隔音原理及技术

隔音原理及技术

首先隔声分为三种：1 在声源处减弱，2 在传播途径中减弱，3在人耳处减弱。隔声方法是指声波在空气中传播时，一般用各种易吸收能量的物质消耗声波的能量使声能在传播途径中受到阻挡而不能直接通过的措施，这种措施称为隔声方法。

　　隔音材料

　　凡是能用来阻断噪音的材料，统称为隔音材料。隔音材料五花八门，日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木版、石膏板、铁板、隔音毡、纤维板等等。严格意义上说，几乎所有的材料都具有隔音作用，其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。同一种材料，由于面密度不同，其隔音量存在比较大的变化。隔音量遵循质量定律原则，就是隔音材料的单位密集面密度越大，隔音量就越大，面密度与隔音量成正比关系。

　　双层隔音结构

　　根据质量定律，频率降低一半，传递损失要降6db；而要提高隔音效果时，质量增加一倍，传递损失增加6db。在这一定律支配下，若要显着地提高隔音能力，单靠增加隔层的质量，例如增加墙的厚度，显然不能行之有效，有时甚至是不可能的，如航空器上的隔音结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔音结构。

　　双层隔音结构，单位面积质量分别为m1、m2，中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算，结果比较复杂，在不同频率范围可以得到不同的简化表示，这里只作定性介绍。

　　两个隔层与中间空气层组成一个共振系统，共振频率为fr(m的单位为kg/m2，l的单位为m)：

　　fr=60/√m1m2l/(m1+m2)⑩

　　在此共振频率附近，隔音效果大为降低。不过对于重墙来说，此频率已低于可闻频率范围。例如m1为半砖墙250kg/m2，m2为一砖墙500kg/m2，空气层厚度0?5m，这时共振频率在7hz左右。

　　对于轻结构双层隔音，共振频率可能落在可闻频率范围内，例如两层铝板分别为5?2kg/m2和2?6kg/m2，中间空气层5cm，可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料，以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔音结构时，钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。

　　在共振频率fr以下，双层隔音的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔音效果；在fr以上一段频率范围，双层隔音效果接近于两个单层隔音的传递损失之和；在更高的频率，当空气层厚度l为四分之一波长的奇数倍时，双层隔音效果相当于两个单层的传递损失之和再加6db，l为波长的偶数倍时，双层隔音效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db，在其它频率，传声损失在这两个值之间。所以在总体上，当频率大于fr时，双层隔音结构显着地提高了隔音效能。

　　一般双层隔音结构的两层，不用相同厚度的同一种材料，以避免这两层出现相同的吻合频率。

　　在设计和施工中要特别注意，两层之间不能有刚性连接。破坏了固体——空气——固体的双层结构，把两层固体隔层由刚性构件相连，使两个隔层的振动连在一起，隔音量便大为降低。尤其是双层轻结构隔音，相互之间必须相互支撑或连接时，一定要用弹性构件支撑或悬吊，同时注意需要分割的两个空间之间，不能有缝或孔相通。“漏气”就要漏声，这是隔音的实际问题。

　　建筑隔墙材料

　　为了合理地选用材料，提高建筑物吸音和隔音处理的效果，首先从概念上将吸音、隔音、吸音材料、隔音材料区别开来，应当是建筑物噪声控制中首要的基本问题。

　　大部分国家八十年代及以前的建筑，隔墙大多采用粘土砖，240mm粘土砖墙的隔音量在50dB以上，隔音效果好。但当今的建筑隔墙已发生了根本性的变化.一方面，为了环保需要，建筑已禁止使用粘土砖，因为制作粘土砖会破坏耕地；另一方面，由于新型建筑体系以及高层建筑要求自重轻，使隔墙结构趋向于轻薄。轻质墙体的隔音量普遍较低，单层墙一般都达不到50dB.通常在45dB以下，这就使得隔音效果与传统的粘土砖墙相比要差。

　　目前常用的隔墙材料和构件主要有5大类，它们的隔音状况大体如下：

　　（1）．混凝土墙

　　200mm以上厚度的现浇实心钢筋混凝土墙的隔音量与240mm粘土砖墙的隔音量接近，150～180mm厚混凝土墙的隔音量约为47～48dB，但面密度200kg/m2的钢筋混凝土多孔板，隔音量在45dB以下.

　　（2）．砌块墙

　　砌块品种较多，按功能划分有承重和非承重砌块。常用砌块主要有陶粒、粉煤灰、炉渣、砂石等混凝土空心和实心砌块；石膏、硅酸钙等砌块。

　　砌块墙的隔音量随着墙体的重量厚度的不同而不同。面密度与粘土砖墙相近的承重砌块墙，其隔音性能与粘土砖墙也大体相接近.水泥砂浆抹灰轻质砌块填充隔墙的隔音性能，在很大程度上取决于墙体表面抹灰层的厚度.两面各抹15mm～20mm厚水泥砂浆后的隔音量约为43～48dB，面密度小于80kg/m2的轻质砌块墙的隔音量通常在40dB以下.

　　（3）．条板墙

　　砌筑隔墙的条板通常厚度为60mm～120mm，面密度一般小于80kg/m2，具备质轻、施工方便等优点.

　　条板墙可再细划为两个分类：一类是用无机胶凝材料与集料制成的实心或多孔条板，如（增强）轻集料混凝土条板、蒸压加气混凝土条板、钢丝网陶粒混凝土条板、石膏条板等，这类单层轻质条板墙的隔音量通常在32～40dB之间；另一类是由密实面层材料与轻质芯材在生产厂预复合成的预制夹芯条板，如混凝土岩棉或聚苯夹芯条板、纤维水泥板轻质夹芯板等。预制夹芯条板墙的隔音量通常在35～44dB之间.

　　(4)．薄板复合墙

　　薄板复合墙是在施工现场将薄板固定在龙骨的两侧而构成的轻质墙体。薄板的厚度一般在6mm-12mm，薄板用作墙体面层板，墙龙骨之间填充岩棉或玻璃棉。薄板品种有纸面石膏板、纤维石膏板、纤维水泥板、硅钙板、钙镁板等.

　　薄板本身隔音量并不高，单层板的隔音量在26～30dB之间，而它们和轻钢龙骨、岩棉（或玻璃棉）组成的双层中空填棉复合墙体，却能获得较好的隔音效果.它们的隔音量通常在40～49dB之间.增加薄板层数，墙的隔音量可大于50dB.

　　(5)．现场喷水泥砂浆面层的芯材板墙

　　该类隔墙是在施工现场安装成品芯材板后，再在芯材板两面喷复水泥砂浆面层。常用芯材板有钢丝网架聚苯板、钢丝网架岩棉板、塑料中空内模板。