郎宇福
（北京维也纳声学技术有限公司，北京  102200 ）
摘要：随着社会的发展和生活品质的不断提升，人们对健康的人居声环境也提出了新的要求，目前建筑装饰工程中应用的声学材料大多局限了设计师的灵感呈现，作者通过多年声学设计经验，积累了大量的声学应用案例，破解了局限设计师灵感呈现的禁锢，提出无缝透声概念，希望能为广大的建筑和室内设计师提供帮助。
关键词：装饰吸声、无缝透声、AGG聚合技术 
 
Study and application of AGG acoustic polymerization
LANG Yu-fu
(Beijing Vienna Acoustic Technology Co., Ltd, Beijing 10082)
Abstract: with the development of society and constantly improve the quality of life, people also put forward new requirements for the residential sound environment healthy, acoustic materials used at present in the construction decoration engineering are mostly limited to the designer's inspiration, through years of acoustic design experience, has accumulated a large acoustic application case, crack method limitation the inspiration for designers, this seamless sound concept, hoping to provide help for the architectural and interior designer.          
Keywords: decorative sound absorption, seamless sound transmission and AGG polymerization technology
 
前言
随着国民经济的高速发展以及人民生活水平的不断提高，当今人们对建筑环境品质需求逐年提升，除了建筑造型和空气质量提出高标准以外，对于声环境的标准也越来越高，众多建筑中不当的设计给建筑声环境带来很多不适的体验感，造成了严重的音质缺陷，长混响直接影响语言清晰度，给人们的工作及生活带来不便，长时间停留在噪声超标的空间会引发身体疾病。
一栋建筑除了建筑形态、装修效果、空气质量这些因素，健康的人居声环境也逐渐被人们所重视和认可。建筑声环境的必要性不仅仅体现在近年来大量的剧院、音乐厅、影院、会议中心等专业声学领域，更是逐步进入到与家居生活更加紧密的商场会所，博物馆，家庭影院等休闲、商业空间领域。由于建筑设计品质不断提升，对于吸声、简洁、流线的装饰风格也逐渐被人们追捧，AGG无缝透声涂层的研究就满足了吸声、简洁无缝、易造型的特点。
   
1.  AGG技术发展趋势
    AGG是单词（Aggregation聚合）的缩写，也是人们常说的聚合无缝工艺的代称。
①  AGG聚合技术符合国家政策方向和发展趋势：生态建设、健康声环境、环保、节能、低碳、可回收再利用。
②  AGG聚合技术市场状况：市场缺少同类产品，更是很多模块化产品的替代品，很大发展空间
③  AGG聚合技术应用领域广泛：建筑声学工程应用、交通噪声的声屏障、工业噪声的隔声降噪，适用于剧院、影院、酒店工程、办公楼工程、体育馆工程、游泳馆、球类场馆、影音室、医院、会议室、报告厅、多功能厅、图书馆、博物馆、展览馆、文化中心、候乘大厅、地铁站等场所的天花和墙面吸声装饰中；辅助解决交通噪声控制、工厂噪声治理、电梯井噪声治理、设备机房噪声治理等声学问题。
 
2. 新技术创新说明
AGG聚合技术创新点之一利用纳米材料改性粘结技术。采用直径只有50nm的铝酸盐粘结颗粒与改性聚乙烯乳液物理融合后，通过反应釜加热加压120分钟，使得两种材料充分融合，形成一种具有耐高温、高粘度、无甲醛的浆料，整个过程不需要添加水和其他成分；
AGG聚合技术创新点之二控制流阻达到不同透声效果。流阻是指在稳定气流状态下，加在吸声材料样品两边的压力差与通过样品的气流线速度的比值。单位是Pa·s/m^2。流阻越大，吸声性能越差，反之吸声性能越好，AGG聚合技术在制作吸声结构时通过调整骨料的直径来调整流阻的大小，确定好变化规律，形成一套完整的吸声频率特性变化表。
AGG聚合技术创新点之三无缝工艺满足装修造型需求。目前市场上具有吸声性能的产品均为模块化，因此极大的局限了设计师的灵感发挥，影响到建筑装饰的多样化，AGG聚合技术的发明弥补了复杂吸声造型的加工难度，单曲面和双曲面以及多边多面的造型就可以轻松实现；AGG聚合技术的无缝工艺特别适合于政府办公会议空间以及大型厅堂的声学装修，大面积无缝立体效果，体现了简洁庄重的装饰风格，满足了厅堂的音质设计要求，填补了国内对于无缝吸声天花和无缝吸声墙面的空白。
不同于市场上绝大多数采用模块化安装的吸音板，AGG聚合技术生产的聚砂吸声板是以轻质无机硅砂为基材，这种材料具有轻质、不燃、微孔等形态，通过AGG透声聚合技术加工成基板后具有很好的吸声性能和极低的线性膨胀系数，一方面能保证系统具有良好的吸声性能，另一方面能使系统在正常的室温变化下几乎没有温度变形，能够轻易的覆盖超过400㎡的吊顶或墙面而不用设置伸缩缝，非常具有整体感的平面或曲面吸音系统，使得声学效果和装饰效果完美的融为一体。
AGG透声聚合技术是采用改性聚乙烯乳液与纳米级铝酸盐颗粒聚合而成，根据分子量高低、链结构的不同调整材料的流阻性来达到吸声性能的差异化，通过高温高压工艺，促使直径只有50nm的颗粒变异，增强其粘结性，当遇到以二氧化硅为主的砂粒表面即可进行外表面紧密包覆吸附，砂粒之间形成一张坚实的钢网，使之透气而坚硬。每颗沙粒的形状体积不同，聚合积压在一起时砂粒之间形成了大量大小不一相互连通并不规则的孔隙，声波入射到孔隙之后通过摩擦产生热量而衰减达到吸声的作用，纳米聚合工艺生产的聚砂板强度高，防火、防潮、抗冻、耐老化，无任何有机挥发物，清新且无异味，是绿色环保的声学材料。
AGG聚合技术创新生产的透声涂层是利用喷涂或工具涂抹在聚砂板之上，实现无缝工艺效果，此系统拥有非凡的声学性能、丰富的色彩、优美的弧线、持久的稳定性和完美的空间整体感和表面质感，让建筑空间拥有典雅而又清新的视觉效果和舒适悦耳的声学效果，为不同的需求提供极具创意的解决方案。
AGG聚合技术生产的透声涂层可以依附于多种基础材质实现无缝透声效果，例如聚砂板、高密度玻纤板、木丝板、金属穿孔板等，极大的拓展了声学产品的市场。
 
3. 全部指标参数

 










3.1 声学特性
    室内声学的设计是通过影响声音的吸收、反射、传播和漫射来达到特定的功能和效果。AGG透声涂层内部有许多互相连通形状各异的微小孔隙，当声音入射到涂层时，声波会透过AGG透声图层进入材料内部，由于空气运动产生的粘滞性和摩擦阻力作用，使声能逐渐转化为热能而消耗，发挥吸声降噪的作用。采用AGG透声技术的聚砂板吸声系数如图1所示。

图1 AGG无缝聚砂板吸声性能
 
3.2 光学特性
   光线对整个室内感官有着很重要的影响，其中一个关键因素就是天花和墙面如何反射和传播光线，高品质的天花不会产生眩光或者是刺眼的反射光。带有AGG透声涂层的白色天花能反射91%的入射光，其中99%的反射光线都会发生漫反射，AGG透声涂层的光反射比如图2所示。AGG透声涂层还有另外一个重要特性：最佳向后反射率，这意味着不管光线是从观测者的相同方向还是相反方向照射到涂层的表面，它看起来都是一样的。
  

图2 AGG透声涂层的光反射比
 
3.3 耐火性能
   吊顶天花的防火要求很严格，一般都会要求达到国标A级不燃，有的特殊空间的墙面装饰防火等级也需达到A级不燃。天花和墙面的防火要求至关重要，一是天花应当能阻止火势的蔓延；二是天花不能在火灾发生初期进行逃生和营救工作的时候发生坍塌。AGG透声涂层能完全符合这些要求，其耐火性能检测数据如表1所示。
 
表1 AGG透声涂层的耐火性能检测报告

3.4 其他特性
除上述声学性能、光学性能以及耐火性能以外，AGG透声涂层还具有以下特性：
a）环保特性：AGG透声涂层的总挥发物（TVOC）0.090远低于国家标准≤0.5 的要求，环保等级为E1。
b）防潮特性：AGG透声涂层的湿胀率仅为0.18%，可见其防潮性能优异，适用于高洁净的空间。
c）防水特性：AGG透声涂层的个颗粒表面均覆盖有专用养护剂，形成特殊的荷叶效应，使得水分子无法进入材料内部，具有优异的防水性能。
d）抗冻特性：AGG透声涂层经冻融循环试验检测，无起层和龟裂等破坏现象。
e）抗冲击特性：由于涂层的韧性，AGG透声涂层的抗冲击强度优于同厚度水泥纤维板。
f）耐老化特性：500h抗紫外线试验结果显示，AGG透声涂层性能保持不变。
g）装饰特性：AGG透声涂层可采用天然彩色砂粒，简约质朴的风格。表面涂层以及个性化的色彩设计，AGG透声涂层支持根据RAL及PANTONE色卡定制表面颜色，支持超过450种颜色选择，同时满足单曲面、多曲面、多造型的设计风格。
h）易切割特性：AGG透声涂层使用一个普通的壁纸刀就能裁切基层吸音板的边缘及为设备、管道、电缆等开孔。
i）轻质特性：AGG透声涂层复合在聚砂板和高密度玻纤板基材时具有轻质特性，可以在满足吸声性能的同时，有效地降低建筑荷载。
 
4. 安装工艺流程介绍
系统构造：AGG无缝透声聚砂系统的结构从内到外依次为龙骨、强化玻纤板或聚砂板、透声布、找平层以及透声涂料，如图3所示。该系统适用范围广，可平贴于墙面或天花板上。系统采用现场拼接，用螺丝或粘结剂加固，再用喷涂或抹涂等施工工艺实现无缝处理。无缝安装的范围在400m²以内，最大安装长度为20m。系统还具有安装简便，易施工及易于后期维护等特点。
无缝工艺流程：AGG无缝透声聚砂系统所实现的是一种无缝的处理工艺，具体处理方式是：首先将强化玻纤板或聚砂板进行现场拼接，用螺丝或粘结剂进行拼接安装，然后在拼接好的吸音板上贴一层玻纤透声布，再用抹平或喷涂工艺进行表面抹平或者喷涂处理。

图3 AGG无缝吸声系统构造图
      
5.  AGG无缝透声聚砂系统应用
  5.1 建筑噪声领域
建筑室内装饰中做吸声处理时需要兼顾装饰和造型两方面的效果，而不同的功能空间也有不同的处理方式。本文主要列出以下几种需要做降噪处理的空间，并对其空间的降噪处理方式进行了简单的说明。
a)   办公空间的应用
不健康的办公空间声环境经常是由于噪声过大，对该环境中办公人员的生理与心理产生危害。处于噪声环境中的工作人员，易产生疲倦、注意力分散、情绪低落等状况，影响其工作效率；若长期处于噪声环境中办公，工作人员甚至会出现头疼、记忆力减退、失眠等精神障碍，进而引发身体健康问题^[1]。若要改善办公空间的声环境，则需要对背景噪声、混响时间、语言清晰度和语言私密性进行控制。
①   独立办公空间的声学处理
通常，经理办公室、财务室、会议室等专用办公空间均会隔离出独立的办公空间。此类办公空间由于独立于整体办公场所中，语言私密性较好，因此，应当注意其室内背景噪声的控制。具体而言，一般对其室内采取吸声降噪处理，主要方式是在室内表面（顶面或墙面）合理布置吸声材料。如果要求装饰效果美观，即可使用AGG无缝透声聚砂系统，其吸声性能较高，不仅可以达到控制背景噪声的目的，而且具有简约、时尚的装饰风格。
② 开敞办公空间的声学处理
开敞式办公室是现代办公空间布局的主流。此类办公空间除需要做与独立办公空间类似的降噪处理外，还需要着重考虑语言私密性的营造，主要的声学处理方式是设置隔声屏障、声景观掩蔽或电子声掩蔽系统。
b)   医院及洁净空间的应用
医院建筑中的噪声问题主要来源于房间内的设备噪声、人员活动噪声等大于该房间的最低允许噪声值，房间墙壁隔声性能不足以消除相邻房间中噪声透射对该房间的影响，房间与其上层房间之间楼板撞击声对该房间的影响等。因此，可通过控制各个房间的背景噪声以及大厅或候诊厅的混响时间来改善医院建筑的声环境，背景噪声不应大于各房间的最低允许噪声限值，入口大厅、挂号大厅、候药厅及分科候诊厅（室）内，规范要求500Hz--1000Hz混响时间不宜大于2s。医院建筑在做吸声降噪处理时，还需要考虑吸声材料的洁净度与环保性能，而AGG无缝透声聚砂系统就是一种又环保又美观的吸声产品。具体的声学处理措施如下：
①   病房、医护人员休息室等要求安静的房间，可以用AGG无缝透声聚砂系统对墙面或吊顶做吸声处理；
②   病房楼、门诊楼内走廊的顶棚，其吊顶所用吸声材料的降噪系数（NRC)不应小于0.60，也可采用AGG无缝透声聚砂系统做吸声处理；
③  入口大厅、挂号大厅、分科候诊厅（室）的混响时间是医院各区域的长混响区域，依然可以采用AGG无缝透声聚砂系统进行降噪处理。
c)   体育场馆的应用
根据《体育场馆声学设计及测量规程 JGJ/T 131-2012》中规定：体育场馆的建筑声学条件应保证使用扩散系统时的语言清晰度，对于未设置固定安装的扩声系统的训练馆，应保证训练项目对声环境的要求；体育馆比赛大厅内观众席和比赛场地以及体育场的观众席不宜出现回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷。为此，需要通过吸声与反射处理来控制体育场馆及其辅助房间内的混响时间与背景噪声，以避免出现声学缺陷，从而营造舒适的声环境。
体育场馆既包含综合体育馆，也包括游泳馆、网球馆、田径馆、速滑馆等专项体育馆，根据体育馆的用途、容积等可以确定比赛场馆与辅助房间所允许的混响时间。一般而言，体育馆的声学处理可在比赛大厅的上空使用吸声材料或吸声构造，也可以体育馆比赛大厅的山墙或其他大面积墙面上使用吸声材料，体育馆内其他辅助房间也应根据需求进行相应的吸声处理。声学处理中所选择的声学材料应符合对材料的声学性能、强度、防火、装修、卫生、环保、防潮等方面的要求。此外，游泳馆中使用的声学材料应采取防潮、防酸碱雾的措施，保证材料不受潮、不变形；网球馆内也应在有可能对网球撞击地面的声音产生回声的部位进行吸声处理。AGG无缝透声聚砂系统具有很好的声学性能、耐火性能以及防潮、环保等性能，可直接应用于各类体育场馆的声学处理中。
    除了上述空间外，AGG无缝透声聚砂系统还适用于音乐厅、剧院等专业厅堂的音质设计，通过控制厅堂混响时间，达到厅堂音质能满足演出的目的；该吸声系统也适用于候乘大厅、酒吧等空间的降噪处理。
  5.2 交通噪声领域
    交通噪声主要包括汽车噪声、船舶噪声，其中，汽车噪声具有辐射强、影响面广等特点，对交通干道两侧的居民有着严重的影响；船舶噪声则主要来源于柴油机、汽轮机等机械设备的振动、撞击和以及装置系统内流体的扰动等，主机、辅机和螺旋桨是三个主要的噪声源，会影响船舶的安全性、隐蔽性、可用性和居住性等。因此，交通噪声领域的降噪也是必不可少的。
   a）公路铁路噪声
     控制交通噪声的措施众多，比如设置声屏障、加强车辆管理、合理布局公交站点、使用降噪路面、优化道路设计、优化建筑总平面布局、优化单体设计等。其中，设置声屏障被广泛认为是控制交通噪声影响的有效措施。声屏障设计大致可以分为声学设计、结构设计和景观设计三个方面，声学设计要求所使用的材料的声学性能能满足声屏障隔声量的要求，结构设计要求声屏障必须满足荷载计算，景观设计要求声屏障具有美观的造型。针对这三方面的要求，利用AGG透声技术制造的聚砂板声学性能、轻质、美观等特点决定了它可以应用于声屏障的构造中，声屏障的使用可以模块化使用聚砂板，这样极大的降低了成本和周期。
   b）船舶降噪
    船舶噪声的传播途径以空气传播和结构传播为主，声源舱室内的噪声主要由空气传播，大型船舶的居住舱室内的噪声由结构传声为主，小型传播的居住舱室内的噪声也由空气传播为主^[2]。因此，可通过从传播途径中控制噪声来达到控制船舶噪声的目的，主要措施有吸声、隔声等。主要的降噪手段为，可在舱室天花板和四壁表面布置AGG无缝透声聚砂系统，通过材料吸声来降低室内噪声。此外，该材料具有轻质、声学性能好、防水等特点，是一款非常适用于船体降噪的吸声产品。
  5.3 工业噪声领域
    工业噪声对工厂工作人员和周围居民的身心健康都有不同程度的伤害，需要对工业厂房进行降噪，不仅可以提升工作人员的工作效率，还可以保证工作人员的健康，也有利于营造良好的城市声环境。工业噪声领域主要的降噪手段也是控制工业噪声的传播途径，主要是控制空气传声，因此，可在声源处安装隔声罩或者声屏障，以阻断声波的传播，防止噪声对周围居民的危害；也可以在厂房车间内恰当的位置安装AGG透声技术制造的聚砂板，可以模块化加工和安装，低成本的对车间进行噪声治理，以防止噪声对车间工作人员的伤害。
 
6 总结
北京维也纳声学技术有限公司多年从事建筑声学工程设计，针对声学材料新技术在工程应用中有着独到的理解。为了有效地控制室内外的噪声污染，提高室内音质水平，营造良好的人居声环境，历时五年研制出兼具优质的声学性能、光学性能、防火性能、环保性能等特性的AGG无缝透声聚砂系统。该系统由欧声建材（北京）有限公司配合落地应用，AGG透声涂层饰面美观、安装简单、易于后期维护保养，是吸声降噪的首要选材，可广泛应用于剧场剧院、酒店厅堂、影院、多功能厅堂、办公场所、医院建筑、体育场馆、候乘大厅以及商场卖场等大空间的吸声降噪设计中，也可用于专业空间的音质设计之中，还可以应用到声屏障、工业厂房等以达到交通噪声控制与工业噪声治理的目的。