摘 要:JM系列隔振墊塊是我國20世紀(jì)90年代初研制的用于“浮筑樓板”技術(shù)的新型隔振產(chǎn)品，首先用于廣播電臺(tái)和電視臺(tái)的浮筑套房。目前已廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、交通等多個(gè)領(lǐng)域，是隔絕振動(dòng)與固體聲的理想產(chǎn)品。本文從產(chǎn)品的研究開發(fā)到工程實(shí)踐進(jìn)行了較為詳盡的描述。

關(guān)鍵詞:隔振墊塊;撞擊聲;固體聲;浮筑樓板

對固體噪聲隔絕有特殊要求的建筑（如播音室、錄音室等）中普遍采用的是以浮筑樓板為主的房中房結(jié)構(gòu)，其底部彈性墊層的材料有金屬彈簧、軟木、橡膠、玻璃纖維等多種，但大多存在易疲勞老化、蠕變、銹蝕和蟲蛀等先天不足，對永久性建筑構(gòu)成了性能和安全隱患。

我國從二十世紀(jì)六十年代開始，在聲學(xué)試驗(yàn)室和錄音室等房中房結(jié)構(gòu)中采用以玻璃棉做隔振墊層，但一直沒有定型產(chǎn)品，使構(gòu)造承載能力、隔振隔聲效果存在離散差異。二十世紀(jì)八十年代，隨著離心玻璃棉生產(chǎn)工藝的誕生，玻璃纖維隔振墊塊也開始傳入國內(nèi)，由于其外形尺寸規(guī)范，承載和壓縮量都有準(zhǔn)確參數(shù)，因而使得設(shè)計(jì)、施工極其方便。但國外產(chǎn)品價(jià)格昂貴、承載能力有限，大量引進(jìn)不符合我國國情，國產(chǎn)化開發(fā)成為必由之路。

1 JM系列隔振墊塊的研發(fā)

1990年，北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所、國家廣電總局設(shè)計(jì)院聲學(xué)所、中國建筑科學(xué)研究院、北京怡發(fā)科技有限公司、北京玻璃纖維廠等單位通力合作，在不到兩年時(shí)間里研制成功了用于隔絕振動(dòng)和固體聲傳播的新型產(chǎn)品：JM系列隔振墊塊。

JM隔振墊塊是由特殊工藝及材料自主研制生產(chǎn)的，在較大的載荷范圍內(nèi)，其固有頻率可保持在9～15Hz，隔振、隔聲效率高；高密度玻璃棉主材具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，防潮、阻燃、抗蟲蛀、不霉變，可在很寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的物理及化學(xué)性能，用于室內(nèi)基礎(chǔ)隔振可與建筑同等壽命。

JM隔振墊塊的研制成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，經(jīng)權(quán)威單位檢測，其性能指標(biāo)已達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平；而價(jià)格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的1/5，為國家節(jié)省了大量外匯，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。該產(chǎn)品的研制受到了北京市人民政府的表彰，獲得北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，被評為北京市高新技術(shù)產(chǎn)品和國家環(huán)保局最佳實(shí)用技術(shù)。

2 技術(shù)性能

2.1 主要性能指標(biāo)

載荷范圍：500～1200N（垂向）；

固有頻率：12～9Hz（垂向）；

規(guī)格尺寸：50×50×50（mm），±1.5mm，100×100×50（mm），±1.5mm；

阻尼比：0.1～0.15；

振動(dòng)衰減量≥20dB；

撞擊聲改善量≥25dB。

2.2 物理化學(xué)性能試驗(yàn)

水蒸汽滲透系數(shù)（38℃，88.5%）:5.75×10-8g/m•h•Pa；

不透水性（靜壓1.5kPa/7天）:不滲透；

氧指數(shù):38.0。

2.3 樓板隔聲性能試驗(yàn)

經(jīng)清華大學(xué)建筑物理實(shí)驗(yàn)室符合國際標(biāo)準(zhǔn)的樓板撞擊聲隔聲測試，其撞擊聲隔聲適用范圍很寬，自63Hz以上的隔聲效果都很顯著；以500Hz為例，其標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲壓級降低量已達(dá)37dB，效果是其它一些隔振產(chǎn)品無法比擬的。

2.4 其它試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)JM隔振墊塊產(chǎn)品的可靠性，還在專門的聲學(xué)和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了大量動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并取得了詳細(xì)的數(shù)據(jù)。這些實(shí)驗(yàn)包括：100萬次動(dòng)態(tài)抗疲勞試驗(yàn)；按照美國ASTM（美國試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)）Dessignation D-395和D-1229進(jìn)行的硫化橡膠高溫和低溫壓力性能測試；產(chǎn)品阻尼和蠕動(dòng)變形測試等。

3 隔振原理

3.1 傳播特性

振動(dòng)的傳播形式是多種多樣的，但振動(dòng)在固體的介質(zhì)中傳播基本可分為三種，即：縱波（P波）、橫波（S波）和表面波（R波）。其產(chǎn)生的聲音可統(tǒng)稱為振動(dòng)固體聲。縱波在三種波中傳播速度最快，其次是橫波，再次是表面波。

三種形式的波的相對能量是：表面波占67%、橫波占26%、縱波占7%。

以地震為例：縱波在地震測量中是第一個(gè)被測量出的。但破壞作用和被人感知的環(huán)境振動(dòng)均以表面波為主。通常機(jī)械設(shè)備和交通等引起的主要為表面波，其對于人們的工作生活影響最大。

3.2 隔振原理

振動(dòng)隔離技術(shù)分為兩種，即：積極隔振和消極隔振。

（1）設(shè)備本身是一個(gè)振動(dòng)源。如：壓力機(jī)械、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、振動(dòng)機(jī)械等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備。將這種振源與地基隔離開來，以減少振源通過地基把振動(dòng)傳遞出去而影響周圍環(huán)境。這種隔振工程稱為積極隔振（或稱為主動(dòng)隔振）。

（2）地基或結(jié)構(gòu)本身是一個(gè)振動(dòng)源。如：安置在交通工具（飛機(jī)、火車、汽車、船舶等）上的設(shè)備或精密儀器需要采取保護(hù)措施。在這種情況下，隔振的目的在于隔離由機(jī)座運(yùn)動(dòng)引起的破壞和影響。這種隔振工程稱為消極隔振（或稱為被動(dòng)隔振）。

為了降低振動(dòng)的傳播以及減少振動(dòng)固體聲，采用JM隔振塊作為“浮筑板”結(jié)構(gòu)的隔振材料，便是一個(gè)行之有效的方法。

4 工程實(shí)踐

近年來，JM隔振墊塊已在國內(nèi)大規(guī)模使用。其在建筑浮筑地板、鐵路浮筑路基、艦船浮閥隔振、機(jī)械設(shè)備的隔振和隔沖等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

本文主要列舉在廣播電視行業(yè)中應(yīng)用“浮筑樓板”技術(shù)的兩個(gè)實(shí)例。

4.1 廣州新時(shí)代影音公司錄音室

該影音公司是生產(chǎn)音像制品的基地，其節(jié)目源在錄音過程中對錄音室的聲學(xué)環(huán)境要求的嚴(yán)格程度甚至超過廣播電臺(tái)和電視臺(tái)的錄音室。

廣州新時(shí)代影音公司錄音室場址選在剛建成不久的一棟6層樓房的頂層，距老云機(jī)場500米，高峰時(shí)段每3分鐘起降一架飛機(jī)，有些就從樓房正上方飛過。

為了充分掌握建設(shè)場地的噪聲環(huán)境，首先對飛機(jī)噪聲進(jìn)行了測量，其線性檔總聲壓級超過100dB，而且125Hz和63Hz的低頻聲級特別高，給人以強(qiáng)烈的震撼沖擊感，已形成了高聲強(qiáng)-固體聲的轉(zhuǎn)換。此外，受場地面積所限，空調(diào)機(jī)房也必須緊靠錄音室布置。

針對該復(fù)雜的低頻噪聲和振動(dòng)環(huán)境，采用JM玻璃纖維隔振墊塊，設(shè)計(jì)了260m2的整體浮筑樓板，上面再做錄音室和控制室的分割。隔墻用6層石膏板，內(nèi)部分兩層填充2×100（mm）厚的玻璃纖維，吊頂也做了與隔墻相當(dāng)?shù)奶幚?。同時(shí)空調(diào)機(jī)房也做了相應(yīng)的隔振與降噪等處理。該工程不但解決了高聲強(qiáng)中低頻激勵(lì)的建筑結(jié)構(gòu)固體聲的傳播，也提高了其空氣聲的隔聲量。用國際標(biāo)準(zhǔn)撞擊器實(shí)測，浮筑樓板的撞擊聲壓級改善量ΔLp為25dB，室內(nèi)背景噪聲滿足NR-15曲線。

在錄音室和控制室內(nèi)監(jiān)聽，完全聽不到飛機(jī)起降和掠過錄音室上空時(shí)的噪聲。經(jīng)主觀及客觀評價(jià)，聲質(zhì)量均達(dá)到了預(yù)期效果。

4.2 浙江省廣播電視中心工程

該廣播電視中心是一個(gè)新建項(xiàng)目，需要做浮筑樓板或房中房的房間很多。許多錄音棚、演播錄制中心等僅一墻之隔或樓上樓下設(shè)置，建筑聲學(xué)條件十分復(fù)雜且聲學(xué)品質(zhì)要求很高。

該工程在進(jìn)行期間先做了兩個(gè)樣板間，并委托同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所進(jìn)行檢測。經(jīng)測量，兩間套房的撞擊聲壓級改善量ΔLp分別是29dB和25dB。

5 結(jié)語

目前JM隔振墊塊已被越來越多的業(yè)內(nèi)人士廣泛認(rèn)同，并廣泛應(yīng)用于各類聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室、錄音棚、音樂廳、多功能廳、播音室、演播室等建筑的隔聲隔振設(shè)計(jì)；也可用于部分機(jī)械設(shè)備的浮筑基礎(chǔ)隔振。JM隔振墊在浮筑樓板隔振應(yīng)用等領(lǐng)域?qū)?huì)不斷拓展。

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