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隔音屏制作材料

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材料一側的入射聲能與另一側的透射聲能相關的分貝數(shù)就是該材料的隔聲量,通常以符號R(dB)表示。隔聲材料[1]或構件,會因使用場合不同,測試方法不同而得出的隔聲效果不同。隔聲材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3~10-4或更小,為方便表達,其隔聲量用分貝的計量方法表示。
生產工藝:通過分切、涂膠、裁剪,模壓等深加工方法。制造各種規(guī)格,異形規(guī)格,滿足廳堂裝飾設計,家電質檢,儀器測試、汽車制模等行業(yè)廠家或其它配套企業(yè)的需求,根據(jù)用戶需要開發(fā)不同規(guī)格型號隔聲材料,隔聲材料具有密實、質重、阻尼性強、高彈性、耐水性、耐候性佳、耐油性、阻燃性好的結構特征。
應用領域:、院、歌劇院、音樂廳、會議中心、體育館、音響室、家居、商場、酒店、卡拉OK、酒廊、餐廳等。
在設計和施工中要特別注意,兩層之間不能有剛性連接。破壞了固體 —— 空氣 —— 固體的雙層結構,把兩層固體隔層由剛性構件相連,使兩個隔層的振動連在一起,隔聲量便大為降低。尤其是雙層輕結構隔聲,相互之間必須相互支撐或連接時,一定要用彈性構件支撐或懸吊,同時注意需要分割的兩個空間之間,不能有縫或孔相通?!奥狻本鸵┞暎@是隔聲的實際問題。
吻合效應:聲波接觸墻板后,墻板除了垂直方向的受迫振動以外,還有沿著板面方向的受迫彎曲振動。在某個特定頻率上,受迫彎曲振動將和板固有的自由彎曲振動發(fā)吻合,這時板就非常順從地跟隨入射聲彎曲,造成聲能大量地透射到另一側去,形成隔聲量的低谷,這種現(xiàn)象被稱作吻合效應,該頻率被稱為吻合頻率fc。
吻合效應的因素比較復雜,不但與材料的面密度有關,還和材料的彈性模量、厚度、泊松比等條件有關。紙面石膏板制作工藝中的發(fā)泡情況會影響這些因素,包括影響直接的面密度。從大量的實驗中我們發(fā)現(xiàn),在一定范圍內減小面密度,吻合頻率會變高,而且吻合效應會變弱,對隔聲有利。
當前,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注和重視。選用適當?shù)牟牧蠈ㄖ镞M行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中常用基本的技術措施之一。




有面密度較大、較厚的輕質隔墻,如加氣混凝土板、石膏砌塊等,吻合頻率往往會出現(xiàn)在250-2000Hz的范圍內,越重越厚的輕質板,越在隔聲曲線的低頻范圍內出現(xiàn)很深的“吻合谷”,嚴重限制了墻板的隔聲。即使做成雙層墻,中間附有空氣層,也會因為吻合效應的疊加造成隔聲性不高,例如雙層90加氣混凝土板,中空50mm,隔聲量只能達到48dB左右,而同樣重量的雙排龍骨六層12mm石膏板墻的隔聲量可達60dB,這主要是因為12石膏板的吻合頻率高,吻合效應沒有90加氣混凝土板強烈。
聲橋:板材直接固定在龍骨上時,受聲一側板的振動會通過龍骨傳到另一側板,這種象橋一樣傳遞聲能的現(xiàn)象被稱為聲橋。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強,聲橋現(xiàn)象越嚴重,隔聲效果越差。在板材和龍骨之間加彈性墊,如彈性金屬條或彈性材料墊對紙面石膏板墻隔聲有一定的改善量,多可以提高3dB。此外,輕鋼龍骨本身剛度比較小,對兩側板材的聲橋作用要好于矩形截面的木龍骨和石膏龍骨,輕鋼龍骨石膏板隔墻要比相同構造的木龍骨和石膏龍骨隔墻隔聲效果好。
對于輕鋼龍骨石膏板墻,為了減少聲橋,獲得更高的隔聲量,有時將龍骨結構做成錯列結構和雙層結構。錯列結構是豎龍骨錯列分立,兩邊板不同時固定在一根龍骨上,天地龍骨共用一套;雙層結構是天地龍骨和豎龍骨分別做兩層,中間沒有任何連接,板固定在各自的龍骨上。理論上講,錯列龍骨隔墻隔聲優(yōu)于普通龍骨隔墻,可以提高1-3dB;雙層龍骨隔墻隔聲優(yōu)于錯列龍骨隔墻,比普通龍骨隔墻可以提高7-8dB。隔聲量提高是聲橋減弱了的緣故。
板縫和孔洞:隔墻上如果出現(xiàn)縫隙和孔洞,會大大降低隔墻的隔聲量。假如隔墻墻體本身的隔聲量達到50dB,而墻上有萬分之一的縫隙和孔洞,則綜合隔聲量將下降到40dB。為了防止石膏板墻和原結構之間的縫隙,通常在墻體四周安裝龍骨時墊入塑料彈性膠條。另外,當每面兩層石膏板時,應錯縫安裝,里層可以不勾縫,只對外層勾縫,這對隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時必須勾縫,否則隔聲量將會下降12-17dB。
當前,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注和重視。選用適當?shù)牟牧蠈ㄖ镞M行吸聲和隔聲處理是建筑物噪聲控制工程中常用基本的技術措施之一。由于對噪聲控制的手段缺乏了解,“吸聲”和“隔聲”作為完全不同的概念,常常被混淆了。玻璃棉、巖礦棉一類具有良好吸聲性能但隔聲性能很差的材料被誤稱為“隔聲材料”,早年一些以植物纖維為原料制成的吸聲板被命名為“隔聲板”并用以解決建筑物的隔聲問題……。為了合理使用材料、提高建筑物噪聲控制效果,對“吸聲”和“隔聲”這兩個概念有進一步了解和明確的必要。



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不透氣的固體材料,對于空氣中傳播的聲波都有隔聲效果,隔聲效果的好壞根本的一點是取決于材料單位面積的質量。一個面積非常大的隔層,其單位面積質量為ms,當聲波從左面垂直入射時,激發(fā)隔層作整體振動,此振動再向右面空間輻射聲波。以單位面積考慮,透射到右面空間的聲能與入射到隔層上的聲能之比稱透射系數(shù) τ 。定義無限大隔層材料的傳遞損失(也稱透射損失)tl:tl=101g1/ г (7)上述簡單情況下可計算得到傳遞損失近似為:tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db) (8)式中 ω=2πf 為圓頻率, ρ0 、c0為空氣的密度和聲波傳播速度。tl的大小表示材料的隔聲能力。(8)式的一個重要特點,即材料單位面積質量增加一倍,則傳遞損失增加6db。這一隔聲的基本規(guī)律稱 “ 質量定律 ” ,也就是說隔聲靠重量。所以像磚墻、水泥墻或厚鋼板、鉛板等單位面積質量大的材料,隔聲效果都比較好。(8)式也表明,單層隔聲的高頻隔聲好,低頻差。頻率每提高一倍,傳遞損失就增加6db。
需要說明的是:傳遞損失tl是隔層面積為無限大時的理論 “ 隔聲量 ” ,作為一垛墻或樓板,它都有邊緣與其它建筑構件連接,這時的 “ 隔聲量 ” 與(7)式所表示的傳遞損失有差別。既有因邊緣接近于固定而增大隔聲能力,也有作為邊緣固定的板振動有一定的共振頻率,使某些共振頻率點上隔聲效果降低的現(xiàn)象。而當作為兩相鄰房間之間的隔墻或樓板,因為兩室之間有多條傳聲(或振動)通道,這兩個房間之間的隔聲量(只能稱聲級差)更不能以該隔層的傳遞損失來代表。
隔聲材料在物理上有一定彈性,當聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內傳播。當聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度 θ 入射時,聲波波前依次到達隔層表面,而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度一致時,聲波便加強彎曲波的振動,這一現(xiàn)象稱吻合效應。這時彎曲波振動的輻度特別大,并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔聲效果。產生吻合效應的頻率fc為:fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量,h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場,到達隔層的入射角從0°到90°都有可能,因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍,也就是說吻合效應使某一頻率范圍的隔聲效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質量定律知道,中高頻隔聲量較大,除了內阻尼很小的金屬板外,因吻合效應使中高頻隔聲量降低的現(xiàn)象,不會引起很大的麻煩。
雙層隔聲結構:根據(jù)質量定律,頻率降低一半,傳遞損失要降6db;而要提高隔聲效果時,質量增加一倍,傳遞損失增加6db。在這一定律支配下,若要顯著地提高隔聲能力,單靠增加隔層的質量,例如增加墻的厚度,顯然不能行之有效,有時甚至是不可能的,如航空器上的隔聲結構。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結構。雙層隔聲結構,單位面積質量分別為m1、m2,中間空氣層厚度為l。雙層結構的傳遞損失可以進行理論計算,結果比較復雜,在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示,這里只作定性介紹。兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng),共振頻率為fr(m的單位為kg/m2,l的單位為m):fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
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