原理和傳遞矩陣法將蜂窩夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用于水下噪聲控制，對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在水這種特殊介質(zhì)中的隔聲量進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)對(duì)比打孔橡膠夾層和均質(zhì)橡膠夾層兩種材料，結(jié)果表明蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在低頻的隔聲性能優(yōu)異。辛鋒先等[18]采用三明治夾層板理論對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對(duì)比不同的芯層形式得出，六邊形芯層的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)隔聲效果相對(duì)較好。王盛春等[19]利用電聲類比的方法對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)封閉聲腔進(jìn)行研究，研究表明：蜂窩結(jié)構(gòu)面板增厚以及夾層加高可有效降低空腔中的聲壓，采用相同材料的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在面板厚度較厚或芯層高度較高時(shí)，隔聲性能較好。陳浩杰等[20]利用ABAQUS軟件，對(duì)比分析蜂窩墻體和普通實(shí)心墻體在豎向荷載條件下的受力情況，結(jié)果表明：蜂窩結(jié)構(gòu)墻體比實(shí)心墻體的抗彎強(qiáng)度更高，同時(shí)蜂窩墻體較普通墻體具有更好的隔音性能。

從現(xiàn)有蜂窩隔聲結(jié)構(gòu)性能研究情況看，蜂窩結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，力學(xué)性能良好，具有隔音性能的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于建筑中可顯著改善聲學(xué)環(huán)境。利用蜂窩結(jié)構(gòu)控制木結(jié)構(gòu)建筑的中低頻噪聲，提高居住舒適度具有較高的可操作性。但目前蜂窩結(jié)構(gòu)在建筑，尤其是木結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用方面的理論與試驗(yàn)研究相對(duì)較少，對(duì)于其在建筑中的具體應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究與探索。

2 微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)性能研究

室內(nèi)噪聲除外界聲源傳來(lái)的直達(dá)聲外，還包括直達(dá)聲經(jīng)由墻壁反復(fù)發(fā)射而產(chǎn)生的混響聲，而吸聲處理能夠有效降低建筑室內(nèi)的混響聲。吸聲處理是利用材料自身屬性或構(gòu)造某種結(jié)構(gòu)，使聲波在傳播時(shí)消耗聲能，從而達(dá)到減震降噪的目的。吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能用吸聲系數(shù)表達(dá)，當(dāng)吸聲系數(shù)大于0.2 時(shí)，可稱為吸聲結(jié)構(gòu)。微穿孔板是一種典型的共振式吸聲結(jié)構(gòu)，是在穿孔板共振器基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型吸聲結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是孔徑微小，從而具有更大的聲阻，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)，可以有效改善室內(nèi)的低、中頻聲環(huán)境，具有很好的工程實(shí)用價(jià)值[5]。

微穿孔結(jié)構(gòu)吸聲原理是當(dāng)聲波在孔徑中傳播時(shí)，由于孔徑較細(xì)，孔徑中的各層質(zhì)點(diǎn)速度會(huì)產(chǎn)生梯度并引起摩擦，其中聲波產(chǎn)生摩擦阻尼，使一部分聲能在傳播過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而達(dá)到降噪的目的。而微穿孔后的空腔設(shè)計(jì)主要是利用亥姆霍茲吸聲原理，即封閉的空腔通過(guò)孔與外部空間相聯(lián)系，微穿孔板與空氣腔形成空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。

馬大猷院士[21]基于火箭降噪研究創(chuàng)新提出的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，通過(guò)不同形式的串聯(lián)和并聯(lián)組合，顯著提高了吸聲性能。在該研究基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)研究人員針對(duì)微穿孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，研究的主要方法有聲電類比法、傳遞函數(shù)法、阻抗轉(zhuǎn)移法和實(shí)驗(yàn)法。張曉杰[22]對(duì)多層微穿孔板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)果表明：根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)可以拓寬吸聲頻帶和增大吸聲系數(shù)，這為之后的研究提供了參考依據(jù)。欒海霞等[23]對(duì)雙層串聯(lián)的微穿孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，利用聲電類比原理對(duì)不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，提出了雙層串聯(lián)微穿孔新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。劉鵬輝等[24]的研究表明：將合理設(shè)計(jì)的微穿孔結(jié)構(gòu)應(yīng)用于城市軌道交通的聲屏障結(jié)構(gòu)中，可以顯著提高結(jié)構(gòu)的吸聲性能。張斌等[25]對(duì)實(shí)驗(yàn)方法提出優(yōu)化改進(jìn)，根據(jù)聲的傳播和輻射特性進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比測(cè)試，分析微穿孔板微孔間的相互作用，研究表明：考慮微孔間相互作用可以提高共振頻率和吸聲系數(shù)的計(jì)算精度。黃景達(dá)等[26]根據(jù)馬大猷微穿孔理論，針對(duì)建筑中的木質(zhì)人造聲學(xué)板的兩種結(jié)構(gòu)（孔加槽結(jié)構(gòu)和變截面結(jié)構(gòu)）進(jìn)行吸聲系數(shù)測(cè)試，結(jié)果表明：微穿孔結(jié)構(gòu)吸音板中低頻率段吸聲系數(shù)顯著提高，拓寬了吸音的頻率，而變截面結(jié)構(gòu)加槽結(jié)構(gòu)在100～150 Hz低頻段的吸聲系數(shù)較普通槽高0.15 左右。趙曉丹等[27]對(duì)微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析，研究得出，采用聲電類比法計(jì)算多層微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性存在誤差，而阻抗轉(zhuǎn)移法和傳遞矩陣法計(jì)算吸聲系數(shù)雖在形式上不同，但本質(zhì)上是相同的。王玨等[28]對(duì)微穿孔板的基體材料、穿孔板層數(shù)、微穿孔板組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并對(duì)其在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

國(guó)外學(xué)者對(duì)微穿孔結(jié)構(gòu)的吸聲特性以及在不同領(lǐng)域應(yīng)用的研究也取得了一定的成果。德國(guó)議會(huì)大廳中透明微穿孔吸聲板的應(yīng)用，表明該結(jié)構(gòu)可以很大程度改善大廳的聲學(xué)環(huán)境[29]。Morimoto等[30]研究厚微穿孔板應(yīng)用中存在的加工困難和孔阻抗過(guò)大問(wèn)題的解決方案，實(shí)驗(yàn)表明：錐形孔可以在不破壞其吸聲性能情況下解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。Toyoda等[31]研究傳統(tǒng)微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)，對(duì)微孔后的空腔采用了空腔細(xì)分技術(shù)，通過(guò)對(duì)空氣腔進(jìn)行分區(qū)，每個(gè)單元可以形成局部一維聲場(chǎng)，使亥姆霍茲型共振吸收達(dá)到最有效的條件，結(jié)果表明：微穿孔后空腔細(xì)分結(jié)構(gòu)在中頻段有更好的吸聲性能。Sakagami[32]利用聲電類比法探討微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)和板-薄膜吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲原理，研究表明：這兩種吸聲結(jié)構(gòu)可以通過(guò)轉(zhuǎn)換穿孔率這一參數(shù)進(jìn)行相互之間的轉(zhuǎn)換，板-膜型吸收僅在穿孔率為0 時(shí)發(fā)生；而微穿孔吸收僅在穿孔率不為0 時(shí)發(fā)生；當(dāng)穿孔率比為0時(shí)，吸收振型由板-膜型轉(zhuǎn)變?yōu)楹ツ坊羝澒舱裥汀?/p>

馬大猷院士提出的微穿孔結(jié)構(gòu)是一種僅僅依靠結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)而不附加其他材料就能實(shí)現(xiàn)較寬頻帶的吸聲結(jié)構(gòu)，具有清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，一些研究者為拓寬吸聲頻帶進(jìn)行了一系列改進(jìn)，例如變截面穿孔板、多層微穿孔以及對(duì)微孔后的空腔進(jìn)行設(shè)計(jì)等，使微穿孔結(jié)構(gòu)的吸聲性能進(jìn)一步提高。其中木質(zhì)穿孔板由于良好的視覺(jué)特性，在提高建筑內(nèi)層的吸聲降噪性能的同時(shí)還兼具優(yōu)良的裝飾性，因而被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾[33]。但微穿孔也存在一定的局限性，其吸聲性能主要依賴共振頻率，在共振頻率附近吸聲性能較好，反之則吸聲性能降低；并且微穿孔結(jié)構(gòu)對(duì)高頻噪聲有較好的吸聲效果，對(duì)中低頻的吸聲效果不顯著，因此對(duì)木質(zhì)穿孔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝還有待進(jìn)一步研究。

3 蜂窩與微穿孔體復(fù)合結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能研究

蜂窩結(jié)構(gòu)多使用薄而輕的網(wǎng)孔形狀，整體質(zhì)量很小，對(duì)中低頻的隔聲效果較好，被廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船及高鐵等領(lǐng)域；微穿孔結(jié)構(gòu)只需在原來(lái)面板上進(jìn)行微穿孔就能產(chǎn)生與大氣聲阻相匹配的聲阻，具有清潔、無(wú)污染和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、道路交通和建筑等行業(yè)。將這兩種新型聲學(xué)結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，即上下兩個(gè)面板和中間六邊蜂窩結(jié)構(gòu)組合，上面板具有與內(nèi)部蜂窩中心位置對(duì)應(yīng)分布的微穿孔，而在內(nèi)部蜂窩的中心位置增加分布有微穿孔的板材料，下面板不做處理。傳統(tǒng)微穿孔板的吸聲頻帶較窄，采用多層的微穿孔板則可以拓寬吸聲頻帶，增強(qiáng)吸聲效果。張豐輝[34]提出一種微穿孔蜂窩-波紋復(fù)合聲學(xué)超材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：其能夠在自身厚度為80 mm的情況下，實(shí)現(xiàn)在310 Hz時(shí)具有0.5 以上吸聲系數(shù)，并且在700 Hz時(shí)達(dá)到聲音完全被吸收的效果。附微穿孔的蜂窩結(jié)構(gòu)通過(guò)微穿孔與其后的蜂窩腔可以形成不同形狀的亥姆霍茲共鳴器，根據(jù)亥姆霍茲吸聲原理，當(dāng)聲波的入射頻率達(dá)到共振頻率時(shí)，蜂窩腔內(nèi)的氣壓變化會(huì)導(dǎo)致腔內(nèi)空氣劇烈振動(dòng)，從而將聲能部分轉(zhuǎn)化為熱能消耗，得到較好的聲學(xué)性能。因此，在蜂窩腔中安置微穿孔板，可以提升吸聲效果，當(dāng)微穿孔面板的穿孔直徑和穿孔率均大于內(nèi)部微穿孔板的穿孔直徑和穿孔率時(shí)，吸聲效果得到提升；當(dāng)內(nèi)部微穿孔板的穿孔直徑達(dá)到0.2 mm時(shí)，吸聲系數(shù)顯著增大，吸聲頻帶拓寬；微穿孔板后背腔高度小于內(nèi)置的微穿孔板后背腔時(shí)，吸聲效果較好；當(dāng)內(nèi)置雙層微穿孔板時(shí)吸聲頻帶拓寬，吸聲效果提高，但需要保證內(nèi)置微穿孔板的穿孔直徑和穿孔率較小。

蜂窩與微穿孔結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)綜合了蜂窩結(jié)構(gòu)的隔聲性能和微穿孔結(jié)構(gòu)的吸聲性能，具有較為優(yōu)異的聲學(xué)性能，但基于現(xiàn)有研究還無(wú)法實(shí)現(xiàn)具有最理想聲學(xué)性能的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，微穿孔的穿孔直徑、穿孔率以及蜂窩腔的尺寸等參數(shù)均會(huì)影響其聲學(xué)性能，對(duì)于這種復(fù)合結(jié)構(gòu)還未形成理想的設(shè)計(jì)方案，在木結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用也尚無(wú)相應(yīng)的研究[35]。木材作為該復(fù)合結(jié)構(gòu)材料時(shí)，聲學(xué)性能效果尚不理想，為獲得聲學(xué)性能優(yōu)異的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，仍需進(jìn)一步研究合適的聲學(xué)材料；同時(shí)需對(duì)微穿孔的孔徑大小、內(nèi)置穿孔板的數(shù)量以及蜂窩結(jié)構(gòu)的腔體直徑大小等參數(shù)進(jìn)行不斷實(shí)驗(yàn)比較，以獲得理想的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)輕型木結(jié)構(gòu)建筑中填充保溫棉的聲學(xué)性能進(jìn)行了一系列的研究，但對(duì)于聲學(xué)結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少。今后應(yīng)在已有研究成果和國(guó)內(nèi)外發(fā)布的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)、微穿孔結(jié)構(gòu)在木結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行深入探索，以提升木結(jié)構(gòu)建筑聲學(xué)性能。如在輕型木結(jié)構(gòu)的墻骨柱框架中采用蜂窩與微穿孔體復(fù)合結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的保溫棉材料，以有效提高中低頻噪聲的減振降噪性能；對(duì)于木建筑樓蓋，則可以在擱柵間隔處填充蜂窩與微穿孔體復(fù)合結(jié)構(gòu)，以降低樓板撞擊噪聲；建筑內(nèi)門(mén)中可填充蜂窩結(jié)構(gòu)，既可以提高門(mén)的隔聲性能，同時(shí)可使其具有良好的剛性和穩(wěn)定性。此外，為改善木結(jié)構(gòu)建筑的聲學(xué)環(huán)境，可以在建筑廳堂以及住宅多功能廳的內(nèi)墻體表面設(shè)計(jì)微穿孔，使室內(nèi)聲場(chǎng)分布更為合理，從而解決聲聚焦和聲場(chǎng)不均勻的問(wèn)題；木結(jié)構(gòu)的大型會(huì)議室或階梯教室，可在講臺(tái)上部吊頂上設(shè)置微穿孔結(jié)構(gòu)，其余吊頂作普通吸聲處理，以提高教室后部的聲壓級(jí)和降低低頻混響，改善聲環(huán)境。為提高木結(jié)構(gòu)建筑整體的聲學(xué)性能，改善居住舒適性，在木結(jié)構(gòu)建筑中引入蜂窩結(jié)構(gòu)、微穿孔結(jié)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)技術(shù)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。