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當(dāng)前,噪聲已成為一種主要的環(huán)境污染,建筑物的聲環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)建筑物進(jìn)行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中常用基本的技術(shù)措施之一。
隔聲材料對(duì)減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播,就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣,相反它的材質(zhì)應(yīng)該是重而密實(shí),如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。隔聲材料材質(zhì)的要求是密實(shí)無(wú)孔隙或縫隙;有較大的重量。由于這類隔聲材料密實(shí),難于吸收和透過(guò)聲能而反射能強(qiáng),所以它的吸聲性能差。
吸聲材料如單獨(dú)使用,可以吸收和降低聲源所在房間的噪聲,但不能有效地隔絕來(lái)自外界的噪聲。當(dāng)吸聲材料和隔聲材料組合使用,或者將吸聲材料作為隔聲構(gòu)造的一部分,其有利的結(jié)果,一般都表現(xiàn)為隔聲結(jié)構(gòu)隔聲量的提高。
為了合理地選用材料,提高建筑物吸聲和隔聲處理的效果,首先從概念上將吸聲、隔聲、吸聲材料、隔聲材料區(qū)別開(kāi)來(lái),應(yīng)當(dāng)是建筑物噪聲控制中首要的基本問(wèn)題。
混凝土墻:200mm以上厚度的現(xiàn)澆實(shí)心鋼筋混凝土墻的隔聲量與240mm粘土磚墻的隔聲量接近,150~180mm厚混凝土墻的隔聲量約為47~48dB,但面密度200kg/m2的鋼筋混凝土多孔板,隔聲量在45dB以下.
現(xiàn)場(chǎng)噴水泥砂漿面層的芯材板墻:該類隔墻是在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝成品芯材板后,再在芯材板兩面噴復(fù)水泥砂漿面層。常用芯材板有鋼絲網(wǎng)架聚苯板、鋼絲網(wǎng)架巖棉板、塑料中空內(nèi)模板。這類墻體的隔聲量與芯材類型及水泥砂漿面層厚度有關(guān),它們的隔聲量通常在35~42dB之間.
目前有相當(dāng)一部分的輕質(zhì)隔墻隔聲性能較差,單層墻的隔聲量滿足不了住宅分戶墻的低隔聲要求,僅能用于套內(nèi)隔墻。為提高輕質(zhì)隔墻的隔聲量,建筑聲學(xué)工作者都已進(jìn)行了大量的研究工作,積累了一定的經(jīng)驗(yàn)[4~11].
單層均勻密實(shí)墻板的隔聲量服從建筑聲學(xué)的“隔聲質(zhì)量定律”,即隔聲量與構(gòu)件單位面積的重量成正比,面密度每增加一倍,隔聲量大約提高4~5dB.聲波投射于墻板時(shí),重的墻比輕的墻不易激發(fā)振動(dòng),低的頻率比高的頻率容易激發(fā)振動(dòng),因此,重墻比輕墻隔聲好,高頻比低頻隔聲好.輕質(zhì)隔墻的面密度受限制,欲提高它們的隔聲量,應(yīng)用雙層或多層復(fù)合構(gòu)造.
空氣層的設(shè)置:采用雙層墻構(gòu)造,并在兩層墻之間留一定空氣層間隙,由于空氣層的彈性層作用,可使總墻體的隔聲量超過(guò)質(zhì)量定律.
不同材質(zhì)的板可避免“吻合”現(xiàn)象:墻板被聲波激發(fā)進(jìn)行彎曲振動(dòng)時(shí),在一定頻段會(huì)發(fā)生吻合效應(yīng),形成隔聲低谷.吻合頻率不僅與墻板剛度和面密度有關(guān),而且隨板厚增加,頻率下移.雙層薄板復(fù)合墻兩面的墻板,選用兩種不同厚度或不同材質(zhì)的板,可防止兩板同時(shí)發(fā)生吻合現(xiàn)象,使得兩面板的吻合谷相互錯(cuò)開(kāi),從而改善墻體的隔聲性能.
吸聲,對(duì)同一個(gè)空間,改變室內(nèi)聲場(chǎng)的特性。吸聲的主要作用是吸收室內(nèi)的混響聲,對(duì)直達(dá)聲不起作用,也就是說(shuō)吸聲可提高音質(zhì),但對(duì)降噪能力效果不好;且吸聲材料是以多孔、疏散的材質(zhì),隔聲則是以密質(zhì)為主的;
隔聲,相對(duì)兩個(gè)空間的,隔聲的主要作用就是隔斷聲音從一個(gè)空間到另一個(gè)空間,防止噪聲的干擾。隔聲材料材質(zhì)的具體要求是:密實(shí)無(wú)孔隙、有較大的重量.
隔聲就是降低從聲源到目的地的聲壓級(jí)水平.從能動(dòng)性角度看,隔聲措施分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種;但常采用的是被動(dòng)方法----即使聲能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量消耗掉。
有面密度較大、較厚的輕質(zhì)隔墻,如加氣混凝土板、石膏砌塊等,吻合頻率往往會(huì)出現(xiàn)在250-2000Hz的范圍內(nèi),越重越厚的輕質(zhì)板,越在隔聲曲線的低頻范圍內(nèi)出現(xiàn)很深的“吻合谷”,嚴(yán)重限制了墻板的隔聲。即使做成雙層墻,中間附有空氣層,也會(huì)因?yàn)槲呛闲?yīng)的疊加造成隔聲性不高,例如雙層90加氣混凝土板,中空50mm,隔聲量只能達(dá)到48dB左右,而同樣重量的雙排龍骨六層12mm石膏板墻的隔聲量可達(dá)60dB,這主要是因?yàn)?2石膏板的吻合頻率高,吻合效應(yīng)沒(méi)有90加氣混凝土板強(qiáng)烈。
聲橋:板材直接固定在龍骨上時(shí),受聲一側(cè)板的振動(dòng)會(huì)通過(guò)龍骨傳到另一側(cè)板,這種象橋一樣傳遞聲能的現(xiàn)象被稱為聲橋。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強(qiáng),聲橋現(xiàn)象越嚴(yán)重,隔聲效果越差。在板材和龍骨之間加彈性墊,如彈性金屬條或彈性材料墊對(duì)紙面石膏板墻隔聲有一定的改善量,多可以提高3dB。此外,輕鋼龍骨本身剛度比較小,對(duì)兩側(cè)板材的聲橋作用要好于矩形截面的木龍骨和石膏龍骨,輕鋼龍骨石膏板隔墻要比相同構(gòu)造的木龍骨和石膏龍骨隔墻隔聲效果好。
對(duì)于輕鋼龍骨石膏板墻,為了減少聲橋,獲得更高的隔聲量,有時(shí)將龍骨結(jié)構(gòu)做成錯(cuò)列結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)列結(jié)構(gòu)是豎龍骨錯(cuò)列分立,兩邊板不同時(shí)固定在一根龍骨上,天地龍骨共用一套;雙層結(jié)構(gòu)是天地龍骨和豎龍骨分別做兩層,中間沒(méi)有任何連接,板固定在各自的龍骨上。理論上講,錯(cuò)列龍骨隔墻隔聲優(yōu)于普通龍骨隔墻,可以提高1-3dB;雙層龍骨隔墻隔聲優(yōu)于錯(cuò)列龍骨隔墻,比普通龍骨隔墻可以提高7-8dB。隔聲量提高是聲橋減弱了的緣故。
板縫和孔洞:隔墻上如果出現(xiàn)縫隙和孔洞,會(huì)大大降低隔墻的隔聲量。假如隔墻墻體本身的隔聲量達(dá)到50dB,而墻上有萬(wàn)分之一的縫隙和孔洞,則綜合隔聲量將下降到40dB。為了防止石膏板墻和原結(jié)構(gòu)之間的縫隙,通常在墻體四周安裝龍骨時(shí)墊入塑料彈性膠條。另外,當(dāng)每面兩層石膏板時(shí),應(yīng)錯(cuò)縫安裝,里層可以不勾縫,只對(duì)外層勾縫,這對(duì)隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時(shí)必須勾縫,否則隔聲量將會(huì)下降12-17dB。
當(dāng)前,噪聲已成為一種主要的環(huán)境污染,建筑物的聲環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)建筑物進(jìn)行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中常用基本的技術(shù)措施之一。由于對(duì)噪聲控制的手段缺乏了解,“吸聲”和“隔聲”作為完全不同的概念,常常被混淆了。玻璃棉、巖礦棉一類具有良好吸聲性能但隔聲性能很差的材料被誤稱為“隔聲材料”,早年一些以植物纖維為原料制成的吸聲板被命名為“隔聲板”并用以解決建筑物的隔聲問(wèn)題……。為了合理使用材料、提高建筑物噪聲控制效果,對(duì)“吸聲”和“隔聲”這兩個(gè)概念有進(jìn)一步了解和明確的必要。
隔音罩設(shè)計(jì)制作時(shí),提出以下4項(xiàng)要求:(1)隔音罩的罩壁應(yīng)具有足夠的隔聲量,以隔斷空氣聲的傳播,同時(shí)又要減少罩內(nèi)混響聲和防止固體聲的傳遞。(2)盡可能減少在罩壁上開(kāi)孔;對(duì)于必需的開(kāi)孔的,開(kāi)口面積應(yīng)盡量小;在罩壁的構(gòu)件相接處的縫隙,要采取密封措施,以減少漏聲。隔聲罩的孔洞和縫隙對(duì)其降噪效果特別是高頻噪聲有明顯影響,泄漏面積占10%、1%、0.1%的隔聲罩的大降噪量分別為10、20、30dB(3)由于罩內(nèi)聲源機(jī)器設(shè)備的散熱,可能導(dǎo)致罩內(nèi)溫度升高,對(duì)此應(yīng)采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)散熱措施。(4)要考慮聲源機(jī)器設(shè)備操作、維修方便的要求。例如,設(shè)置進(jìn)出門(mén)、觀察窗、手孔、活動(dòng)蓋板或可移動(dòng)、可組裝式的罩殼,以便接近機(jī)器,觀察機(jī)器運(yùn)行情況并進(jìn)行操作與維修。只有設(shè)計(jì)很好的全封閉隔音罩,并采用隔振支撐安裝,沒(méi)有孔洞或有孔洞安裝消聲器,采用適當(dāng)密封的隔聲門(mén),才能獲得理想的降噪值。
罩內(nèi)通常用50mm厚的多孔吸聲材料進(jìn)行處理,吸聲系數(shù)一般不應(yīng)低于0.5。杭州漢克斯隔音隔聲罩的基本構(gòu)件,是在3mm厚的鋼板上,牢固涂貼一層厚7mm的瀝青石棉絨作阻尼層,內(nèi)襯50mm厚的超細(xì)玻璃棉(容重25kg/m3)作吸聲層,玻璃棉護(hù)面層由一層玻璃布和一層穿孔率為25%的穿孔鋼板構(gòu)成。這種構(gòu)件的平均透射損失在34~45dB之間。
隔聲罩內(nèi)聲能密度很大,隔聲罩上很小的開(kāi)孔或縫隙都能傳出很大的噪聲。研究表明,只要在隔聲罩總面積上開(kāi)0.01面積的孔洞,其隔聲量就會(huì)減少20~25dB以下。若仍需在罩上開(kāi)孔時(shí)應(yīng)對(duì)孔洞進(jìn)行處理:①傳動(dòng)軸穿過(guò)罩的開(kāi)孔處加一套管,管內(nèi)襯以吸聲材料,吸聲襯里的長(zhǎng)度應(yīng)大于傳動(dòng)軸與吸聲襯里之間的縫隙15倍,這楊既避免了聲橋,又通過(guò)吸聲作用降低了縫隙漏聲;②因吸排氣或通風(fēng)散熱需要開(kāi)設(shè)的孔洞,可設(shè)置消聲箱來(lái)減聲;③罩體拼接的接縫以及活動(dòng)的門(mén)、窗、蓋子等接縫處,要墊以軟橡膠之類的材料,當(dāng)蓋子或門(mén)在關(guān)閉時(shí),要用鎖扣扣緊以保證接縫壓實(shí),防止漏聲;④對(duì)于進(jìn)出料口的孔一般應(yīng)加雙道橡皮刷,以便讓料通過(guò),而聲音不易外逸。雖然隔聲罩的隔聲量主要是由罩壁的面密度與吸聲材料的吸聲系數(shù)、吸聲量、噪聲頻率所確定,但上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)如不注意,也會(huì)影響隔聲效果。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,工廠生產(chǎn)、模塊化組件現(xiàn)場(chǎng)組裝;可快速拆卸和安裝; 外表面隔聲、內(nèi)表面吸聲; 模塊本身就是支撐部件,可不增加鋼結(jié)構(gòu)支撐; 可安裝隔聲門(mén)、隔聲窗; 帶通風(fēng)消聲器、風(fēng)機(jī)箱、可實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制; 可對(duì)溫度、風(fēng)速、火災(zāi)、氣體、煙霧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制; 可安裝于室內(nèi)或室外,防水、防潮、抗紫外線; 可由鋼板、鋁板、不銹鋼板制成
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