空間吸聲體

一種分散懸掛於建築空間上部，用以降低室內噪聲或改善室內音質的吸聲構件。空間吸聲體具有用料少、重量輕、投資省、吸聲效率高、布置靈活、施工方便的特點。

許多國家從20世紀50年代起已開始使用空間吸聲體，70年代套用逐漸廣泛。中國從70年代起開始套用。80年代套用日趨增多。空間吸聲體根據建築物的使用性質、面積、層高、結構形式、裝飾要求和聲源特性，可有板狀、方塊狀、柱體狀、圓錐狀和球體狀等多種形狀。其中板狀的結構最簡單，套用最普遍。

空間吸聲體多用於室內體育館，其各式各樣的形狀、擺設方式，能增強室內的裝飾效果，最重要的是它的吸音性能，能防止大型廳堂內產生回聲缺陷，並有效降低混響時間。

基本介紹

• 中文名：空間吸聲體
• 外文名：Functional Absorbers
• 防止：大型廳堂內產生回聲缺陷
• 效果：有效降低混響時間
• 類型：船形，板形狀，圓弧形等
• 考慮因素：材料，結構，懸掛數量

原理

空間吸聲體與室內表面上的吸聲材料相比，在同樣投影面積下，空間吸聲體具有較高的吸聲效率。這是由於空間吸聲體具有更大的有效吸聲面積（包括空間吸聲體的上頂面、下底面和側面）；另外，由於聲波在吸聲體的上頂面和建築物頂面之間多次反射，從而被多次吸收，使吸聲量增加，提高了吸聲效率。通常以中、高頻段吸聲效率的提高最為顯著。

空間吸聲體的吸聲性能常用不同頻率的單個吸聲體的有效吸聲量來表示。空間吸聲體吸聲降噪（或降低混響時間）的效果主要取決於空間吸聲體的數量、懸掛間距以及材料和結構，還與建築空間內的聲場條件有關。如原室內表面吸聲量很少，反射聲較多，混響時間很長，則懸掛空間吸聲體後的降噪效果常為5～8分貝，最高時可達10～12分貝；如原室內表面吸聲量較大，混響過程不明顯，則不必懸掛空間吸聲體。

設計考慮因素

主要考慮以下三個因素。

材料和結構

常見的空間吸聲體由骨架、護面層和吸聲填料構成。材料的選擇應視空間吸聲體的大小、剛度和裝修要求而定。骨架可採用木材、角鋼、薄壁型鋼等。護面層可採用塑膠窗紗、塑膠網、鋼絲網和各種板材(如薄鋼板、鋁板、塑膠板等)的穿孔板，其板厚可取0.5～1.0毫米,孔徑可取4～8毫米,穿孔率應大於20%。吸聲填料通常採用超細玻璃棉外包玻璃纖維布，其填充密度可取25～30千克/米，厚度應根據聲源頻譜特性在5～10厘米範圍內選定。裝飾材料飾面同樣對吸聲體吸聲係數影響很大，需根據使用要求選擇適當的飾面處理，對建築裝修效果作綜合分析，避免不必要的浪費。

實驗證明，對於表面積相同，空腔體積依次增大的方錐、四稜台、六稜台、圓錐、圓台形吸聲體，吸聲係數隨底面面積的增大而減小，高頻更加明顯。在外表面積相等的情況下，圓錐和圓台吸聲體的吸聲效果最好。增加吸聲體的側面邊數能增加吸聲體的吸聲量，而且除圓錐外方錐、四稜台、六稜台、圓台吸聲體的吸聲係數隨空腔體積的依次增大而增大。在底面面積相等時，方錐和四稜台吸聲體各頻率的吸聲係數隨空腔體積的增大而增大。

懸掛數量

空間吸聲體的懸掛數量應根據吸聲體的吸聲特性和降低室內噪聲（或控制混響時間）所需增加的吸聲量來計算確定。當設計採用板狀空間吸聲體時，若吸聲體的總面積相當於建築物頂面積的30～40%，可使板狀空間吸聲體吸聲的效率達到最佳值。而實際工程中為了滿足降低噪聲或控制混響時間的要求，空間吸聲體的總面積宜取建築物頂面積的40～50%；若增加空間吸聲體的數量，反而會影響空間吸聲體的整體吸聲性能，造成了經費上的浪費。

懸掛方式

空間吸聲體大多懸掛於建築物空間的頂部，且以離頂吊掛居多。板狀空間吸聲體可以水平分散吊掛，也可垂直分散吊掛，還可水平、垂直複合吊掛，在總面積相同情況下，降噪效果基本相同。水平懸掛板狀空間吸聲體的離頂高度一般為房間淨高的1/5至1/7左右，一般來說，考慮到施工的難易程度，空間吸聲體懸掛在建築頂部的鋼架以下，其高度剛好會在房間淨高的1/5至1/7左右，達到吸聲及裝飾的要求；若條件允許，可掛得更低些，離聲源近些。為了提高懸掛空間吸聲體的建築裝修效果，應對空間吸聲體的形式、色彩、懸掛方式等進行綜合考慮。若使空間吸聲體懸掛成一定的藝術圖案，並與採光、照明、通風和建築裝修等互相配合，則整體效果更好。

微穿孔空間吸聲體

我國著名的聲學家馬大猷先生髮明了微穿孔吸聲結構理論。微穿孔板也是一種吸聲性能較好的吸聲結構，並且它還具有防塵、防潮、易拆卸清洗的特點。

影響吸聲性能因素

穿孔板的穿孔率

微穿孔板後面有空腔，每個小孔背後對應有空腔，此時，整個穿孔板結構相當於許多並聯的亥姆霍茲共振器，因此，其吸聲性能的好壞是由單位面積上的總的聲阻決定的，對於確定孔徑的穿孔板，孔距的變化直接影響其吸聲特性，孔距小，孔多，聲阻增大，其吸聲特性曲線向高頻移動。低頻段，穿孔率小的吸聲性能好；高頻段，穿孔率大的吸聲性能好

空腔體積

增加穿孔板後面的空氣層，相當於增加了材料的有效厚度，從而使低中頻吸聲係數增大。而吸聲體的空腔相當於穿孔板背後的空氣層，因此能提高吸聲體的吸聲性能。相同表面積的吸聲體，空腔體積大的，吸聲效果好。

空腔不同厚度尺寸

雙層(或多層)微穿孔板吸聲體的吸聲性能比單層的好

優點

利用微穿孔板製作的空間吸聲體不僅在聲學上有許多優點，而且在構造和造型上也增加了品種，以適應不同室內設計的風格，因而很有推廣價值。微穿孔空間吸聲體吸聲效果好，尤其是中、低頻吸聲效果好，對工廠降噪和廳堂音質有較大的好處，可以降低聲學工程的造價。同時，可以採用不同材料不同設計使其具有耐高溫，防潮、防塵、易清洗，易安裝的特點。因此，它們能廣泛地在高溫、高氣流、潔淨度高的工業廠房中使用和那些防火要求高或防潮要求高的廳堂中使用。另外，對於野外或露天高架橋下的噪聲治理和地下建築的噪聲控制及地下廳堂音質設計具有廣闊的用途。

套用及創意設計

空間吸收體廣泛適用於室內體育館、噪音過大的工廠，也適用於廣播電台、電視台錄音室、演播室、學校、大劇院、圖書館、文化中心、禮堂、多功能廳、會議室及音樂廳等對音質要求較高的場所。

現在的空間，多是追求裝飾美和功能美的統一，空間吸聲體具有擺放靈活、外觀可塑性高、吸聲效果可測量的優點，在已經建成的廳堂建築中，可以起到彌補音質缺陷的作用。空間吸聲體的藝術性創造，應是有科學根據的。比如，懸掛的高度、材料的褶皺程度、擺放的位置、色彩的搭配，等等，都需要經過科學的測算來定。由於空間吸聲體比普通聲學材料有更多的吸聲面積，所以在進行設計的時候，可以充分利用視覺假象，來創造多層構造的吸聲體。在設計空間吸聲體時，設計師要儘可能地創造多於視覺感受的吸聲面積，這樣才既不浪費空間高度，也不會占用建築表面積，可以將其視作“空中的建築小品”或“可拆卸軟裝類聲學構件”。

綠植創意

空間吸聲體可以與綠色植物相結合，並可以使用透明玻璃器皿，將植物做成微型景觀。如將空間吸聲體做成假山、噴泉、高山與河流等，放置在玻璃器皿中，底部穿孔吸收噪聲。綠色植物本身具有多孔性，再利用玻璃器皿光滑的內壁，對噪聲進行抵消，可以達到理想的消聲效果。器皿的大小，與空間成正比例，大型空間做成空中花園，小型空間中可以做成體積如一盆弔蘭一樣的微景觀。

瑞典綠植家具公司空中花園吊燈

照明創意

空間吸聲體與照明相結合，將讓人們獲得不同的空間視覺感受。將光源內置在吸聲體中，將照明設備本身設計成裝飾聲學構件，可以採用透光的材質和不同顏色的光源，增加空間的觀賞性。也可以將照明的燈具，放置在吸聲體的隊伍排列里，通過光影效果，來豐富燈光的質感和空間的層次，如LED燈帶的使用，就可以給分散的吸聲體一條動態的主線，起到空間引導的作用。

拾得雨林實踐中心

造型創意

市面上的空間吸聲體，多為幾何造型、材料單一的聚氨酯吸聲板，通過造型工藝加工成內部中空的方形、菱形、圓柱形、圓錐形。這類的空間吸聲體，多在工廠、車間、機房中套用，若放到裝飾要求較高的公共建築中，就會缺乏藝術美感。

對這類空間吸聲體進行設計時，設計師可以採用積木拼接法、摺紙法，製成動物、花卉、草木等造型，靈活利用色彩構成和空間構成的知識，創造空間層疊的藝術效果。人們對空間的整體感受，大多來自視覺效果。空間吸聲體需要在整個 空間環境中，扮演“點睛之筆”，並綜合考慮空間的整體裝飾效果。

文化創意

在滿足了吸聲要求和裝飾美感之後的環境設計，應深層次地去挖掘使用者的文化內涵，通過作品來表現地域性、民族性的精神追求。而空間吸聲體作為整體空間的點睛之筆，應與周圍的環境產生共鳴，反映空間要表現的思想內涵。

普遍適用性設計

將空間吸聲體作為一個單獨的空間構件進行設計時，設計師要考慮到它的普遍適用性。以商場空間為例，當出現調整專賣店的門面、過廳、休息區域的位置的需求時，設計師可以將空間吸聲體拆卸下來，在新的人行通道上方重複使用，這樣就可以節省裝修成本。就餐區的頂棚，則可以選擇穿孔金屬板加吸聲棉的處理方法，大玻璃牆對應的牆面，如果要做吸聲擴散處理，則可以放置分散的空間吸聲體。