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轻质隔墙结构及隔声性能影响

文章出处:井浪轻质隔墙板建材有限公司    人气:     发表时间:2016-12-29 09:54:40
轻质隔墙结构及隔声性能影响

轻质隔墙结构及隔声性能影响
1.轻质隔墙墙体结构及功能
轻质隔墙通常采用双面墙板结构,即我们通常所说的“板+龙骨+板”的结构,每面的墙板一般分为单层板和双层板;龙骨为间隔排布,使龙骨间产生空腔,起到隔声效果,一般而言空腔越大,隔墙的隔声性能越好;为进一步提高轻质隔墙的隔声性能,会选择在龙骨间形成的空腔中填隔音棉;
(1)龙骨
龙骨是轻质隔墙的核心结构,起到支撑和稳定墙体的作用;龙骨根据材质一般分为木龙骨和轻钢龙骨,早期的室内装饰中木龙骨的使用比较普遍,但相比轻钢龙骨,木龙骨耐火性能差、耐久度差和隔声性能差的问题逐渐暴露,在现代室内装饰中已经基本被轻钢龙骨取代,我们将着重分析轻钢龙骨。
轻钢龙骨根据厚度的不同一般分为50mm、75mm和100mm,根据形状可分为C型和M型减震龙骨。
(2)墙板
墙板是轻质隔墙系统的面层,墙板一般特指纸面石膏板,纸面石膏板根据厚度分类一般分为9.5mm、12mm和15mm;石膏板可单层使用也可双层或多层叠加使用。
(3)内填棉
内填棉是轻质隔墙系统的非核心结构,可根据实际填放或不放;常见的内填棉有岩棉和玻璃棉,一些有防火要求的墙体一般会填防火岩棉。
2.理论影响因素
(1)材料密度
通过实验室的实验得出,轻质隔墙系统的隔声存在一个普遍的规律,即纸面石膏板的密度越大,轻质隔墙的隔声效果越好。对于单层密致匀实墙,密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB;根据此实验结果,我们可以得出增加板的层数或厚度可以获得隔声性能的提高。
(2)共振频率
任何物体都有一个固定的共振频率,轻质隔墙系统也不例外, 当声波的频率和墙体的共振频率一致时,墙体整体产生共振,轻质隔墙产生共振后,隔声性能将大大下降。
人耳能听到的声波频率范围为20HZ~20000HZ,音频越接近极限值,人耳越不敏感;根据物体的共振特点,墙体越厚重,共振的频率越低,当共振频率低于100Hz时,隔声效果将大大提高,一般设计轻钢龙骨纸面石膏板隔墙时,应使共振频率尽量低于100Hz。
常规使用的12mm和15mm两种纸面石膏板存在不同共振频率。12mm纸面石膏板面密度为10Kg/m2,15mm纸面石膏板面密度约12Kg/m2。15mm厚的纸面石膏板墙的共振频率基本低于最低考虑频率范围100Hz,因此共振频率对15mm板构造的墙体构件隔声性能影响较小。但对于12mm板构造100Hz附近的隔声性能影响较大,造成低频100Hz、125Hz、200Hz处隔声量比15mm板下降较多,主要是因共振频率的原因,而在共振频率以外200Hz、250Hz处的隔声量接近,这是因为阻尼控制。
(3)共振吻合效应
当触发物体振动的频率等于物体自身的固有频率时,物体振幅最大。声波接触墙板后,墙板除了垂直方向的受迫振动以外,还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率以上,受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动相吻合,这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲,造成声能大量地透射到另一侧去,形成隔声量的低谷,这种现象被称作吻合效应,这个与材料有关的特定截止频率被称为吻合频率。
理论和实验均表明,轻、薄、柔的墙吻合频率高,吻合效应弱;厚、重、刚的墙吻合频率低,吻合效应强。12mm、15mm纸面石膏板的吻合频率分别为3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz处的隔声量产生下降,15mm板在2KHz处的隔声量下降更为严重,甚至下降的趋势强过质量定律,造成在这一频率位置上隔声量比12mm的板还低很多。双层相同的板叠合的吻合频率吻合频率和单层板基本等同,但吻合效应更加剧烈,吻合谷会变得更深。双层板的剧烈吻合效应是非常明显的,会造成双层15mm板构造的隔墙隔声量反倒低于双层12mm板的隔墙。一层12mm和一层15mm板叠合的隔墙比双层15mm隔墙的面密度变低,但隔声量反倒会提高,这是吻合效应作用的结果。
双层板的墙体如果使用不同厚度的板进行叠合,吻合谷将彼此错开,且每个吻合谷都较浅,对隔声性能有利。
(4)音桥
在制作轻钢龙骨隔墙系统的时候,通常是石膏板直接用螺丝固定在龙骨上,这时受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板,这种像桥一样传递声能的现象被称为音桥。音桥越多、接触面积越大、刚性连接越强,音桥现象越严重,隔声效果越差。对于轻钢龙骨薄板墙,为了减少音桥,获得更高的隔声量,有时将龙骨结构做成错列结构和双层结构。   (5)设备孔洞及缝隙
现代室内装饰对室内的电气和智能化的要求越来越高,轻质隔墙不可避免的会安装各种各样的设备,但隔墙上如出现缝隙和孔洞,会大大降低隔墙的隔声性能。假如隔墙墙体本身的隔声量达到50dB,而墙上有万分之一的缝隙和孔洞,则综合隔声量将下降到40dB。为尽量减少墙体的缝隙和孔洞,一般双层墙板需要错位安装,单层墙板的必须要腻子勾缝。
(6)施工及其它等因素
除理论上的影响因素以外,室内装饰现场情况往往错综复杂,设计、施工、整体结构等方面的疏漏均会对墙体的隔声性能造成影响,有些因素有时造成纸面石膏板隔墙隔声量下降严重。
墙板与墙板之间空腔内填棉不饱满,或棉钉粘合不牢固,过段时间后棉体下坠,造成出现填棉缝隙。严重时会引起3-5dB隔声量的下降。
隔墙外框和房屋结构刚性连接,未按规定垫入弹性垫条,结构受荷变形或结构振动,造成板缝开列,形成缝隙漏声。
管道穿墙,未按规定要求密封处理,造成孔隙;电器开关盒、插销盒在墙上暗装,未按规定要求做内嵌石膏板盒隔声处理,造成隔声薄弱环节;甚至隔墙两边电器盒对装不做任何处理,都大大降低隔声性能。
在实际建筑物中,两个房间除了隔墙传声外,还有其他途径引起声音从一个房间进入另一个房间,这些途径的传声称为侧向传声,如地面结构、侧墙结构、门窗、管道风道传声等。有些吊顶的大房间用石膏板隔墙分隔成一些小间,因先做的吊顶,隔墙只做到吊顶下沿,没有延伸到结构楼板底,出现吊顶内的侧向传声,造成房间实际隔声量比隔墙隔声量低很多。

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