轻钢龙骨隔音墙的设计和施工注意事项

富程

摘 要：随着中国建筑为适应多元化需求向高层高、大开间方向发展，大量的轻体材料应用到室内的隔墙上。轻钢龙骨隔音墙的应用，减轻了结构的承载力，节约了钢材、水泥等资源，保护了环境，降低了工程造价，加快了建设工程整体进度，增大了建筑内部的使用面积。然而普通轻钢龙骨隔音墙的隔音效果难以达到设计的要求给人们的工作生活带来许多的不便。

传统轻钢龙骨隔音墙的做法远远达不到GB 50118—2010《民用建筑隔声设计规范》的要求，为轻质隔墙得以推广，需进一步的提高轻质隔墙的隔声性能。轻钢龙骨隔音墙的隔音技术就成了一个急需要解决的的课题。

笔者结合一个政府公共资源交易中心项目需要对传统轻钢龙骨隔音墙进行研究。该项目是政府计划将公共资源交易中心搬迁至一处原商业规划的建筑进行装修。项目设计期间经结构工程师核算所有墙体只能采用轻钢龙骨隔墙，否者不能满足原建筑的荷载要求，但该项目的使用功能又有明确的隔音需求，特别是众多开标厅和评标间对声学的要求很高。按要求此类房间使用时需要有拾音设备进行录音，不能有噪音干扰。项目的特点对墙体的声学效果提出了更高的要求。

关键词：轻钢龙骨；隔音墙设计；隔音墙施工

1 轻钢龙骨隔墙一般采用“双面板中间夹轻钢龙骨”结构。

（1）龙骨轻钢：龙骨一般分有50mm、75mm和100mm三种规格，根据形状可分为C型普通龙骨和M型减震龙骨。龙骨弹性佳则隔声性能好。龙骨越大，两侧面板之间的距离越大隔声性能越好，75mm厚龙骨比50mm厚龙骨隔声量提高1dB左右。（2）墙板：墙板有纸面石膏板、水泥纤维板、硅酸钙板、不同材质的吸音板等，厚度有9.5mm、12mm和15mm；墙板板可单层使用也可双层或按使用需求多种材质复合使用。（3）内填棉：内填棉按功能不同分为隔音棉和吸音棉两种。内填离心玻璃棉的厚度和容重越大，吸声效果越好，由于声音在空腔来回反射多次而消耗，即使每次反射吸声较小，多次反射的积累效果也非常大。

2 隔音的一般规律

2.1 质量定律

质量定律表明得出，轻质隔墙墙体的墙板密度越大则轻质隔墙的隔声效果越好。对于单一密度均匀的墙体，密度增加一倍，理论上隔声量可增加6dB；根据质量定律，我们可以得出使用高密度材质或增加面板的层数或厚度可以获得更好的隔声性能。

2.2 共振频率

当轻钢龙骨墙体的共振频率和声波的频率相同时，轻钢龙骨墙体产生共振，轻钢龙骨隔墙产生共振后，隔声性能将大幅下降。人耳比较敏感声波频率范围为100HZ～3150HZ，当共振频率小于100Hz时，隔声效果将大大提高，一般设计轻钢龙骨隔音隔墙时，应使共振频率尽量低于100Hz。 经测试15mm厚纸面石膏板面密度在12kg/m2左右。15mm厚的纸面石膏板墙的共振频率基本小于最低考虑频率范围100Hz，因此共振频率对15mm以上厚度纸面石膏板墙体的隔声性能影响较小。

2.3 吻合效应

当声波接触墙体面板后，墙板在垂直方向的受迫振动以外，还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在特定频率以上，受迫弯曲振动将和墙板自有的自由弯曲振动相吻合，此时板就非常顺从地跟随入射声弯曲，造成声能大量地透射到墙板的另一侧去，形成隔声量的低谷，这种现象被称作吻合效应，这个与材料有关的频率被称为吻合频率。经测试双层相同的板叠合的吻合频率吻合频率和单层板基本等同，但吻合效应更加剧烈，吻合谷会变得更深。双层面板的剧烈吻合效应非常明显。15mm和12mm板叠合的墙板比两层15mm隔墻的面密度变低，但隔声量却更大。为避免双层板的吻合频率相同从而造成特别大的隔声量频率低谷的出现，双层面板墙体如果使用材质或厚度不同的面板进行叠合，吻合谷将彼此错开，且每个吻合谷都较浅，可提高墙体隔声性能。

2.4 音桥

轻钢龙骨隔墙中石膏板直接用螺丝固定在龙骨上，声源一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板，这种像桥一样传递声能的现象被称为音桥。音桥越多、接触面积越大、刚性连接越强，音桥现象越严重，隔声效果越差。

3 结合以上规律及以往工程中出现的问题可以从设计和施工分别采取有效措施来解决

3.1 设计措施

（1）选择减震型龙骨。龙骨的弹性好则隔声性能好， 尤其低频处的隔声量明显提高。如采用M型减振龙骨，隔声量可以提高1～2db。

（2）提高墙板密度。轻质隔墙墙板的密度越大，隔声性能越好，因此在选择面板时应尽量选择密度较大的面板，不同类型的石膏板密度也不相同，防火纸面石膏板密度大于耐水纸面石膏板大于普通纸面石膏板，水泥纤维板、硅酸钙板的密度更大。

（3）不同墙板组合避免吻合效应。在设计采用双层面板的隔墙中，为避免吻合效应大发生，可以根据双侧的使用环境不同采用不同材质不同厚度的面板。

（4）减少音桥。轻钢龙骨石膏板隔墙，为减少音桥，获得更好的隔声性能，可以将龙骨的结构做成错列结构或者双层结构。错列结构是天地龙骨公用一套，竖龙骨相对加密，双侧面板不同时固定在一根龙骨上，理论上，错列龙骨结构的隔声量比常规龙骨同结构的隔墙提高2dB～3dB，是音桥减弱了的缘故。 双层结构是天地龙骨和竖龙骨分别制作做，两层龙骨无任何连接，板固定在各自龙骨上，双层结构比常规单层结构隔墙个音量提高7dB～8dB。

（5）合理选用内填棉。内填玻璃棉的密度和厚度越大， 隔音效果越好，由于声音在内腔来回反射多次而消耗，即使每次反射吸声很小，多次反射的积累效果也很大，因此5cm厚24kg/m3的离心玻璃棉作为内填吸声材料已经足够了，但是，2.5cm以下、不足16kg/m3的离心玻璃棉由于过于稀松，吸声性能太差，会使隔声量下降2dB～3db。根据测定，使用双层75龙骨的六层12纸面石膏板（三道墙板，每道两层石膏板，共两个龙骨空腔）的轻型墙体内添两层50厚24kg/m3的玻璃棉，计权隔声量将达到rw=60db，这是半米厚混凝土隔墙的隔声量。

（6）采用内吸音外隔音的结构。这个结构是对声学要求高房间所设计的，即隔墙房间内部采用吸音体系，隔墙过道侧采用隔音体系。相邻两个房间的隔墙采用三层结构，两侧吸音体系中间隔音体系。目前隔音墙的设计中纯隔音的反射型隔音墙体占绝大部分，目的是隔绝声音的传递。反射型隔音墙体的隔音效果没有吸音与隔音相结合的复合型隔音墙效果好，特别是声源发出的房间的声学效果变得更加混乱，而复合型隔音墙会让声源发出的房间内声学效果非常舒服。但复合型隔音墙的造价要大大高于反射型隔音墙体的造价。

（7）墙体节点的处理。实际建筑物中，两个房间除了隔墙传声外，还有其他途径造成声音传入其他一个房间，有的项目先做的吊顶，隔墙顶部与吊顶面连接，隔墙没有直通到结构楼板底，声音从吊顶内部传递到其他房间，造成房间实际隔声量比隔墙墙体的隔声量低很。相邻办公室之间的隔墙应延伸到吊顶棚高度以上，并与承重楼板连接，不留缝隙。墙体或楼板因孔洞、缝隙、连接等原因导致隔声性能降低时，应采取下列措施：①管线穿过楼板或墙体时，孔洞周边应采取密封隔声措施。②固定于墙面引起噪声的管道等构件，应采取隔振措施。③办公室、会议室隔墙中的电气插座、配电箱或嵌入墙内对墙体构造损伤的配套构件，在背对背设置时应相互错开位置，并应对所开的洞（槽）有相应的隔声封堵措施。④幕墙与办公室、会议室隔墙及楼板连接时，应采用符合分室墙隔声要求的构造，并应采取防止相互串声的封堵隔声措施。

（8）平面布局。总体布局应利用对噪声不敏感的建筑物或办公建筑中的辅助用房遮挡噪声源，减少噪声对办公用房的影响。应避免将有明显噪声源的房间相邻布置；房间上部（楼层）不得布置产生高噪声（含设备、活动）的房间。走道两侧布置办公室时，相对房间的门宣错开设置。面向走道或楼梯间的门的隔声性能应满足使用要求，特殊情况可采用门斗双层门结构。

3.2 施工措施

（1）孔洞及缝隙。隔墙上如出现缝隙和孔洞，会大大降低隔墙的隔声性能。假如隔墙墙体本身的隔声量达到50dB，而墙上有万分之一的缝隙和孔洞，则综合隔声量将下降到40dB。双层墙板的隔墙，在第一层墙板安装完成后，第二层板板缝应与第一层板的板缝错开，第一层板可以不勾缝，但表面面应采用腻子勾缝，且缝隙处应贴纸带或表面的面板散2mm～3mm的缝隙打入封闭胶，否则隔声量将会下降12dBdB17dB。内填棉应粘合牢固，防止过一段时间后棉体下坠，造成出现填棉缝隙。严重时可能引起3dB～5dB隔声量的下降。

（2）减震措施。为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙，同时降低震动带来的不利影响，通常在轻钢龙骨墙体四周安装龙骨时垫入橡胶垫层。橡胶垫层的厚度不应小于5mm，橡胶垫层应先用胶水固定于结构上或龙骨背面。如果采用m型减振龙骨，能更有效地削减声波传递时的振动能量，使整个结构的隔声量增加。。如果在龙骨上采用s型的减振条，隔声量可以提高2db。龙骨弹性佳则隔声性能好。龙骨越大，两侧面板之间的距离越大隔声性能越好，75mm厚龙骨比50mm厚龙骨隔声量提高1dB左右。固定墙板使用的螺絲钉钉距越密，隔声性能越不好，因为密集的钉距使墙板连接的刚性变强，据测定，300mm的钉距比250mm的钉距隔声量提高0.5db左右，但是钉距不能过于稀疏，因为必须保证墙板与龙骨的牢固。还有一点非常重要，就是内腔中的内天棉不可以填满，否则会造成内填棉将两层墙板连接在一起，出现声桥，使隔声量下降。填棉时，要保证棉体两边不同时接触墙板，防止出现声桥。有些施工人员认为棉体需要满填，两侧墙板板之间不留空气层，这是错误的。实验表明，满填棉隔声性能将下降1dB～3db。另外填棉厚度不均等造成的棉板与两边板材局部或大面积接触都会引起隔声量大幅下降，施工操作中应尽量避免。

（3）设备面板错位安装。遇到轻质隔墙表面有较多设备面板的情况时，设备底盒必须与基层的龙骨固定同时做好必要的减震措施，且固定点不低于两个；当墙体相同位置两侧均有设备面板时，建议错位安装，以免墙面直接穿孔导致隔声性能剧烈下降。

（4）合理的墙体结构。在横纵墙体交接处是隔声的薄弱处，此处龙骨、接缝密集。内部填面接缝应于板材接缝错开不在同一位置，可采用L型布置。在T型墙处内部结构应采用室内与过道的隔墙顶两房间的隔墙结构，保证两房间的隔墙到头设置。设置有坎台的隔墙，坎台的宽度应与墙体轻钢龙骨的外侧等宽，面板安装时盖住坎台不小于20mm，这样既减少后期产生的接缝影响隔音效果又有利于各种踢脚线的安装，同时满足功能和美观要求。

4 结束语

综上所述，相比于常规的轻钢龙骨石膏板隔墙，进一步提高墙体隔声性能的有效途径主要有：（1）采用合理的材料和结构；（2）规范合理的施工。通过这些措施，可以在不增加墙体质量和厚度的前提下，有效提高墙体的隔声性能。

参考文献：

[1] GB 50118—2010.民用建筑隔声设计规范[S].

[2] 周建国.浅析轻钢龙骨轻质板墙隔声性能的影响因素[J].科技信息，2012.

[3] 王海生.浅谈轻质墙体隔声性能存在的问题及对策[J].电声技术，2009.