玻璃纖維吸音棉,是一種人造無(wú)機(jī)纖維。玻璃纖維吸音棉采用石英砂、石灰石、白云石等天然礦石為主要原料,配合一些純堿、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化狀態(tài)下,借助外力吹制式甩成絮狀細(xì)纖維,纖維和纖維之間為立體交叉,互相纏繞在一起,呈現(xiàn)出許多細(xì)小的間隙。這種間隙可看作孔隙。因此,玻璃棉可視為多孔材料,具有良好的絕熱、吸聲性能。
玻璃纖維吸音棉對(duì)聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響吸音棉吸聲性能的主要因素是厚度、密度和空氣流阻等。密度是每立方米材料的重量。空氣流阻是單位厚度時(shí)材料兩側(cè)空氣氣壓和空氣流速之比。空氣流阻是影響吸音棉吸聲性能最重要的因素。流阻太小,說(shuō)明材料稀疏,空氣振動(dòng)容易穿過(guò),吸聲性能下降;流阻太大,說(shuō)明材料密實(shí),空氣振動(dòng)難于傳入,吸聲性能亦下降。對(duì)于吸音棉來(lái)講,吸聲性能存在流阻。在實(shí)際工程中,測(cè)定空氣流阻比較困難,但可以通過(guò)厚度和容重粗略估計(jì)和控制。
1、隨著厚度增加,中低頻吸聲系數(shù)顯著地增加,但高頻變化不大(高頻吸收總是較大的)。
2、厚度不變,容重增加,中低頻吸聲系數(shù)亦增加;但當(dāng)容重增加到一定程度時(shí),材料變得密實(shí),流阻大于流阻,吸聲系數(shù)反而下降。
對(duì)于厚度超過(guò)5cm的容重為16Kg/m3的吸音棉,低頻125Hz約為0.2,中高頻(>500Hz)的吸聲系數(shù)已經(jīng)接近于1了。當(dāng)厚度由5cm繼續(xù)增大時(shí),低頻的吸聲系數(shù)逐漸提高,當(dāng)厚度大于1m以上時(shí),低頻125Hz的吸聲系數(shù)也將接近于1。當(dāng)厚度不變,容重增大時(shí),吸音棉的低頻吸聲系數(shù)也將不斷提高,當(dāng)容重接近110kg/m3時(shí)吸聲性能達(dá)到值,50mm厚、頻率125Hz處接近0.6-0.7。容重超過(guò)120kg/m3時(shí),吸聲性能反而下降,是因?yàn)椴牧献兊弥旅埽懈哳l吸聲性能受到很大影響,當(dāng)容重超過(guò)300kg/m3時(shí),吸聲性能減小很多。建筑聲學(xué)中常用的吸聲玻璃棉的厚度有2.5cm、5cm、10cm,容重有16、24、32、48、80、96、112kg/m3。通常使用5cm厚,12-48kg/m3的吸音棉。
玻璃棉板經(jīng)過(guò)處理后可以制成吸聲吊頂板或吸聲墻板。一般常見(jiàn)將80-120kg/m3的玻璃棉板周邊經(jīng)膠水固化處理后外包防火透聲織物形成既美觀又方便安裝的吸聲墻板,常見(jiàn)尺寸為1.2m×1.2m、1.2m×0.6m、0.6m×0.6m,厚度2.5cm或5cm。也有在110Kg/m3的玻璃棉的表面上直接噴刷透聲裝飾材料形成的吸聲吊頂板。無(wú)論是玻璃棉吸聲墻板還是吸聲吊頂板,都需要使用高容重的玻璃棉,并經(jīng)過(guò)一定的強(qiáng)化處理,以防止板材變形或過(guò)于松軟。這一類(lèi)的建筑材料既有良好的裝飾性又保留了吸音棉良好的吸聲特性,降噪系數(shù)NRC一般可以達(dá)到0.85以上。
在體育館、車(chē)間等大空間內(nèi),為了吸聲降噪,常常使用以吸音棉為主要吸聲材料的吸聲體。吸聲體可以根據(jù)要求制成板狀、柱狀、錐體或其他異型體。吸聲體內(nèi)部填充吸音棉,表面使用透聲面層包裹。由于吸聲體有多個(gè)表面吸聲,吸聲效率很高。