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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)境問題越來越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當(dāng)?shù)牟牧蠈ㄖ镞M(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)別開來，應(yīng)當(dāng)是建筑物噪聲控制中首要的基本問題。
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)場噴水泥砂漿面層的芯材板墻:該類隔墻是在施工現(xiàn)場安裝成品芯材板后，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，重的墻比輕的墻不易激發(fā)振動，低的頻率比高的頻率容易激發(fā)振動，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)行彎曲振動時，在一定頻段會發(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，可防止兩板同時發(fā)生吻合現(xiàn)象，使得兩面板的吻合谷相互錯開，從而改善墻體的隔聲性能.
吸聲，對同一個空間，改變室內(nèi)聲場的特性。吸聲的主要作用是吸收室內(nèi)的混響聲,對直達(dá)聲不起作用,也就是說吸聲可提高音質(zhì),但對降噪能力效果不好；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，相對兩個空間的，隔聲的主要作用就是隔斷聲音從一個空間到另一個空間,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水平.從能動性角度看，隔聲措施分為主動和被動兩種；但常采用的是被動方法----即使聲能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量消耗掉。
隔聲材料在物理上有一定彈性，當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(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，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，聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動，這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大，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 (9)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)房間中的聲場都接近于混響聲場，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開始的一個頻率范圍，也就是說吻合效應(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，不會引起很大的麻煩。
雙層隔聲結(jié)構(gòu)：根據(jù)質(zhì)量定律，頻率降低一半，傳遞損失要降6db；而要提高隔聲效果時，質(zhì)量增加一倍，傳遞損失增加6db。在這一定律支配下，若要顯著地提高隔聲能力，單靠增加隔層的質(zhì)量，例如增加墻的厚度，顯然不能行之有效，有時甚至是不可能的，如航空器上的隔聲結(jié)構(gòu)。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結(jié)構(gòu)。雙層隔聲結(jié)構(gòu)，單位面積質(zhì)量分別為m1、m2，中間空氣層厚度為l。雙層結(jié)構(gòu)的傳遞損失可以進(jìn)行理論計(jì)算，結(jié)果比較復(fù)雜，在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示，這里只作定性介紹。兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng)，共振頻率為fr(m的單位為kg/m2，l的單位為m)：fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振頻率附近，隔聲效果大為降低。不過對于重墻來說，此頻率已低于可聞頻率范圍。例如m1為半磚墻250kg/m2，m2為一磚墻500kg/m2，空氣層厚度0?5m，這時共振頻率在7hz左右。對于輕結(jié)構(gòu)雙層隔聲，共振頻率可能落在可聞頻率范圍內(nèi)，例如兩層鋁板分別為5?2kg/m2和2?6kg/m2，中間空氣層5cm，可計(jì)算出共振頻率約為200hz。這時應(yīng)在兩板間填塞阻尼材料，以抑制板的振動。一般若用薄鋼板做雙層隔聲結(jié)構(gòu)時，鋼板上都涂好阻尼層來抑制鋼板的振動。
在共振頻率fr以下，雙層隔聲的效果如同沒有空氣層的一層(m1+m2)的隔聲效果；在fr以上一段頻率范圍，雙層隔聲效果接近于兩個單層隔聲的傳遞損失之和；在更高的頻率，當(dāng)空氣層厚度l為四分之一波長的奇數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層的傳遞損失之和再加6db，l為波長的偶數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層合在一起的傳遞損失再增加6db，在其它頻率，傳聲損失在這兩個值之間。所以在總體上，當(dāng)頻率大于fr時，雙層隔聲結(jié)構(gòu)顯著地提高了隔聲效能。一般雙層隔聲結(jié)構(gòu)的兩層，不用相同厚度的同一種材料，以避免這兩層出現(xiàn)相同的吻合頻率。
質(zhì)量定律;對于隔墻隔聲[1]存在一個普遍的規(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500kg/m2的240磚墻、200厚混凝土墻等的隔聲量可達(dá)50-55dB左右。
一般人認(rèn)為鋁門窗的隔音效果不好，但其實(shí)新型鋁門窗在密封隔音性能方面已做出了較大的改善。窗的隔聲性能主要在于占面積80%左右的玻璃的隔聲效果，其次在于門窗的密封性能。市面上有些鋁門窗產(chǎn)品根據(jù)聲波的共振透射原理和藕合作，采用不同的玻璃組合結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了隔音效果。在門窗結(jié)構(gòu)氣密性方面，優(yōu)質(zhì)膠條、塑料封口配件的使用，也在很大程度上解決了鋁門窗密封性能差的問題。鋁門窗的著色能力較強(qiáng)，經(jīng)過特殊的工藝處理，可以做出仿木紋和仿花崗巖等效果，使門窗外觀顏色更靚麗多彩，適合人們不同的裝飾要求。消費(fèi)者可根據(jù)不同的實(shí)用要求選擇不同檔次和價位的產(chǎn)品，價格幅度大概在300元到1000元左右。
夾層玻璃是指在兩片或多片玻璃之間夾上PVB中間膜。PVB中間膜能減少穿透玻璃的噪音數(shù)量，降低噪音分貝，達(dá)到隔音效果。例如用SaflesPVB塑料中間膜制成的夾層玻璃能有效地阻隔常見的1000至2000赫茲的吻合噪聲。國外已經(jīng)興起了"寂靜別墅"并深受歡迎，夾層玻璃在國外住宅中的使用量已經(jīng)占到了相當(dāng)?shù)谋壤?。吸音裝飾板 吸音裝飾板是把吸音和裝飾結(jié)合起來的新型建材，具有優(yōu)異的吸音性能并有阻燃防火作用。一般都備有多種顏色及圖案裝飾布可供選擇，有些產(chǎn)品還可根據(jù)設(shè)計(jì)要求加工成各種形狀吸音體。
工作原理：隔聲罩外殼由一層不透氣的具有一定重量和剛性的金屬材料制成,一般用2~3毫米厚的鋼板,鋪上一層阻尼層。阻尼層常用瀝青阻尼膠浸透的纖維織物或纖維材料(用瀝青浸麻袋布、玻璃布、氈類或石棉絨等)，有的用特制的阻尼漿。外殼附加阻尼層是為了避免發(fā)生板的吻合效應(yīng)和板的低頻共振。外殼也可以用木板或塑料板制作,輕型隔聲結(jié)構(gòu)可用鋁板制作。要求高的隔聲罩可做成雙層殼, 內(nèi)層較外層薄一些;兩層的間距一般是6~10厘米,填以多孔吸聲材料。罩的內(nèi)側(cè)附加吸聲材料,以吸收聲音并減弱空腔內(nèi)的噪聲。在這層吸聲材料上覆一層穿孔護(hù)面板，其穿孔的面積約占護(hù)面面積的20~30%。在罩和機(jī)器、罩和基礎(chǔ)之間，通常填以橡皮墊，以防止振動的傳輸?？梢蚤_啟的活門和觀察孔，要密封好。對于需要散熱的設(shè)備，應(yīng)在隔聲罩上留有必要的通風(fēng)管道。這種管道要有消聲結(jié)構(gòu)，或者裝消聲器。在設(shè)計(jì)隔聲罩時，要注意滿足工藝和維修的要求，有時要采取防止油污、粉塵和腐蝕等措施。
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吸聲和隔聲有著本質(zhì)上的區(qū)別，但在具體的工程應(yīng)用中，它們卻常常結(jié)合在一起，并發(fā)揮了綜合的降噪效果。從理論上講，加大室內(nèi)的吸聲量，相當(dāng)于提高了分隔墻的隔聲量。常見的有隔聲房間、隔聲罩、由板材組成的復(fù)合墻板、交通干道的隔聲屏障、車間內(nèi)的隔聲屏、管道包扎等等。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。
大部分八十年代及以前的建筑，隔墻大多采用粘土磚，240mm粘土磚墻的隔聲量在50dB以上，隔聲效果好。但當(dāng)今的建筑隔墻已發(fā)生了根本性的變化.一方面，為了環(huán)保需要，建筑已禁止使用粘土磚，因?yàn)橹谱髡惩链u會破壞耕地；另一方面，由于新型建筑體系以及高層建筑要求自重輕，使隔墻結(jié)構(gòu)趨向于輕薄。輕質(zhì)墻體的隔聲量普遍較低，單層墻一般都達(dá)不到50dB.通常在45dB以下，這就使得隔聲效果與傳統(tǒng)的粘土磚墻相比要差。
砌塊墻:砌塊品種較多，按功能劃分有承重和非承重砌塊。常用砌塊主要有陶粒、粉煤灰、爐渣、砂石等混凝土空心和實(shí)心砌塊；石膏、硅酸鈣等砌塊。砌塊墻的隔聲量隨著墻體的重量厚度的不同而不同。面密度與粘土磚墻相近的承重砌塊墻，其隔聲性能與粘土磚墻也大體相接近.水泥砂漿抹灰輕質(zhì)砌塊填充隔墻的隔聲性能，在很大程度上取決于墻體表面抹灰層的厚度.兩面各抹15mm～20mm厚水泥砂漿后的隔聲量約為43～48dB，面密度小于80kg/m2的輕質(zhì)砌塊墻的隔聲量通常在40dB以下.
條板墻:砌筑隔墻的條板通常厚度為60mm～120mm，面密度一般小于80kg/m2，具備質(zhì)輕、施工方便等優(yōu)點(diǎn).條板墻可再細(xì)劃為兩個分類：一類是用無機(jī)膠凝材料與集料制成的實(shí)心或多孔條板，如（增強(qiáng)）輕集料混凝土條板、蒸壓加氣混凝土條板、鋼絲網(wǎng)陶?；炷翖l板、石膏條板等，這類單層輕質(zhì)條板墻的隔聲量通常在32～40dB之間；另一類是由密實(shí)面層材料與輕質(zhì)芯材在生產(chǎn)廠預(yù)復(fù)合成的預(yù)制夾芯條板，如混凝土巖棉或聚苯夾芯條板、纖維水泥板輕質(zhì)夾芯板等。預(yù)制夾芯條板墻的隔聲量通常在35～44dB之間.
薄板復(fù)合墻:薄板復(fù)合墻是在施工現(xiàn)場將薄板固定在龍骨的兩側(cè)而構(gòu)成的輕質(zhì)墻體。薄板的厚度一般在6mm-12mm，薄板用作墻體面層板，墻龍骨之間填充巖棉或玻璃棉。薄板品種有紙面石膏板、纖維石膏板、纖維水泥板、硅鈣板、鈣鎂板等.薄板本身隔聲量并不高，單層板的隔聲量在26～30dB之間，而它們和輕鋼龍骨、巖棉（或玻璃棉）組成的雙層中空填棉復(fù)合墻體，卻能獲得較好的隔聲效果.它們的隔聲量通常在40～49dB之間.增加薄板層數(shù)，墻的隔聲量可大于50dB.
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