大部分國家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(huì)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.
目前常用的隔墻材料和構(gòu)件主要有5大類,它們的隔聲狀況大體如下:
(1).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.
(2).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.
(3).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(gè)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.
(4).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.
(5).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.
綜上所述,目前國內(nèi)外有相當(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最低隔聲要求,僅能用于套內(nèi)隔墻。為提高輕質(zhì)隔墻的隔聲量,國內(nèi)外建筑聲學(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].以下是墻板隔聲的一些基本特性和規(guī)律:
1. 隔聲量隨材質(zhì)的不同而有變化
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(shí),重的墻比輕的墻不易激發(fā)振動(dòng),低的頻率比高的頻率容易激發(fā)振動(dòng),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.
2. 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.
3. 吸聲材料的應(yīng)用
在雙層墻的空氣層中放置吸聲材料,將進(jìn)一步提高雙層墻的隔聲量.并且吸聲材料的厚度愈大、吸聲材料的吸聲性能愈好,隔聲量的提高也就愈顯著.
雙層墻空氣層中放置吸聲材料,對(duì)于輕質(zhì)雙層墻來講,其效果比重質(zhì)的雙層墻中更為顯著.
4. 應(yīng)注意聲橋的出現(xiàn)
雙層墻的空氣層之間應(yīng)盡量避免固體的剛性連接──聲橋.若有聲橋存在,將破壞空氣層的彈性層作用,使隔聲量下降.
空心板隔墻或空心砌塊隔墻的空心部分,雖然能減輕墻體重量,但對(duì)隔聲不利.對(duì)空心板、空心砌塊之類的建筑構(gòu)件以及砌筑起來的空斗墻等,其內(nèi)空腔不能誤認(rèn)為是能起隔聲作用的空氣層.因?yàn)檫@些空腔的周圍是剛性連接的聲橋,完全不起空氣層的彈性作用.同材質(zhì)的空心板與實(shí)心板相比,在面密度相同時(shí),前者的隔聲量將低于或近似等于后者的隔聲量.
5. 抹灰層可增加隔聲量
孔洞與縫隙對(duì)隔聲有極大的不利影響,墻體上細(xì)微的孔洞、縫隙會(huì)使高頻隔聲下降,隨著孔洞或縫隙的加大,高頻隔聲量逐漸下降,且影響向中、低頻擴(kuò)展.
一些輕骨料的空心砌塊墻,由于砌塊材料中存在大量相互貫通的小孔和細(xì)縫,砌塊砌筑完畢后必須在墻體表面進(jìn)行抹灰(密封)處理,否則隔聲量很低.例如,某190mm厚陶??招钠鰤K砌筑的墻體,表面不抹灰時(shí)隔聲量低于20dB,抹灰層的厚度增加到30mm以后,墻體的隔聲量達(dá)到50dB.
6. 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(dòng)時(shí),在一定頻段會(huì)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(shí)發(fā)生吻合現(xiàn)象,使得兩面板的吻合谷相互錯(cuò)開,從而改善墻體的隔聲性能.
吸聲,對(duì)同一個(gè)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(duì)直達(dá)聲不起作用,也就是說吸聲可提高音質(zhì),但對(duì)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(duì)兩個(gè)空間的,隔聲的主要作用就是隔斷聲音從一個(gè)空間到另一個(gè)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.
但是一般在進(jìn)行降噪處理時(shí)都是吸、隔聲相結(jié)合來治理,即運(yùn)用隔聲隔斷外來的噪聲及室內(nèi)噪聲傳于外面,再用吸聲調(diào)解室內(nèi)的混響聲.建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)如墻體、門、窗、樓板及屋頂?shù)母袈?,直接涉及戶外交通、施工以及鄰居生活噪聲的傳入和工廠生產(chǎn)設(shè)備噪聲、機(jī)房以及迪斯科舞廳等室內(nèi)高噪聲的向外傳播影響周圍環(huán)境。因此,建筑隔聲材料是獲得安靜聲環(huán)境的技術(shù)保證,室內(nèi)低的環(huán)境噪聲也是室內(nèi)良好音質(zhì)的基本條件.
隔聲就是降低從聲源到目的地的聲壓級(jí)水平.從能動(dòng)性角度看,隔聲措施分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種;但常采用的是被動(dòng)方法----即使聲能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量消耗掉.
目前常用的隔墻材料和構(gòu)件主要有5大類,它們的隔聲狀況大體如下:
(1).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.
(2).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.
(3).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(gè)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.
(4).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.
(5).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.
綜上所述,目前國內(nèi)外有相當(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最低隔聲要求,僅能用于套內(nèi)隔墻。為提高輕質(zhì)隔墻的隔聲量,國內(nèi)外建筑聲學(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].以下是墻板隔聲的一些基本特性和規(guī)律:
1. 隔聲量隨材質(zhì)的不同而有變化
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(shí),重的墻比輕的墻不易激發(fā)振動(dòng),低的頻率比高的頻率容易激發(fā)振動(dòng),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.
2. 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.
3. 吸聲材料的應(yīng)用
在雙層墻的空氣層中放置吸聲材料,將進(jìn)一步提高雙層墻的隔聲量.并且吸聲材料的厚度愈大、吸聲材料的吸聲性能愈好,隔聲量的提高也就愈顯著.
雙層墻空氣層中放置吸聲材料,對(duì)于輕質(zhì)雙層墻來講,其效果比重質(zhì)的雙層墻中更為顯著.
4. 應(yīng)注意聲橋的出現(xiàn)
雙層墻的空氣層之間應(yīng)盡量避免固體的剛性連接──聲橋.若有聲橋存在,將破壞空氣層的彈性層作用,使隔聲量下降.
空心板隔墻或空心砌塊隔墻的空心部分,雖然能減輕墻體重量,但對(duì)隔聲不利.對(duì)空心板、空心砌塊之類的建筑構(gòu)件以及砌筑起來的空斗墻等,其內(nèi)空腔不能誤認(rèn)為是能起隔聲作用的空氣層.因?yàn)檫@些空腔的周圍是剛性連接的聲橋,完全不起空氣層的彈性作用.同材質(zhì)的空心板與實(shí)心板相比,在面密度相同時(shí),前者的隔聲量將低于或近似等于后者的隔聲量.
5. 抹灰層可增加隔聲量
孔洞與縫隙對(duì)隔聲有極大的不利影響,墻體上細(xì)微的孔洞、縫隙會(huì)使高頻隔聲下降,隨著孔洞或縫隙的加大,高頻隔聲量逐漸下降,且影響向中、低頻擴(kuò)展.
一些輕骨料的空心砌塊墻,由于砌塊材料中存在大量相互貫通的小孔和細(xì)縫,砌塊砌筑完畢后必須在墻體表面進(jìn)行抹灰(密封)處理,否則隔聲量很低.例如,某190mm厚陶??招钠鰤K砌筑的墻體,表面不抹灰時(shí)隔聲量低于20dB,抹灰層的厚度增加到30mm以后,墻體的隔聲量達(dá)到50dB.
6. 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(dòng)時(shí),在一定頻段會(huì)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(shí)發(fā)生吻合現(xiàn)象,使得兩面板的吻合谷相互錯(cuò)開,從而改善墻體的隔聲性能.
吸聲,對(duì)同一個(gè)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(duì)直達(dá)聲不起作用,也就是說吸聲可提高音質(zhì),但對(duì)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(duì)兩個(gè)空間的,隔聲的主要作用就是隔斷聲音從一個(gè)空間到另一個(gè)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.
但是一般在進(jìn)行降噪處理時(shí)都是吸、隔聲相結(jié)合來治理,即運(yùn)用隔聲隔斷外來的噪聲及室內(nèi)噪聲傳于外面,再用吸聲調(diào)解室內(nèi)的混響聲.建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)如墻體、門、窗、樓板及屋頂?shù)母袈?,直接涉及戶外交通、施工以及鄰居生活噪聲的傳入和工廠生產(chǎn)設(shè)備噪聲、機(jī)房以及迪斯科舞廳等室內(nèi)高噪聲的向外傳播影響周圍環(huán)境。因此,建筑隔聲材料是獲得安靜聲環(huán)境的技術(shù)保證,室內(nèi)低的環(huán)境噪聲也是室內(nèi)良好音質(zhì)的基本條件.
隔聲就是降低從聲源到目的地的聲壓級(jí)水平.從能動(dòng)性角度看,隔聲措施分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種;但常采用的是被動(dòng)方法----即使聲能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量消耗掉.