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質(zhì)量定律;對(duì)于隔墻隔聲[1]存在一個(gè)普遍的規(guī)律,即材料越重(面密度,或單位面積質(zhì)量越大)隔聲效果越好。對(duì)于單層密致勻?qū)崏?,面密度每增加一倍,隔聲量在理論上增?dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對(duì)于雙層的紙面石膏板墻,質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用,即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動(dòng)形式非常復(fù)雜,故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。單層紙面石膏板的隔聲效果很差,例如:12mm厚、面密度10kg/m2左右的紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)隔聲量Rw=29dB。即使將四層這樣的紙面石膏板疊和在一起隔聲量理論上Rw也只能達(dá)到41dB。輕型勻質(zhì)墻體,如石膏砌塊、加氣混凝土板、膨脹巖板、輕質(zhì)圓孔板等,面密度大多在60-100kg/m2,受到質(zhì)量定律的限制,隔聲量Rw=35-40dB。對(duì)于單層重墻,面密度大于250kg/m2,如120磚墻,90厚空心混凝土砌塊、100厚混凝土墻板等,隔聲量Rw可達(dá)45dB左右,面密度超過(guò)500kg/m2的240磚墻、200厚混凝土墻等的隔聲量可達(dá)50-55dB左右。
共振頻率:任何隔墻都存在固有的共振頻率,當(dāng)聲波的頻率和墻的共振頻率一致時(shí),墻體整體產(chǎn)生共振,該頻率的隔聲量將大大下降。一般地,墻體越厚重,共振頻率越低,當(dāng)共振頻率低于隔聲評(píng)價(jià)低參考頻率100Hz時(shí),由于人耳聽覺特性對(duì)低頻不敏感,對(duì)隔聲量Rw的影響大大降低。對(duì)于12mm和15mm厚兩種不同面密度紙面石膏板存在不同共振頻率。12mm紙面石膏板面密度為10kg/m2,15mm紙面石膏板面密度約12kg/m2。15mm厚的紙面石膏板墻的共振頻率基本低于低考慮頻率范圍100Hz,因此共振頻率對(duì)15mm板構(gòu)造的墻體構(gòu)件隔聲性能影響較小。但對(duì)于12mm板,100Hz附近的隔聲性能影響較大,造成低頻100Hz、125Hz、200Hz處隔聲量比15mm板下降較多,主要是因?yàn)楣舱耦l率的原因。
理論和實(shí)驗(yàn)均表明,輕、薄、柔的墻fc高,吻合效應(yīng)弱;厚、重、剛的墻fc低,吻合效應(yīng)強(qiáng)。12mm、15mm紙面石膏板的fc分別為3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz處的隔聲量產(chǎn)生下降,15mm板在2KHz處的隔聲量下降更為嚴(yán)重,甚至下降的趨勢(shì)強(qiáng)過(guò)質(zhì)量定律,造成在這一頻率位置上隔聲量比12mm的板還低很多。雙層相同的板疊合的吻合頻率fc和單層板基本等同,由于雙層發(fā)生振動(dòng)疊加,吻合效應(yīng)更加劇烈,吻合谷會(huì)變得更深。如果使用不同厚度的板進(jìn)行疊合,吻合谷將彼此錯(cuò)開,且每個(gè)吻合谷都較淺,對(duì)隔聲性能有利。雙層板的劇烈吻合效應(yīng)是非常明顯的,會(huì)造成雙層15mm板構(gòu)造的隔墻在3150Hz附近的隔聲量反倒低于雙層12mm板的隔墻。一層12mm和一層15mm板疊合的隔墻比雙層15mm隔墻的面密度低,但隔聲量反倒會(huì)提高,這是吻合效應(yīng)被減弱的結(jié)果。
隔聲門門框與墻壁及頂使用的隔音板的結(jié)構(gòu)基本相同,整扇門是以雙重磁性聲響襯墊或通過(guò)相應(yīng)的密封條來(lái)達(dá)成聲響上的密閉性。符合標(biāo) GB/T16403-1996 《純音氣導(dǎo)和骨導(dǎo)聽閾基本測(cè)聽法》標(biāo)準(zhǔn)。
底部密閉壓縮設(shè)計(jì):在隔聲門的底部密閉壓縮設(shè)計(jì),此密閉式壓縮設(shè)計(jì)利用頂端鉸鏈的調(diào)整螺絲,在門框中垂直移動(dòng)整扇門來(lái)做調(diào)整。門的聲響鑲板低的合格標(biāo)準(zhǔn)是STC47依據(jù)ASTM E90和ASTM E413的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
隔聲觀察窗:采用雙面安裝鋼化玻璃,玻璃厚度至少10mm,在玻璃四周的縫隙采用合成橡膠制的襯墊來(lái)加以密閉。雙層玻璃間距離 為60mm。在其夾層里安裝鍍鋅冷溫壓軋聲響鑲板隔離吸音框。
隔音門主要起隔音作用,常用于音像室、播音室、會(huì)議室等有隔音要求的房間。隔音門要求用吸音材料做成門扇,門縫用海綿橡膠條等具有彈性的材料封嚴(yán)。
隔聲門必須經(jīng)過(guò)相關(guān)部門檢測(cè)并出具有效隔聲性能報(bào)告,方可投放市場(chǎng),安裝于新建工程上。目前國(guó)內(nèi)隔聲門隔聲性能檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)有:"北京建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心"、"清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心"、"上海同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所"。
為了保證門閉合輕便靈活,故不可能過(guò)分地采用加大門扇重理的辦法來(lái)獲得較高的隔音量可采用:1)以不同聲阻搞材料組合成多層復(fù)合結(jié)構(gòu)門扇。2)防止面板的吻合效應(yīng)出現(xiàn)在有效頻率范圍內(nèi)使隔聲量降低。
隔聲門改善門縫的密封措施:1)門縫對(duì)隔聲量的影響,是在同一樘門上采用不同的門縫密封方法時(shí)隔聲量的變化情況。2)門縫密封的方法:a、早期"9"字形橡膠密封條b、采用雙通道密封條措施。c、門縫消聲器的消聲效果
城市建設(shè)進(jìn)一步加快,不可避免地加劇了噪音污染的程度。尤其交通噪音在城市噪音中所占的比例高達(dá)40%。許多日夜與路相伴的城市居民對(duì)此自然"刻骨銘心"。追求更安靜的生活環(huán)境,選擇一些有效的隔音材料,已成為眾多市民關(guān)心的問題。
橫拉窗子的隔音性能取決于兩片窗之間以及窗與窗框之間的密合度,而推開窗則是取決于其關(guān)閉后窗與框的密合度,塑鋼門窗一般采用膠條密封,與普通鋁合金窗的"硬碰硬"不同,隔音效果較明顯。
現(xiàn)時(shí)市面上的塑鋼門窗價(jià)格參差。塑鋼窗便宜的只要每平方米200多元,進(jìn)口產(chǎn)品貴的可達(dá)1000元以上。塑鋼門的價(jià)格相差也很大,從幾百元到3000多元不等。
隔聲材料(Soundproof Materials),是指把空氣中傳播的噪聲隔絕、隔斷、分離的一種材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。對(duì)于隔聲材料,要減弱透射聲能,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)的,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。
隔聲材料:材料一、能過(guò)共振吸聲的方式的隔音材料有:石膏板、石棉水泥、膠合板、鋼板、鋁板以及硬質(zhì)纖維板。材料二、玻璃棉、麻棉毛氈、有機(jī)纖維材料、巖棉、礦棉以及聚苯乙烯泡沫塑料這幾種。材料三、石膏板、硬質(zhì)纖維板等能夠?qū)鍓K四周固定,然后連通板后的封閉空氣層,從而達(dá)到吸音隔音的效果。材料四、皮革、塑料薄膜、人造革等具有不透氣、張拉能力強(qiáng)而且柔軟的材料,通過(guò)聲音的共振頻率能夠有效阻隔聲音傳播。材料五、具有特殊功能的窗幕以及空間吸聲體。
凡是能用來(lái)阻斷噪聲的材料,統(tǒng)稱為隔聲材料。 隔音材料五花八門,日常人們比較常見的有實(shí)心磚塊、鋼筋混泥土墻、木版、石膏板、鐵板、隔聲氈、纖維板等等。 嚴(yán)格意義上說(shuō),幾乎所有的材料都具有隔音作用,其區(qū)別就是不同材料間隔音量的大小不同而已。同一種材料,由于面密度不同,其隔音量存在比較大的變化。 隔聲量遵循質(zhì)量定律原則,就是隔音材料的單位密集面密度越大,隔音量就越大,面密度與隔音量成正比關(guān)系。
隔音材料在物理上有一定彈性,當(dāng)聲波入射時(shí)便激發(fā)振動(dòng)在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度 θ 入射時(shí),聲波波前依次到達(dá)隔層表面,而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動(dòng)波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進(jìn)速度一致時(shí),聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動(dòng),這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時(shí)彎曲波振動(dòng)的輻度特別大,并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔聲效果。
產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為: fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量,h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場(chǎng)都接近于混響聲場(chǎng),到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能,因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個(gè)頻率范圍,也就是說(shuō)吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔聲效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道,中高頻隔聲量較大,除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外,因吻合效應(yīng)使中高頻隔聲量降低的現(xiàn)象,不會(huì)引起很大的麻煩。
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