阻尼隔聲板在噪聲控制工程上的應(yīng)用

宋繼萍，鄧曉平，蔣丁山，林嘉祥

（廈門嘉達(dá)環(huán)保建造工程有限公司，福建 廈門 361009）

阻尼隔聲板在噪聲控制工程上的應(yīng)用

宋繼萍，鄧曉平，蔣丁山，林嘉祥

（廈門嘉達(dá)環(huán)保建造工程有限公司，福建 廈門 361009）

對(duì)隔聲材料的隔聲功能進(jìn)行了分析，根據(jù)兩種以上不同質(zhì)的復(fù)合材料可避開各自的阻隔波谷，能更有效地提高阻隔寬頻噪聲的總體性能的聲學(xué)原理，提出了安裝有阻尼層的隔聲板，可有效提高隔聲板的隔聲量。

噪聲影響;復(fù)合材料;阻隔波谷;阻尼隔聲板

引言

當(dāng)前，噪聲已成為一種主要的環(huán)境污染,建筑物的聲環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)建筑物進(jìn)行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中最常用的基本技術(shù)措施之一。

1 隔聲材料的功能

從專業(yè)角度說，同質(zhì)材料隔聲效果遵循“質(zhì)量定律”，即質(zhì)量越高、越厚重的材料隔聲效果越好，面密度與隔聲量成正比關(guān)系。頻率降低一半，傳遞損失要降6dB；而質(zhì)量增加一倍，傳遞損失就會(huì)增加6dB。在這一定律支配下，若要顯著地提高隔聲能力，可增加隔聲層材料的質(zhì)量，如同等厚度的材料鉛的隔聲效果比鋼材好，或者增加隔聲層的厚度等。但由于建筑結(jié)構(gòu)承受荷載有限的原因，更多情況下只允許設(shè)置輕質(zhì)隔墻。因而受各種條件的制約，增加隔聲層的厚度，有時(shí)是不可能的。

同時(shí)，由于任何材料對(duì)聲波頻譜的阻隔均有其波谷，單質(zhì)材料的質(zhì)量再大，對(duì)某頻率的聲波阻隔的不足也制約了其隔聲量的提高。如使用兩種以上不同質(zhì)的材料，可避開各自的阻隔波谷，能更有效地提高阻隔噪聲的總體性能。所以說，同等質(zhì)量的復(fù)合材料能比同質(zhì)材料的隔聲效果更佳。

但是，如果雙層材料中間夾有一定厚度的空氣層，其隔聲量會(huì)比沒有空氣層的單層材料隔聲量提高許多，這是聲波必須依次穿透隔聲板—空氣層—隔聲板，在物理性質(zhì)截然不同的材料間多次反射，而使聲強(qiáng)逐級(jí)衰減的緣故。在實(shí)踐中雙層材料的隔聲性能優(yōu)于同質(zhì)量的單層材料。顯然這是由于空氣層的作用而提高了隔聲效果。如果隔聲效果相同，夾層結(jié)構(gòu)就比單層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕，這就突破了質(zhì)量定律的限制。

2 阻尼隔聲板隔聲的一般規(guī)律

在工程實(shí)踐中，如何尋找適當(dāng)?shù)碾p層材料，在安裝中如何根據(jù)聲學(xué)隔聲理論選擇材料中間夾的空氣層厚度，對(duì)于一般的裝修公司是難于適當(dāng)把握的。鑒于此種情況，廈門某聲學(xué)技術(shù)工程有限公司及廈門某環(huán)保建造工程有限公司根據(jù)隔聲理論生產(chǎn)出阻尼復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)板（簡稱阻尼隔聲板）。該阻尼隔聲板為使用雙層不同材料中間夾著阻尼層隔聲結(jié)構(gòu)，雙層不同材料可以避免這兩層出現(xiàn)相同的吻合頻率，中間的阻尼層可以增加隔聲板的介質(zhì)層，從而形成新的聲場媒介，聲波不斷進(jìn)出聲場媒介，會(huì)產(chǎn)生再次折射，能使隔聲板的隔聲量得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，阻尼層的存在也會(huì)抑制隔聲板的振動(dòng)，隔聲頻率較寬，對(duì)低頻聲波的阻隔性能可進(jìn)一步改善。

2.1 舊墻體隔聲改造的安裝工藝

針對(duì)原墻體有一定的隔聲功能但隔聲量不足的情況，可在原墻體外使用單C型輕鋼龍骨，輕鋼龍骨與原墻體不直接連結(jié)，靠外一面安裝隔聲墻板，中間的空腔填80K礦棉板，而其增加的厚度為100mm，因而可增加隔聲量40dB。

2.2 平均隔聲量為50dB的安裝工藝

使用單C型100mm輕鋼龍骨一面安裝隔聲墻板，中間空腔填80K礦棉板，另一面安裝15mm及12mm的石膏板，可滿足一般工程的隔聲要求。其墻厚度為150mm，單位面積質(zhì)量只有240mm厚磚墻的1/5，卻相當(dāng)于240mm墻的隔聲量。

2.3 平均隔聲量為65dB的安裝工藝

對(duì)重點(diǎn)噪聲源區(qū)的輕質(zhì)隔聲墻，使用雙C型70mm輕鋼龍骨，一面安裝隔聲墻板，另一面安裝15mm及12mm的石膏板，內(nèi)層安裝一隔聲墻板，兩邊C型輕鋼龍骨的中間空腔加填80K礦棉板，可滿足高隔聲量的工程要求。而其墻厚度為240mm，相當(dāng)于半米厚混凝土隔墻的隔聲量。

3 阻尼隔聲板的安裝方法

阻尼隔聲墻板的隔聲量高的成品，安裝方便，可切可刨，隔聲效果顯著且施工方便快捷，并具有密實(shí)、質(zhì)重、阻尼性強(qiáng)、高彈性、耐水性、耐候性佳、耐油性、阻燃性好的結(jié)構(gòu)特征。施工簡單，易于安裝，易切割，可根據(jù)需要的尺寸切割，在安裝時(shí)亦無需其它特殊工具。

輕鋼龍骨之間及與樓板間不能有硬聯(lián)接，以防形成聲橋，輕鋼龍骨之間及與樓板之間加彈性墊，如彈性金屬條或彈性材料墊，對(duì)板墻隔聲有一定的改善量，最多可以提高3dB。此外，輕鋼龍骨本身剛度較小，對(duì)兩側(cè)板材的聲橋作用要小于矩形截面的木龍骨和石膏龍骨，輕鋼龍骨的隔墻要比相同構(gòu)造的木龍骨和石膏龍骨隔墻的隔聲效果好。

4 阻尼隔聲板的應(yīng)用

4.1 在娛樂場所的應(yīng)用

娛樂場所的各類音響是娛樂場所的主要噪聲源，主要有全頻音箱、低頻音箱等。其聲學(xué)性能從頻率上分析，全頻音箱發(fā)聲的頻帶較寬，高、中、低頻較為豐富，并以中、高頻為主；低頻音箱發(fā)聲的頻帶主要集中在中、低頻段，主要集中在300Hz以下，高頻聲相對(duì)較少。所有音箱的聲波均包含低頻頻段，也會(huì)產(chǎn)生低頻噪聲。其噪聲值往往超出100dB，建筑隔墻材料的隔聲量一般不超過50dB。同時(shí)，高分貝的噪聲可進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)中傳往同一建筑結(jié)構(gòu)的居民住宅。因而經(jīng)由結(jié)構(gòu)傳聲是娛樂場所噪聲控制的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)。聲能透射墻體或樓板等構(gòu)件的大小與聲波的頻率有關(guān)，一般頻率越低透射聲能越大。聲能在建筑構(gòu)件中的傳播速度快，能量損耗少，沿著建筑構(gòu)件向四面八方傳播，到與之相連的每一個(gè)角落。導(dǎo)致娛樂場所附近居民無法安靜生活，從而引起的投訴會(huì)使娛樂場所無法正常營業(yè)，給商家?guī)砭薮蟮膿p失。

傳統(tǒng)的隔聲材料無法解決具有如此穿透力的噪聲，而應(yīng)用隔聲板在原建筑隔墻設(shè)置一層高效隔聲輕質(zhì)墻，就可阻隔結(jié)構(gòu)傳聲，使噪聲在隔聲墻內(nèi)多次反射，從而使聲強(qiáng)逐級(jí)衰減，恢復(fù)附近居民的安靜生活。

4.2 在星級(jí)酒店客房的應(yīng)用

為了保證室內(nèi)環(huán)境的私密性，降低外界聲音的影響，房間之間也需要隔聲。星級(jí)酒店對(duì)客房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)就有嚴(yán)格要求。隔墻的隔聲設(shè)計(jì)的前提是要明確各個(gè)房間內(nèi)的室內(nèi)最大允許噪聲級(jí)，依據(jù)室內(nèi)噪聲限值及室外噪聲級(jí)的大小來確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要的隔聲量，并設(shè)計(jì)符合隔聲要求的各種構(gòu)造。通常，可供選擇的方案主要包括磚墻、鋼筋混凝土墻、加氣混凝土砌塊墻、輕質(zhì)復(fù)合隔墻幾種。由于建筑結(jié)構(gòu)承受荷載限制的原因，更多情況下只允許設(shè)置輕質(zhì)隔墻，使用輕質(zhì)復(fù)合隔墻，可滿足高隔聲量的工程要求。

4.3 工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用

為了保護(hù)生產(chǎn)第一線的工作人員及不對(duì)廠界外的其它人員產(chǎn)生影響，需對(duì)噪聲進(jìn)行有效地阻隔。特別是對(duì)高噪聲車間，對(duì)主要高噪聲設(shè)備設(shè)置隔聲房、隔聲屏障，能有效降低車間的噪聲等級(jí)。對(duì)設(shè)備眾多或?qū)嶋H上難于設(shè)置設(shè)備隔聲房的，可將設(shè)備控制人員集中在車間內(nèi)的隔聲控制室內(nèi)，以減少噪聲對(duì)操作人員的影響。而設(shè)備隔聲房、隔聲屏障、隔聲控制室使用隔聲板可方便搭建，成本低、效果顯著。

4.4 其它應(yīng)用

在需要安靜和隔聲要求較高的場所如：醫(yī)院、住宅、辦公樓、影劇院、琴房、隔聲房、檢測室、試聽室、演播廳、錄音室、設(shè)備機(jī)房、電梯機(jī)房、井道、水泵機(jī)房等。

5 結(jié)語

阻尼隔聲墻板的研發(fā)和生產(chǎn)，為噪聲控制工程提供了一種高效隔聲的新型材料。其隔聲效果顯著，安裝方便快捷，價(jià)格低廉，是高性價(jià)比的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

[1] 項(xiàng)端祈，王崢，陳金京，項(xiàng)昆.演藝建筑聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，77-82.

[2] 王崢，項(xiàng)端，陳金京，薛長健.建筑聲學(xué)材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)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