隔音材料在建筑工程领域的进展分析
2022-12-30胡美勤江西建设职业技术学院讲师工程师
胡美勤 江西建设职业技术学院讲师,工程师
邹桂林 江西建设职业技术学院高级讲师,工程师
隔音材料的应用效果主要受材料单位面积质量的影响。隔音材料的应用范围广泛,包括电视台、影院、音乐厅以及家居等。隔音材料或构件基于应用方向的差异,对于隔音效果的测定也有所不同。常规要求隔音材料能够减弱透射声能,并阻挡声音传播。在现代建筑工程中,对于隔音质量的检测是判断建筑质量的重要指标,这要求建筑企业合理选择隔音材料,并采用现代化建筑技术发挥出隔音材料的最大化价值。
1 不同建筑局部隔音处理方法
1.1 楼板减震隔音处理
在建筑物隔音处理中,尤其是对于居民楼建筑的隔音处理,楼板的减震隔音处理较为关键。楼板隔音处理方式常规为混凝土结构楼板上增加弹性减震垫板,减震垫板的应用能够有效吸收上层住户日常动作行为对地面造成的撞击振波,也可降低震动通向结构混凝土楼板的程度,实现降低上下楼层之间震动与噪声干扰的效果。现代居民建筑中楼板的隔音处理常用两种类型的减震垫板,其一为厚单面带圆形凹坑的发泡橡胶板,其二为电子交联发泡聚乙烯板。两种薄板应用过程中可直接放置到结构混凝土楼板上,应用发泡橡胶垫板的弹性较好,常规情况下楼板的撞击声压可控制到63 dB。而选择交联聚乙烯垫板进行楼板隔音处理时,楼板撞击升压可控制到65 dB 左右。若楼板的撞击升压处在65 dB 以下,则除敲打、座椅跌倒以及跑跳之外,其他声音基本无法传递到楼下。基于此认为,选择以上减震垫板的隔音处理可获取到较为理想的隔音减震效果,在建筑施工实践中具有可行性。为迎合现代用户热计量对楼板保温性能的需求,楼面在达到隔音效果的同时,还需要发挥出一定保温作用。为实现此目的,常规在隔音减震垫板上加用挤塑聚苯板,厚度一般为20 cm,并浇筑合适厚度的混凝土垫层,可进一步强化楼层之间的隔音效果。
在施工实践中需要关注的问题为,为预防浇灌混凝土过程中水泥浆渗入形成传声桥,在减震垫板接缝处理中应采用胶带纸密封。二次装修项目可在初期装修过程中进行减震垫板施工,并在垫板上用细石混凝土垫层。此种处理方式符合环保规定,且具有质地轻、电绝缘、操作便捷以及耐腐蚀等优势。
1.2 住宅分户门与分户墙隔音处理
在门窗紧闭条件下,住宅间隔音效果主要受到分户门与分户墙隔音质量的影响。分户门隔音是建筑领域隔音处理相对薄弱环节,现阶段常规应用钢制三防门进行。空气声隔音量仅有18 ~23 dB 左右,采用橡胶密封条提升密封性也仅能够提升到27 ~32 dB 左右。基于此,明确分户门空气声计权隔音量不应该低于25 dB。分户墙空气隔音性能与入射声波频率之间存在密切关联,可受到墙体自身单位面积刚度与质量因素的影响,而材料的内阻尼与墙体边界线也可在一定程度上产生影响。但由于刚度与阻尼对于人所能够感知的声频范围干扰作用极小,为此通常忽略不计。墙体自身密实度属于声音隔绝效果的关键性因素,基于此,密实条件良好的墙体可获取到理想隔音效果。
1.3 管道与电梯隔音处理
在建筑物的管道系统中,卫生间属于噪声的主要来源。水管相关噪声是因水管震动能量接触传给结构引起,与楼板及墙体接触可引发震动形成噪声。现代建筑施工中,可采用消音螺旋PVC 管和薄壁铸铁管等降低管道相关噪声。
2 隔音材料的应用价值
随着经济水平的快速发展,科学技术也在不断进步,其中建筑工程领域在近年来也发生了明显变化。由于隔音是现代建筑领域的基本要求之一,为此相应的隔音材料也由此出现,并得以快速发展[1]。多年来,国内各城市发展速度较快,而城乡一体化进程也在加快进行,公众对于生活质量的追求有所提升。以居民住房为例,日间与夜间周围均有大量汽车穿梭于城市中,同时道路与地铁也存在一定噪音。现代居民楼之间的间距不大,生活空间狭窄,更需要通过隔音处理保障日常生活及学习所需。因此在现代建筑工程领域中,隔音材料的应用必不可少。
3 建筑工程领域隔音材料的施工特征
现代科技的发展以及在建筑领域的广泛应用,促使多种类型材料被应用到建筑施工中,而建筑隔音材料种类也相对较多[2]。现代工程领域施工常用隔音材料包括软包吸音板、环保吸音棉、隔音棉以及聚酯纤维吸音板等。不同材料在建筑施工中的应用以及具体施工方式存在一定差异,为此需要结合实际情况进行选择。噪声被认为是房屋建筑中的严重环境污染,同时建筑物的噪声问题也是现代社会公众所关注的重点问题。基于此,建筑工程施工期间应合理选择建筑隔音材料,从而保障建筑物隔音效果。建筑物噪声处理中,噪声控制手段主要为吸音与隔音两种类型,而两种类型具有不同特征,且能够发挥的作用也存在一定差异。以隔音材料的应用为例,公众容易将玻璃棉等吸音性较强、但隔音性能较差的材料视为隔音材料应用[3]。在隔音材料应用早期,部分领域将植物纤维作为主要原料制作吸音板,将此称之为隔音板,并应用到建筑物隔音设计中。为保障建筑装饰单位选择适合隔音材料,达到理想的降噪效果,操作人员需要明确隔音材料的正确概念,只有如此才能够选择适合的隔音材料,以便于发挥出其实际价值。
4 建筑工程领域隔音材的料应用场景
第一,对于隔音板的应用。两块板材中间复合高分子材料同时形成约束阻尼结构,便被称为隔音板。在声波撞击隔音板时,高分子材料的作用体现在利用剪切应力将声能转化为热能,从而达到阻断声音传播的效果[4]。
第二,对于减震垫的应用。金属橡胶减震垫与隔音垫均属于天然的橡胶模拟制片,其中金属橡胶构件将金属丝作为基础材料,不存在天然橡胶,但具备与天然橡胶同样的弹性以及多孔性能。此类材料适合应用在高低温与大温差以及高压的环境下,内部为网状,与天然橡胶的大分子结构较为相近。针对大振幅运动的阻尼较强,针对小振幅运动的阻尼一般,在共振区内阻尼明显增加,有助于控制共振峰值,在隔震区内阻尼快速减小,为此具有较为灵活的阻尼减震特征。减震垫多被应用在住宅与宾馆以及商业大厦等建筑项目中。
第三,对于隔音密封胶的应用。隔音密封胶为新型产品,具有较强的噪声与振动阻尼特征,可发挥出高效隔音作用。
第四,对于空间吸声体的应用。所谓空间吸声体是分散悬挂在建筑空间上,应用降低室内噪声或调节室内音质的吸声构件,其应用材料较少,且重量较轻,有助于控制成本,同时还可获取到高效率的吸声效果。
第五,对于消声器的应用。消声器可安装在空气动力设备的气流通道上或排气系统中,具有降低噪声的效果。
5 建筑工程领域隔音材料的施工处理
5.1 隔音涂料
隔音材料是能够直接喷涂的粘弹性高分子聚合物,可应用在钢、铁、铝等金属材料及复合材料表层,有效控制物体震动与噪声,并发挥出隔音降噪作用。隔音涂料在金属与塑料等无孔材料表层喷涂,也可发挥出显著隔音减震效果,在建筑领域施工中应用后损耗因子可达到0.7 ~0.75,能够降低噪音6 ~20 dB。而且具有重量轻、体积小以及成本低等优势,为此在现代建筑领域中噪音控制工程和通风设备安装等均得以广泛应用[5]。除应用于建筑领域之外,在日常生活中的电器降噪,包括洗衣机与空调等也可应用此种隔音材料。
5.2 隔音密封剂
噪声的传播能力较强,若建筑体存在缝隙,则能够为噪声的传播提供便利条件,而缝隙也是降噪处理的主要难题。采用质地较轻的墙板构成分户墙,在墙板与天花板、墙板与地板之间均可出现不同程度的缝隙。同时,安装线路、空调、插座盒等也均可形成缝隙或孔洞,墙体的孔洞或缝隙则会加强噪声的传播,进而影响到建筑物的隔音效果。针对此类问题,可通过隔音密封剂进行处理。隔音密封剂能够直接进行缝隙的填充,维持原有隔音效果,不会固化,且不会收缩,为此稳定性作用较高,且持久性较强。此种材料能够直接应用在玻璃、石膏板以及混凝土等材料中,为此使用范围广泛[6]。此外对环境较为友好,不会挥发出有机物,不存在污染问题,无气味,在室内应用高效安全。
5.3 隔音屏障
隔音屏障借助新型隔音与吸声设计,独特的结构设计,选择适合材料,保障隔音效果,适合应用到室内外噪声抑制中,包括交通与工业噪声的处理。进行隔音屏障设计与施工期间,需要对相关因素加以控制,以确保隔音屏障的顺利施工,同时也需要适应建筑施工实际需要。例如,应用模块化设计模式,弹性固定,操作便捷性高,方便拆解,有助于缩短施工周期,对于多种密封设计,可有效控制漏声。
5.4 其他隔音设计与施工
第一,针对原有墙体的隔音性能强化。现代建筑结构中,墙体较薄,应用空心砖作为维护材料,导致墙体隔音效果较差。为此,在后续可能涉及到原有墙体基础上强化隔音效果的问题处理。常规操作方式为在原有墙体打龙骨,填充吸音棉。第二,新墙体的隔音。此种问题多出现在大空间分隔中,轻钢隔断墙属于建筑领域常用墙体。常规操作方式为在需要分隔部位做龙骨骨架,预先封板,在龙骨中间填充隔音棉,后加封侧板。实践操作时,可利用外封板材料进行调节,实现吸音与隔音之间的平衡[7]。第三,吊顶隔音问题。吊顶隔音在建筑领域为常见问题。原来楼板的隔音效果较差,楼上楼下之间噪声较大,可影响到日常生活。对于此问题,可在顶面做隔音处理,在顶面打龙骨,龙骨中间填充吸音棉,并做外封板,且外封板背面可利用隔声毡进一步强化隔音效果。
6 隔音施工的注意事项
在建筑隔音处理中,以隔音窗为例,隔音性能从30 dB 到40 dB 不等,可有效处理常规环境下噪声污染问题。针对不同环境的隔音降噪处理,需要充分参考建筑声学与房屋墙体设计材料,若单纯借助于隔音窗无法解决建筑物内所有噪声问题。例如,针对管道传声问题,可采用吸声材料包裹降低噪声,对于分户墙与楼板传声问题,可通过铺设吸声板等措施处理。但需要注意的问题是,专业隔音措施除对隔音材料的考虑之外,还需要纳入户主要求与建筑结构等多因素。可结合户主对于声音的敏感程度设计出具有针对性的噪声处理方式,并结合具体噪声情况,选择适合的隔声窗或吸声材料,以发挥出最大化降噪效果。充分参考以上因素后,进行最终隔音施工方案的设计。无论采用何种隔音处理方式,均需要重视通风这一问题,过于封闭的环境会危害到户主健康,需要在确保室内通风条件良好基础上,达到最大化的降噪效果。面向噪声一侧需要预防噪声,背对噪声一侧可作为通风之用。应对噪声的最佳处理方式是提升窗户严密性,无论单层或多层窗户,密封性能均是噪声大小的重要影响因素。就当前建筑水平来看,以塑钢窗作为密封手段的装修方案效果较为理想。针对铝合金窗户的建筑物,需要保障铝合金边框密封条的密封性。在塑钢窗中应用中空玻璃可进一步强化降噪效果,其原因为噪声污染为高音部分,高音以直线传播,玻璃基于反射作用可达到一定降噪作用,中空玻璃能够将窗户未反射部分完全消耗。除此之外,还可利用厚质窗帘消耗部分声音能量,但这属于操作简单的降噪方式,降噪作用有限。
7 结语
在现代建筑领域中,隔音处理作为常见问题存在,也是对建筑物质量的基础需求。在隔音处理中隔音材料的选择将会直接影响到施工后隔音效果,而现代市场中隔音材料类型较多,且适用范围及效果有所不同,需要结合实际施工环境进行选择,以发挥出隔音材料的最大化价值。