阻尼隔声板在噪声控制工程上的应用
2012-01-27宋继萍邓晓平蒋丁山林嘉祥
宋继萍,邓晓平,蒋丁山,林嘉祥
(厦门嘉达环保建造工程有限公司,福建 厦门 361009)
阻尼隔声板在噪声控制工程上的应用
宋继萍,邓晓平,蒋丁山,林嘉祥
(厦门嘉达环保建造工程有限公司,福建 厦门 361009)
对隔声材料的隔声功能进行了分析,根据两种以上不同质的复合材料可避开各自的阻隔波谷,能更有效地提高阻隔宽频噪声的总体性能的声学原理,提出了安装有阻尼层的隔声板,可有效提高隔声板的隔声量。
噪声影响;复合材料;阻隔波谷;阻尼隔声板
引言
当前,噪声已成为一种主要的环境污染,建筑物的声环境问题越来越受到人们的关注和重视。选用适当的材料对建筑物进行吸声和隔声处理是建筑物噪声控制工程中最常用的基本技术措施之一。
1 隔声材料的功能
从专业角度说,同质材料隔声效果遵循“质量定律”,即质量越高、越厚重的材料隔声效果越好,面密度与隔声量成正比关系。频率降低一半,传递损失要降6dB;而质量增加一倍,传递损失就会增加6dB。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,可增加隔声层材料的质量,如同等厚度的材料铅的隔声效果比钢材好,或者增加隔声层的厚度等。但由于建筑结构承受荷载有限的原因,更多情况下只允许设置轻质隔墙。因而受各种条件的制约,增加隔声层的厚度,有时是不可能的。
同时,由于任何材料对声波频谱的阻隔均有其波谷,单质材料的质量再大,对某频率的声波阻隔的不足也制约了其隔声量的提高。如使用两种以上不同质的材料,可避开各自的阻隔波谷,能更有效地提高阻隔噪声的总体性能。所以说,同等质量的复合材料能比同质材料的隔声效果更佳。
但是,如果双层材料中间夹有一定厚度的空气层,其隔声量会比没有空气层的单层材料隔声量提高许多,这是声波必须依次穿透隔声板—空气层—隔声板,在物理性质截然不同的材料间多次反射,而使声强逐级衰减的缘故。在实践中双层材料的隔声性能优于同质量的单层材料。显然这是由于空气层的作用而提高了隔声效果。如果隔声效果相同,夹层结构就比单层结构的质量轻,这就突破了质量定律的限制。
2 阻尼隔声板隔声的一般规律
在工程实践中,如何寻找适当的双层材料,在安装中如何根据声学隔声理论选择材料中间夹的空气层厚度,对于一般的装修公司是难于适当把握的。鉴于此种情况,厦门某声学技术工程有限公司及厦门某环保建造工程有限公司根据隔声理论生产出阻尼复合隔声结构板(简称阻尼隔声板)。该阻尼隔声板为使用双层不同材料中间夹着阻尼层隔声结构,双层不同材料可以避免这两层出现相同的吻合频率,中间的阻尼层可以增加隔声板的介质层,从而形成新的声场媒介,声波不断进出声场媒介,会产生再次折射,能使隔声板的隔声量得到进一步提高。同时,阻尼层的存在也会抑制隔声板的振动,隔声频率较宽,对低频声波的阻隔性能可进一步改善。
2.1 旧墙体隔声改造的安装工艺
针对原墙体有一定的隔声功能但隔声量不足的情况,可在原墙体外使用单C型轻钢龙骨,轻钢龙骨与原墙体不直接连结,靠外一面安装隔声墙板,中间的空腔填80K矿棉板,而其增加的厚度为100mm,因而可增加隔声量40dB。
2.2 平均隔声量为50dB的安装工艺
使用单C型100mm轻钢龙骨一面安装隔声墙板,中间空腔填80K矿棉板,另一面安装15mm及12mm的石膏板,可满足一般工程的隔声要求。其墙厚度为150mm,单位面积质量只有240mm厚砖墙的1/5,却相当于240mm墙的隔声量。
2.3 平均隔声量为65dB的安装工艺
对重点噪声源区的轻质隔声墙,使用双C型70mm轻钢龙骨,一面安装隔声墙板,另一面安装15mm及12mm的石膏板,内层安装一隔声墙板,两边C型轻钢龙骨的中间空腔加填80K矿棉板,可满足高隔声量的工程要求。而其墙厚度为240mm,相当于半米厚混凝土隔墙的隔声量。
3 阻尼隔声板的安装方法
阻尼隔声墙板的隔声量高的成品,安装方便,可切可刨,隔声效果显著且施工方便快捷,并具有密实、质重、阻尼性强、高弹性、耐水性、耐候性佳、耐油性、阻燃性好的结构特征。施工简单,易于安装,易切割,可根据需要的尺寸切割,在安装时亦无需其它特殊工具。
轻钢龙骨之间及与楼板间不能有硬联接,以防形成声桥,轻钢龙骨之间及与楼板之间加弹性垫,如弹性金属条或弹性材料垫,对板墙隔声有一定的改善量,最多可以提高3dB。此外,轻钢龙骨本身刚度较小,对两侧板材的声桥作用要小于矩形截面的木龙骨和石膏龙骨,轻钢龙骨的隔墙要比相同构造的木龙骨和石膏龙骨隔墙的隔声效果好。
4 阻尼隔声板的应用
4.1 在娱乐场所的应用
娱乐场所的各类音响是娱乐场所的主要噪声源,主要有全频音箱、低频音箱等。其声学性能从频率上分析,全频音箱发声的频带较宽,高、中、低频较为丰富,并以中、高频为主;低频音箱发声的频带主要集中在中、低频段,主要集中在300Hz以下,高频声相对较少。所有音箱的声波均包含低频频段,也会产生低频噪声。其噪声值往往超出100dB,建筑隔墙材料的隔声量一般不超过50dB。同时,高分贝的噪声可进入建筑结构中传往同一建筑结构的居民住宅。因而经由结构传声是娱乐场所噪声控制的难点,也是重点。声能透射墙体或楼板等构件的大小与声波的频率有关,一般频率越低透射声能越大。声能在建筑构件中的传播速度快,能量损耗少,沿着建筑构件向四面八方传播,到与之相连的每一个角落。导致娱乐场所附近居民无法安静生活,从而引起的投诉会使娱乐场所无法正常营业,给商家带来巨大的损失。
传统的隔声材料无法解决具有如此穿透力的噪声,而应用隔声板在原建筑隔墙设置一层高效隔声轻质墙,就可阻隔结构传声,使噪声在隔声墙内多次反射,从而使声强逐级衰减,恢复附近居民的安静生活。
4.2 在星级酒店客房的应用
为了保证室内环境的私密性,降低外界声音的影响,房间之间也需要隔声。星级酒店对客房的围护结构就有严格要求。隔墙的隔声设计的前提是要明确各个房间内的室内最大允许噪声级,依据室内噪声限值及室外噪声级的大小来确定围护结构需要的隔声量,并设计符合隔声要求的各种构造。通常,可供选择的方案主要包括砖墙、钢筋混凝土墙、加气混凝土砌块墙、轻质复合隔墙几种。由于建筑结构承受荷载限制的原因,更多情况下只允许设置轻质隔墙,使用轻质复合隔墙,可满足高隔声量的工程要求。
4.3 工业企业的应用
为了保护生产第一线的工作人员及不对厂界外的其它人员产生影响,需对噪声进行有效地阻隔。特别是对高噪声车间,对主要高噪声设备设置隔声房、隔声屏障,能有效降低车间的噪声等级。对设备众多或实际上难于设置设备隔声房的,可将设备控制人员集中在车间内的隔声控制室内,以减少噪声对操作人员的影响。而设备隔声房、隔声屏障、隔声控制室使用隔声板可方便搭建,成本低、效果显著。
4.4 其它应用
在需要安静和隔声要求较高的场所如:医院、住宅、办公楼、影剧院、琴房、隔声房、检测室、试听室、演播厅、录音室、设备机房、电梯机房、井道、水泵机房等。
5 结语
阻尼隔声墙板的研发和生产,为噪声控制工程提供了一种高效隔声的新型材料。其隔声效果显著,安装方便快捷,价格低廉,是高性价比的优质产品。
[1] 项端祈,王峥,陈金京,项昆.演艺建筑声学装修设计[M].北京:机械工业出版社,2004,77-82.
[2] 王峥,项端,陈金京,薛长健.建筑声学材料与结构设计和应用[M]. 北京:机械工业出版社,2006,314-316.
Application of Damped Sound Insulation Board in Noise Control Engineering
SONG Ji-ping, DENG Xiao-ping, JIANG Ding-shan, LIN Jia-xiang
(Xiamen JIADA Environmental Protection Building Engineering Co., Ltd, Xiamen Fujian 361009, China)
Through analyzing the sound-insulated function of sound insulation materials and the acoustical principles that two and more composite materials of different weight can avoid each barrier wave trough,which can ef fi ciently improve the property of blocking broadband noise. The article put forwards a thinking that the sound-insulation board of damped layer is installed, and the sound-insulation of sound-insulation board can be increased.
noise in fl uence; composite materials; barrier wave trough; damped sound insulation board
TB535
A
1006-5377(2012)06-0037-03