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複合隔音減振材料的應用

2016-06-29噪聲控制soundbox

為了保證室內環境的私密性,降低外界聲音的影響,樓層和房間之間需要做隔聲。隔聲與吸聲是完全不同的概念,好的吸聲材料不一定是好的隔聲材料。聲音進入建築維護結構有三種形式。

1)通過孔洞直接進入。

2)聲波撞擊到牆面引起牆體振動而輻射聲音。

3)物體撞擊地面或牆體產生結構振動而輻射聲音。

前兩種方式為空氣聲傳聲,第三種方式是撞擊聲傳聲。

“房中房”結構是在房間內建造一個與外房間維護結構沒有任何剛性連接的房間。普通房間會因大地振動或外部噪聲而引起地面、牆壁、天花的振動,給室內帶來噪聲。振動在固體中傳遞是非常強烈的,哪怕房間只有一根鋼筋與振源連接,會產生很大的噪聲。“房中房”結構的房間與外層結構是完全分離的,振動被徹底隔開,室內不受外界影響。建築中“房中房”做法是將內層房子的頂棚、牆體與外層房間脫離,地面使用彈性材料進行隔離。彈性材料的選擇最為重要,必須與房間的重量、支撐位置、連接方式相協調。彈性材料彈性指標選取不當,一則會造成結構不穩,發生危險;二則會造成房間固有頻率與振動頻率一致,產生共振;三則會出現高頻失效,造成隔聲隔振效果大大下降。

從理論上分析,影響隔音的主要因素有以下幾個方面:

1)質量定律:對於隔牆隔聲存在一個普遍的規律,即材料越重(面密度越大)隔聲效果越好。即單層牆越重隔聲性能越好,單位面積的質量提高一倍,隔聲量提高6dB。120磚牆的面密度為260kg/m2,隔聲量為46-48dB;240磚牆的面密度為520kg/m2,隔聲量為52-54dB。磚牆牆體過重,結構荷載負擔較大,使用黏土磚也不利於耕地保護,因此,威力神複合隔音牆得以廣泛使用。為了使隔音牆達到良好的隔聲性能,需要使用多層牆板內填吸聲材料的方法。75龍骨內填吸音材料的雙面雙層隔音板牆的面密度只有63kg/m2左右,隔聲量可以達到50dB。同樣面密度的90厚加氣混凝土板牆的隔聲量只有36dB。

2)共振頻率:任何隔牆都存在固有的共振頻率, 當聲波的頻率和牆的共振頻率一致時,牆體整體產生共振,該頻率的隔聲量將大大下降。

3)吻合效應:聲波接觸牆板后,牆板除了垂直方向的受迫振動以外,還有沿着板面方向的受迫彎曲振動。在某個特定頻率以上,受迫彎曲振動將和板固有的自由彎曲振動發吻合,這時板就非常順從地跟隨入射聲彎曲,造成聲能大量地透射到另一側去,形成隔聲量的低谷,這種現象被稱作吻合效應。雙層板的劇烈吻合效應是非常明顯的,會造成一層11mm和一層15mm板疊合的隔牆比雙層15mm隔牆的面密度變低,但隔聲量反倒會提高,這是吻合效應作用的結果。

4)聲橋:板材直接固定在龍骨上時,受聲一側板的振動會通過龍骨傳到另一側板,這種象橋一樣傳遞聲能的現象被稱為聲橋。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強,聲橋現象越嚴重,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紙面複合隔音板結牆隔聲有一定的改善。

5)板縫和孔洞:隔牆上如果出現縫隙和孔洞,會大大降低隔牆的隔聲量。假如隔牆牆體本身的隔聲量達到50dB,而牆上有萬分之一的縫隙和孔洞,則綜合隔聲量將下降到40dB。為了防止複合隔音板結牆和原結構之間的縫隙,通常在牆體四周安裝龍骨時墊入塑料彈性膠條。兩層複合隔音板安裝時應錯縫安裝,否則隔聲量將會下降12-17dB。

6) 隔音牆內填吸音材料:內填吸音材料的厚度和容重大小,形影吸聲效果,由於聲音在空腔來回反射多次與吸音材料摩擦而產生熱量消耗。採用15cm厚32kg/m3的吸音氈作為內填吸聲材料 可以增加隔音量3-5db。

7 )  撞擊聲傳聲,當樓板等建築構件受到聲波的撞擊時,振動將在建築結構及其連接結構內傳播,最後通過牆體、頂棚、地面等向房間振動輻射聲音。振動在固體中傳播時的衰減很小,只要固體構件一直是連接在一起的,振動將會傳播很遠,在建築中振動還有一個特點,就是向四面八方傳播,所有固體連接的部分都會振動,在房間中,由於四周都會振動發聲,往往很難辨別振動聲源的位置。但是,如果固體構件是脫離的(哪怕只是非常小的縫隙)或構件之間存在彈性的減振墊層,振動的傳播將在這些位置處受到極大的阻礙,當使用彈性材料減振墊層對樓板進行隔振處理后,將提高樓板撞擊聲隔聲的能力  隔振樓板和下面的支撐彈性墊層構成了一個彈性系統,一般的隔振規律是,樓板越重、墊層彈性越好、靜態下沉度(樓板壓上去以後的壓縮量)越大,隔振效果就越好。壓縮后的墊層必須處於彈性範圍內,也就是說,將樓板移去后,墊層可以在彈性的作用下恢復原來的厚度,如果墊層被壓實而失去回彈性,將失去減振效果。

8 ) 施工及其他等因素:以下若干因素對隔聲的影響,設計、施工、整體結構等方面疏忽,這些因素會造成整體隔音結構隔聲量非常嚴重的下降.

建築聲學中相關的國家標準

GB3096-93《城市區域環境噪聲標準》

規定了不同區域環境噪聲的上限,指標如下:

類別 適用區域 白天dB(A) 晚上dB(A)
0 療養區、高級賓館和別墅區等需要特別安靜的區域 50 40
1 居住、文教區域為主的區域 55 45
2 居住、商業、工業混雜區域 60 50
3 工業區 65 55
4 交通幹線兩側 70 55

 

Tags: 減振, 隔音
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