一种吸声体及使用该吸声体的声屏障的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在室内或室外使用的有效发挥吸声效果的吸声体及使用该吸声体的声屏障，尤其是一种用于道路及轨道交通两侧的吸声体及声屏障。
【背景技术】
[0002]道路及轨道交通噪声已严重的干扰线路两旁的商务楼和居住小区内的商务人员和居民的正常工作和生活，影响商务楼的办公环境和居民的日常生活质量，因此，道路及轨道交通噪声的治理技术是相关企业十分关注并努力开发的应用技术，治理道路及轨道交通噪声有效的方法之一是在线路两侧安装隔声屏障，近几年来出现了各种隔声屏障，对降低噪声起到了一定的作用。
[0003]现有的吸声体一般为由吸声材料、框体等多个部件构成，其中吸声材料均为一个界面为矩形的结构。
[0004]然而经研究发现，这样结构的吸声体和声屏障的吸声效果并不太好，其原因在于，声波传至声屏障时，会在在屏障顶端发生绕射作用(见图1)，进而造成该部位空气粒子的振动速度的增大，使得通过顶端的噪声增大。
【发明内容】
[0005]本实用新型是鉴于上述的情况，提供一种在提高吸声效果的吸声体、及使用该吸声体的声屏障。
[0006]本实用新型的吸声体及声屏障，其中吸声体包括面板和吸声材料，面板设置在吸声材料的两侧，其特征在于，面板上设置有用于气流通过的多个通孔，吸声材料不同位置空气流过性不同，具体实现方式为:从吸声体的下方往上，吸声材料的流阻和/或面密度呈减小趋势。
[0007]进一步地，至少声源侧的面板与吸声材料之间存在一定的距离。
[0008]进一步地，在面板和吸声材料之间设置有多孔的蓬松材料，其面密度小于吸声材料的面密度
[0009]进一步地，所述吸声材料的流阻和/或表面密度的减小趋势为均匀减小或非均匀减小。
[0010]进一步地，所述吸声材料采用同质材料，并且吸声材料下部的材料厚度大于上部的材料厚度，以实现下部流阻大于上部流阻。
[0011]进一步地，其截面呈梯形结构、三角形结构或者至少一边呈单调曲线结构。
[0012]进一步地，所述吸声材料的截面为矩形结构或者截面为阶梯式结构，每一阶梯为梯形或矩形结构。
[0013]进一步地，所述面板上的通孔包括形状为三角形、矩形、正方形、圆形、椭圆形、长圆形、不规则多边形中的任意一种或几种的组合。
[0014]进一步地，所述面板上的通孔的孔隙率为20%以上。
[0015]进一步地，所述面板上的通孔的孔隙率为40%_60%。
[0016]进一步地，还包括框架，面板固定在框架上。
[0017]进一步地，所述框架包括夹紧板，用于将吸声材料前后固定
[0018]进一步地，所述面板的截面为直线、波浪形、弯折线、弧线及不规则曲线。
[0019]进一步地，其中通孔的轴线是水平的。
[0020]进一步地，其中通孔在面板的内侧面的开口位置高于在面板外侧面的开口位置。
[0021]进一步地，其中通孔的轴线相对于水平线稍微向下倾斜。
[0022]进一步地，其中通孔为阶梯孔或轴线为弧形的孔。
[0023]进一步地，其中通孔的轴线为向着声源的方向
[0024]进一步地，在吸声材料外侧包覆一个透气但不透水的袋子。
[0025]根据本实用新型的结构，刚性的板构件能够在其边缘附近的正面和背面产生声压差，该声压差能够使板构件边缘附近的正面和背面产生压力梯度。该压力梯度使得空气粒子通过板构件时被加速，加速的粒子将通过吸声材料。粒子通过吸声材料时，由于粒子的动能将转化为热能而被消耗，由此能量降低。以这种方式，空气粒子通过吸声材料被消耗的能量变大，而吸声效果变得非常好。由于通过板构件和配置于板构件边缘附近的吸声材料即可达到良好的吸声效果，所以能够实现零件少且小型化的吸声体。此外，作为此处所说的具有刚性的板构件，只要是能在边缘附近的正面和背面产生声压差的材料，任何材料均可。
[0026]技术效果
[0027]根据本实用新型的吸声体和声屏障，结构简单，安装方便。
[0028]采用本实用新型的吸声体面板构造，吸声效果好，且能防风、防雨、防腐蚀。
[0029]采用本实用新型中的吸声材料构造，能够将空气粒子在板构件边缘形成的绕射气流通过摩擦消耗为热能，吸声效果更好。
[0030]采用本实用新型中的支架，能够保证吸声材料在吸声体内部的稳定工作状态，提高了吸声提的工作寿命。
[0031]采用本实用新型的透气不透水布袋，能够进一步保护吸声材料不受腐蚀及附着杂质而避免影响吸声体的工作效果。
[0032]根据通过实验对比，采用3米高带有该吸声体的声屏障效果相当于现有技术中在声屏障上增加2米的高度，大幅降低了材料成本和安装成本。
【附图说明】
[0033]图1是现有声屏障顶端发生的绕射作用效果图。
[0034]图2是本实用新型吸声体外观正视图
[0035]图3是本实用新型吸声体正视局剖图
[0036]图4是本实用新型另一实施例声体剖面图
[0037]图5是本实用新型其他实施例吸声材料剖面图
[0038]图6是本实用新型声屏障侧视图
【具体实施方式】
[0039]为了使本技术领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施方法对本实用新型作进一步的详细描述。
[0040]图中，1-面板;2-框架;3-吸声材料;4-通孔;5-上固定部;6_下固定部;7_固定板；8-板构件;9-逢松材料。
[0041 ] 实施例1:
[0042]参照图2、3，根据本实用新型的吸声体，包括面板1、框架2和吸声材料3，吸声材料3设置在框架2内，面板I安装在框架2的两侧。在一个优选的方案中，吸声材料3与前后面板I中至少一个之间存在一定的距离。在另一个优选的方案中，只在面对声源的一侧存在所述距离。其中所述距离为1-1 Ocm ο
[0043]在面板I上具有多个用于声波及空气粒子穿过的通孔4，图2中示出的通孔4在面板I上均布，每个通孔均为圆形结构且大小相同。在其他实施例中，通孔4形状可以是正方形、长方形、三角形、椭圆形以及任意的正多边形、不规则多边形或者曲线形状，且面板上的多个通孔可以是多种形状通孔4的规则或不规则组合，例如，下面几排是圆形、中间几排是三角形、上面几排是正方形，或者三种形状不规则混排。另外，无论是单一形状通孔或者是多种形状通孔组合，通孔的面积均可以相同或不同，例如从下往上，通孔面积越来越大。而且，通孔4也可以不均布，比如通孔直径相同，均为4mm时，面板下方的通孔数量较稀，上部较密，当然也可以上部较密，下部较稀。面板I整体的孔隙率为20%以上，优选的方案中，孔隙率为40%-60%。
[0044]由于吸声体或声屏障设在在线路两旁时，基本都暴露在户外环境中，面临风吹雨打日晒等自然情况，面板容易被腐蚀，而且，各个地方的气候各不相同，有的地方光照强烈，有的地方雨水较多，这需要面板材料本身具有耐腐蚀性、耐候性。一个优选的方案中面板材料为合金材料构成，优选为强度高、质量轻、成本低廉的铝合金材料，更优的选择为铝镁合金。
[0045]面板I上的通孔4的轴线平行于水平线。在一个优选的实施方案中，为了防止雨水通过通孔4进入吸声体内部，而造成对吸声材料3的腐蚀，通孔的轴线方向相对于垂直面板的表面稍微向下，使得通孔4在面板I内侧面的开口位置略微高于通孔4在面板I外侧面的开口位置，类似于房屋上的百叶窗结构，能保证通风透气而防雨水。当然，通孔(4)也可不是直通孔，而是阶梯孔或者轴线为弧形的孔等。当然在另外的实施例中，为了能更好实现吸声，通孔4的轴线方向设置为朝向声源的方向，这样声音可以方便通过通孔而与吸声材料接触，起到更好的吸声效果。
[0046]框架2包括上固定部5和下固定部6，上下固定部均为沿吸声体长度方向延伸的界面为U形的结构，两个U形结构相对布置，形成一个放置吸声材料3的空间。面板I固定在U形结构的侧壁部的外侧。在一个优选的方案中，框架2还包括多个连接在上固定部5和下固定部6之间的固定板7，固定板7通过螺钉或铆钉或焊接等方式固定在U型结构的底部或侧壁部的内侧或外侧。固定板7能够夹紧吸声材料3的前后表面，起到固定支撑作用，防止吸声材料3的变形。框架2的一部分或全部部件优选采用铝合金材料制作，例如铝镁合金。当然框架也可以采用其他结构，例如上下部不采用U型结构，只是普通框架结构，能固定前后面板，并可在上方安装一盖板。
[0047]根据本实用新型的吸声材料3为非匀质材料，具体表现为，加在吸声材料两边的压力差一定时，通过吸声材料的气流线速度为按照下面方式分布:从吸声材料下方往上，气流线速度越来越大。这可以通过控制材料的面密度或者材料的流阻实现，面密度是指单位面积上的材料质量，面密度越大则孔隙率越小，单位压差下的空气的流通率就越小。流阻是指空气流过吸声材料时，吸声材料内部的阻力，流阻越大则单位压差的空气穿过吸声材料的速度越小。例如，采用同质材料，则让在吸声材料下部的材料厚度大于上部的材料厚度，这样能够实现下部流阻大于上部流阻，如图4，其中材料厚度从下往上为均匀变化，构成一个梯形结构，当然上部厚度可以更小，直到吸声材料截面构成三角形结构。当然，吸声材料厚度也可以不是均匀变化，例如从下往上分段式递减，例如分3段，每一段从下往上厚度递减速率不同，或者某一段或某几段在段内不递减，只在段间连接处形成阶梯。当然也可以让吸声材料的截面形状不变，而通过在不同位置放置不同流阻的吸声材料实现，举例来说，将吸声材料3分为3段(当然可以两段或者4、5段或更多)厚度相同的材料，其中在在下方的第一段设置流阻大的材料，在第二段设置流阻居中的材料，在上端的第三段设置流阻小的材料。当然，可以将不同区段吸声材料流阻不同与不同区段截面厚度不同结合起来，只要保证下侧的流阻大于上侧的流阻皆可。具体流阻值，只要在500NS/m3-6000NS/m3范围为选择即可，比如梯形截面，最下方流阻为5000NS/m3，最上方流阻为1000Ns/m3。当然三角形截面时，最上方流阻是0，但对效果的影响不大。
[0048]通过面密度改变通过吸声材料的气流线速度的方法为，将下部材料的面密度设置的大一些，上部面密度设置的小一些。所述吸声材料从下往上的面密度可以均匀变化，也可以不均勾变化。比如吸声材料最下端面密度为150Kg/m2，最上端面密度为30Kg/m2。这样吸声材料的厚度无需改变，只改变不同位置的表面密度值就可以实现吸声材料从下往