【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸声石材，具体而言，涉及一种具有微形孔的吸声石材幕墙。
技术介绍
1、随着人类对工作和生活环境越来越重视声环境质量,吸声材料在建筑、汽车、航空等领域的应用越来越广泛。建筑物外墙幕墙是建筑物重要的组成部分,不仅关系到建筑物的外观美观,同时也会影响到建筑物内部的声学环境。传统的建筑外墙幕墙大多采用固体石材或其他硬质材料构造,天然石材作为一种优良的装饰材料,兼具美观大方和耐用性等优点,在众多声环境敏感的公共场所广受青睐。然而,天然石材本身的声学性能却往往欠佳,难以满足人们对声环境的需求。这种结构对声音的吸收和隔离效果较差,容易造成建筑物内部出现回声等声学问题。为了解决这一问题,业界提出了多种改进方案,比如采用具有一定吸声性能的复合材料作为幕墙的主体材料,或在幕墙中设置专门的吸声装置等。但这些方案往往存在一定的局限性,比如吸声效果有限,结构复杂,安装维护困难等。近年来,随着材料科技的不断进步,一些新型吸声材料和结构逐渐被开发和应用。
2、目前,业界常见的提高石材吸声性能的方法主要有两种:一种是在石材表面涂覆吸声涂料；另一种是在石材表面加入孔隙结构。前者通过在石材表面涂覆具有吸声功能的涂料,形成一层吸声覆层,可以有效提升整体的吸声性能,但同时会改变石材原有的外观质感,破坏了天然石材的视觉效果。后者利用微孔结构通过阻尼效应和共振效应来实现对声波的有效吸收,从而有效改善建筑物的声学环境。但是在石材上简单直接打微孔，会影响石材幕墙的美观效果。
技术实现思路
1、有鉴于此，
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术提供一种具有微形孔的吸声石材幕墙，包括框架、有机玻璃和石材板，所述有机玻璃和石材板均安装在所述框架内，所述有机玻璃和所述石材板之间形成有空腔，所述有机玻璃用于设置在待装饰建筑物的内面方向，所述有机玻璃上设置有多个微型的穿孔。其中，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm～1.5cm，孔距为1.2cm～5cm。
4、优选的，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm，孔距为1.2cm～1.8cm。
5、其中，所述框架的长宽厚尺寸为300mm×300mm×39mm，所述有机玻璃的厚度为6mm～8mm。优选的，所述有机玻璃的厚度为6mm。
6、其中，所述有机玻璃与所述石材板的距离为12mm，所述石材板的厚度为25mm。
7、进一步的，所述石材板的与所述有机玻璃相对的表面保存有石材板自身纹理。
8、进一步的，所述石材板的与所述有机玻璃相对的表面按照预设的微形孔参数开设有大量微形孔,所述预设的微形孔参数确定的步骤，具体包括：
9、s10、根据所需要安装吸声石材的场景,获取所述场景的声音频率分布；
10、s20、获取待制作的基础石材的物理特性和纹理特性；
11、s30、建立第一数学模型,模拟不同微形孔参数对声波吸收性能的影响,并建立所述声音频率分布与微形孔参数的评估函数，作为第一目标函数；
12、s40、建立第二数学模型,将微形孔的分布与石材纹理特征相结合,建立微形孔分布与纹理契合度的评估函数,作为第二目标函数；
13、s50、采用多目标优化算法,同时优化第一目标函数和第二目标函数,获得两个目标函数的最优权衡解,作为最优微形孔参数；
14、s60、选择多个基础石材样品，根据所述最优微形孔参数，制作多个实验样品，对每个实验样品进行吸声测试和纹理评估,获取实际吸声数据和纹理契合度数据；
15、s70、将实际吸声数据和纹理契合度数据与所述第一数学模型、第二数学模型的计算结果进行对比,修正所述第一数学模型、第二数学模型的参数,重复s50～s60步骤,直至模型预测与实测结果的偏差在可接受范围内，并得到目标微形孔参数；
16、其中，所述基础石材为未打孔的石材，打孔后形成石材板。
17、其中,所述步骤s10,具体包括:
18、步骤s101、对目标场景进行实地勘测,通过使用声级计等专业测量设备,测量该场景在不同时间段的声压级及频谱分布情况,获取该场景在不同时间与空间条件下的声音频率分布数据。
19、步骤s102、结合场景的使用功能、人群密度等因素,预测目标场景在未来使用过程中可能出现的主要噪声源及其频率特性,通过参考同类场景的噪声源分析数据,以及对目标场景使用特点的分析来完成。
20、步骤s103、将实测数据与预测数据进行叠加,得到目标场景的综合声音频率分布,利用统计分析方法,计算出各频带声压级的平均值、方差等特征参数,作为该场景的声频分布特征。
21、其中,所述步骤s20,具体包括:
22、步骤s201、对待制作的基础石材样品进行物理特性测试,包括测量密度、孔隙率、弹性模量、热导率等指标,获取这些数据可为后续建立吸声模型提供必要的参数输入。
23、步骤s202、对基础石材样品的表面纹理特征进行评价,包括测量表面粗糙度、颜色、图案等指标,获取这些石材纹理特征数据,为后续建立与微孔分布的契合模型提供依据。
24、步骤s203、整理和分析上述获取的物理特性和纹理特征数据,建立基础石材的参数档案,包括对各项指标的统计分析,确定各项性能参数的代表值。
25、其中,所述步骤s30,具体包括:
26、步骤s301、采用有限元法等数值模拟方法,建立描述声波在含有微孔石材中传播及吸收的数学模型,考虑声波在石材内部的反射、散射、耗散等复杂过程,并将其与微孔参数(孔径、深度、分布密度等)进行耦合,通过数值求解该模型,可以预测不同微孔参数组合下的吸声性能。
27、步骤s302、建立目标函数来量化吸声性能,如平均声波吸收系数,表示在目标声频范围内的整体吸声水平。
28、步骤s303、采用数值优化算法,如遗传算法、粒子群算法等,对微孔参数进行多目标优化,寻找能够满足目标声频范围内最佳吸声性能的微孔参数组合。
29、其中,所述步骤s40,具体包括:
30、步骤s401、分析微孔分布对石材表面纹理的影响,微孔的存在会改变石材表面的粗糙度、反射特性等,从而影响整体的视觉效果,需要建立描述微孔分布与纹理特征之间关系的数学模型。
31、步骤s402、定义一个表征微孔分布与石材纹理契合度的评估函数,该函数可以综合考虑表面粗糙度、颜色、图案等多个纹理指标,给出一个总体的契合度评分,作为第二个优化目标函数。
32、步骤s403、采用图像处理、机器学习等技术手段,建立微孔分布参数与纹理契合度之间的映射关系,通过大量实验数据的训练,建立起一个能够快速预测微孔分布对纹理影响的模型。
33、其中,所述步骤s50,具体包括:
34、步骤s501、根据步骤s30本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，包括框架、有机玻璃和石材板，所述有机玻璃和石材板均安装在所述框架内，所述有机玻璃和所述石材板之间形成有空腔，所述有机玻璃用于设置在待装饰建筑物的内面方向，所述有机玻璃上设置有多个微型的穿孔。
2.根据权利要求1所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm～1.5cm，孔距为1.2cm～5cm。
3.根据权利要求2所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm，孔距为1.2cm～1.8cm。
4.根据权利要求3所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述框架的长宽厚尺寸为300mm×300mm×39mm。
5.根据权利要求4所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃的厚度为6mm～8mm。
6.根据权利要求5所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃的厚度为6mm。
7.根据权利要求1所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征
8.根据权利要求1所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述石材板的厚度为25mm。
9.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述石材板的与所述有机玻璃相对的表面保存有石材板自身纹理。
10.根据权利要求9所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述石材板的与所述有机玻璃相对的表面按照预设的微形孔参数开设有大量微形孔，所述预设的微形孔参数确定的步骤，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，包括框架、有机玻璃和石材板，所述有机玻璃和石材板均安装在所述框架内，所述有机玻璃和所述石材板之间形成有空腔，所述有机玻璃用于设置在待装饰建筑物的内面方向，所述有机玻璃上设置有多个微型的穿孔。
2.根据权利要求1所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm～1.5cm，孔距为1.2cm～5cm。
3.根据权利要求2所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述有机玻璃上设置有多个穿孔的孔径为0.5cm，孔距为1.2cm～1.8cm。
4.根据权利要求3所述的一种具有微形孔的吸声石材幕墙，其特征在于，所述框架的长宽厚尺寸为300mm×300mm×39mm。
5.根据权利要求4所述的一种具有微形孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家诚，马明磊，亓立刚，任培文，孙晓阳，田厚仓，赵亮，魏飞龙，张瑞宜，廖天昊，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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