質(zhì)量定律

對(duì)于隔墻隔聲存在一個(gè)普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度，或單位面積質(zhì)量越大）隔聲效果越好。對(duì)于單層密致勻?qū)崏�，面密度每增加一倍，隔聲量在理論上增�?dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對(duì)于雙層的紙面石膏板墻，質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用，即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動(dòng)形式非常復(fù)雜，故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。單層紙面石膏板的隔聲效果很差，例如：12mm厚、面密度10kg/m2左右的紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)隔聲量Rw=29dB。即使將四層這樣的紙面石膏板疊和在一起隔聲量理論上Rw也只能達(dá)到41dB。輕型勻質(zhì)墻體，如石膏砌塊、加氣混凝土板、膨脹珍珠巖板、輕質(zhì)圓孔板等，面密度大多在60-100kg/m2，受到質(zhì)量定律的限制，隔聲量Rw=35-40dB。對(duì)于單層重墻，面密度大于 250kg/m2，如120磚墻，90厚空心混凝土砌塊、100厚混凝土墻板等，隔聲量Rw可達(dá)45dB左右，面密度超過(guò)500kg/m2的240磚墻、 200厚混凝土墻等的隔聲量可達(dá)50-55dB左右。

共振頻率

任何隔墻都存在固有的共振頻率,當(dāng)聲波的頻率和墻的共振頻率一致時(shí)，墻體整體產(chǎn)生共振，該頻率的隔聲量將大大下降。一般地，墻體越厚重，共振頻率越低，當(dāng)共振頻率低于隔聲評(píng)價(jià)最低參考頻率100Hz時(shí)，由于人耳聽(tīng)覺(jué)特性對(duì)低頻不敏感，對(duì)隔聲量Rw的影響大大降低。對(duì)于12mm和15mm厚兩種不同面密度紙面石膏板存在不同共振頻率。12mm紙面石膏板面密度為10kg/m2，15mm紙面石膏板面密度約 12kg/m2。15mm厚的紙面石膏板墻的共振頻率基本低于最低考慮頻率范圍100Hz,因此共振頻率對(duì)15mm板構(gòu)造的墻體構(gòu)件隔聲性能影響較小。但對(duì)于12mm板，100Hz附近的隔聲性能影響較大，造成低頻100Hz、125Hz、200Hz處隔聲量比15mm板下降較多，主要是因?yàn)楣舱耦l率的原因。

聲橋

板材直接固定在龍骨上時(shí)，受聲一側(cè)板的振動(dòng)會(huì)通過(guò)龍骨傳到另一側(cè)板，這種象橋一樣傳遞聲能的現(xiàn)象被稱(chēng)為聲橋。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強(qiáng)，聲橋現(xiàn)象越嚴(yán)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(duì)紙面石膏板墻隔聲有一定的改善量，最多可以提高3dB。此外，輕鋼龍骨本身剛度比較小，對(duì)兩側(cè)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(gòu)造的木龍骨和石膏龍骨隔墻隔聲效果好。

對(duì)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(shí)將龍骨結(jié)構(gòu)做成錯(cuò)列結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)列結(jié)構(gòu)是豎龍骨錯(cuò)列分立，兩邊板不同時(shí)固定在一根龍骨上，天地龍骨共用一套；雙層結(jié)構(gòu)是天地龍骨和豎龍骨分別做兩層，中間沒(méi)有任何連接，板固定在各自的龍骨上。理論上講，錯(cuò)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(cuò)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。

吻合效應(yīng)

聲波接觸墻板后，墻板除了垂直方向的受迫振動(dòng)以外，還有沿著板面方向的受迫彎曲振動(dòng)。在某個(gè)特定頻率上，受迫彎曲振動(dòng)將和板固有的自由彎曲振動(dòng)發(fā)吻合，這時(shí)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(cè)去，形成隔聲量的低谷，這種現(xiàn)象被稱(chēng)作吻合效應(yīng)，該頻率被稱(chēng)為吻合頻率fc。

理論和實(shí)驗(yàn)均表明，輕、薄、柔的墻fc高，吻合效應(yīng)弱；厚、重、剛的墻fc低，吻合效應(yīng)強(qiáng)。12mm、15mm紙面石膏板的fc分別為3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz處的隔聲量產(chǎn)生下降，15mm板在2KHz處的隔聲量下降更為嚴(yán)重，甚至下降的趨勢(shì)強(qiáng)過(guò)質(zhì)量定律，造成在這一頻率位置上隔聲量比12mm的板還低很多。雙層相同的板疊合的吻合頻率fc和單層板基本等同，由于雙層發(fā)生振動(dòng)疊加，吻合效應(yīng)更加劇烈，吻合谷會(huì)變得更深。如果使用不同厚度的板進(jìn)行疊合，吻合谷將彼此錯(cuò)開(kāi)，且每個(gè)吻合谷都較淺，對(duì)隔聲性能有利。雙層板的劇烈吻合效應(yīng)是非常明顯的，會(huì)造成雙層15mm板構(gòu)造的隔墻在3150Hz附近的隔聲量反倒低于雙層12mm 板的隔墻。一層12mm和一層15mm板疊合的隔墻比雙層15mm隔墻的面密度低，但隔聲量反倒會(huì)提高,這是吻合效應(yīng)被減弱的結(jié)果。

吻合效應(yīng)的因素比較復(fù)雜，不但與材料的面密度有關(guān)，還和材料的彈性模量、厚度、泊松比等條件有關(guān)。

紙面石膏板制作工藝中的發(fā)泡情況會(huì)影響這些因素，包括影響最直接的面密度。從大量的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)減小面密度，吻合頻率會(huì)變高，而且吻合效應(yīng)會(huì)變?nèi)酰瑢?duì)隔聲有利。

有面密度較大、較厚的輕質(zhì)隔墻，如加氣混凝土板、石膏砌塊等，吻合頻率往往會(huì)出現(xiàn)在250-2000Hz的范圍內(nèi)，越重越厚的輕質(zhì)板，越在隔聲曲線的低頻范圍內(nèi)出現(xiàn)很深的“吻合谷”，嚴(yán)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(huì)因?yàn)槲呛闲?yīng)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(dá)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(dá)60dB，這主要是因?yàn)?2石膏板的吻合頻率高，吻合效應(yīng)沒(méi)有90加氣混凝土板強(qiáng)烈。

板縫和孔洞

隔墻上如果出現(xiàn)縫隙和孔洞，會(huì)大大降低隔墻的隔聲量。假如隔墻墻體本身的隔聲量達(dá)到50dB，而墻上有萬(wàn)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(jié)構(gòu)之間的縫隙，通常在墻體四周安裝龍骨時(shí)墊入塑料彈性膠條。另外，當(dāng)每面兩層石膏板時(shí)，應(yīng)錯(cuò)縫安裝，里層可以不勾縫，只對(duì)外層勾縫，這對(duì)隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時(shí)必須勾縫，否則隔聲量將會(huì)下降12－17dB。

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