13084457183

几种常见建筑隔墙用轻质条板的隔声性能研究和分析

发布时间:2024-04-24 15:20 标签: 浏览次数: 386

随着经济的发展,物质水平的改善,人们对生活环境的要求也提高了。人们居住环境的优劣,与其生活品质息息相关。调查显示,由于城市高层住宅的楼板和轻质分户墙隔声性能差,有很大部分高层住宅隔声能力达不到国家规范要求。导致住宅隔声效果不好的原因是多方面的,诸如建筑和围护结构设计不合理、隔墙材料选用不当、材料隔声性能不合格、施工质量差等。随着近年来国家大力推广装配式建筑,建筑隔墙用轻质条板( 以下简称轻质条板) 得到了广泛的应用,其原因在于轻质条板具有自重轻、可工厂提前预制、可规模化生产、提高建筑施工效率、安装方便、降低建筑造价等优点。但同时根据墙体隔声的“质量定律”: 墙体单位面积质量增大一倍,隔声量增加近 6 dB,墙体越厚重,隔声性能越好。轻质条板质轻的特点也使其隔声效果较差,有时难以满足人们对良好居住环境的要求。


目前已有研究者针对部分轻质隔墙材料进行了隔声性能研究,包括传统的石膏板、纤维板等。但对于蒸压加气混凝土板、改性石膏空心隔墙板、灰渣混凝土空心隔墙板与聚苯颗粒夹芯板这 4 种常见的轻质条板隔声性能的研究尚少。为了填补以上 4 种轻质条板的隔声数据,本文首先对这 4 种轻质条板做了大量的隔声性能试验测试,随后以测试数据为基础,通过分析测试数据分别总结出了这 4 种轻质条板的隔声性能特点,再根据《建筑隔声评价 标 准 》( GB /T 50121— 2005) 得到了这 4 种轻质条板的空气声隔声性能级别。


根据《建筑隔声评价标准》( GB /T 50121— 2005) 中对空气声隔声性能分级,建筑构件的空气声隔声性能宜分成 9 个等级,每个等级单值评价量的范围应符合表 1 的规定。相应等级对应的听闻感受见表 2。由表 2 可知: 计权隔声量在45 dB 以下时( 即隔声性能等级为 5 级 及 以 下时) ,住户对空气声隔声的主观反应为差或较差;计权隔声量在45 ~ 50 dB 时( 即隔声性能等级为6级时) ,住户对空气声隔声的主观反应为一般或较好; 计权隔声量在 50 dB 以上时( 即隔声性能等级为 7 级及以上时) ,住户对空气声隔声的主观反应为好。

1 隔声试验测试概要


本文中单层轻质隔墙构件的隔声量测试在四川省建筑科学研究院有限公司建筑能源与环境研究所隔声实验室进行。本文中隔声量测试均依据《声学 建筑和建筑构件隔声测量 第3 部分: 建筑构件空气声隔声的实验室测量》( GB /T 19889. 3— 2005) 的相关规定进行。试验测试总共用了蒸压加气混凝土板、改性石膏空心隔墙板、灰渣混凝土空心隔墙板与聚苯颗粒夹芯板 4 种不同类型的轻质条板,其厚度、面密度及隔声性能数据分别见表 3 ~ 6,采用 1 /3 倍频程对其隔声量进行分析,在此常用频率范围内的中心频率分别为 100 Hz、125 Hz、160 Hz、200 Hz、250 Hz、315 Hz、400 Hz、 500 Hz、630 Hz、800 Hz、1000 Hz、1250 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz。

2 隔声性能分析


本文将从厚度、面密度、频率等方面对 4 种轻质条板的隔声性能进行分析对比,总结出其空气声隔声性能级别及住户主观感受。轻质隔墙属于内部分隔构件,因此本文着重研究其计权隔声量与粉红噪声的修正关系,其计权隔声量与交通噪声的修正关系不作为研究重点。


2.1 蒸压加气混凝土板隔声性能分析


图 1 ~ 3 分别为 100 mm、120 ~ 150 mm、200 mm 厚蒸压加气混凝土板分频隔声量变化图。图 4 为其面密度与隔声量的关系图。由图 1 可以得到,100 mm 厚蒸压加气混凝土板在 160 ~ 200 Hz容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷,这是由该板的固有频率所决定的,在 400 ~ 630 Hz 易受吻合效应影响出现隔声量低谷。由图 2 可以得到,120 ~ 150 mm 厚蒸压加气混凝土板易在 315 Hz 以内发生低频共振,出现隔声量低谷,中高频没有出现明显的隔声量低谷。由图 3 可以得到, 200 mm 厚蒸压加气混凝土板在 250 Hz 以内易发生低频共振,形成隔声量低谷,在 400 ~ 630 Hz 以 及 1000 Hz时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。且就频率而言,随着频率的增加,隔声量也在增加,即低频隔声量小,高频隔声量大。说明蒸压加气混凝土板需要解决低频共振及中高频吻合效应对隔声性能的不利影响。由图 4 可以得到,蒸压加气混凝土板隔声性能基本符合墙体隔声的“质量定律”。粉红噪声修正对该轻质条板的影响较小,隔声量将削弱 0 ~ 1 dB; 交通噪声修正对该轻质条板的影响较大,隔声量将削弱 3 ~ 4 dB。

综上并结合表 3 可知: 在粉红噪声修正后,面密度为74 ~ 103 kg /m2,厚度为100 ~ 150 mm 之间的蒸压加气混凝土板,空气声隔声性能等级为 5 级; 面密度为 126 ~ 156 kg /m2,厚度为 150 ~ 200 mm 之间的蒸压加气混凝土板,空气声隔声性能等级为 6 级。


2.2 改性石膏空心隔墙板隔声性能分析


图 5 ~ 7 分别为90 mm、100 ~ 120 mm、200 mm厚改性石膏空心隔墙板分频隔声量变化图。图 8为不同面密度改性石膏空心隔墙板隔声量变化图。由图 5 可以得到,90 mm 厚改性石膏空心隔墙板在 160 ~ 250 Hz 之间容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷,在 630 Hz 时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。由图 6 可以得到,100 ~ 120 mm 厚改性石膏空心隔墙板在 160 ~ 250 Hz之间容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷, 在 630 Hz、1 000 Hz时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。由图 7 可以得到,200 mm 厚改性石膏空心隔墙板在 160 ~ 200 Hz 之间容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷,在 400 Hz、630 Hz、 1 000 Hz时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。且就频率而言,随着频率的增加,隔声量也在增加,即低频隔声量小,高频隔声量大。总的来说,改性石膏空心隔墙板需要解决低频共振及中高频吻合效应对隔声量的影响等问题。由图 8 可以得到,改性石膏空心隔墙板隔声性能基本符合墙体隔声的“质量定律”。粉红噪声修正对该轻质条板的影响较小,隔声量将削弱 0 ~ 2 dB; 交通噪声修正对该轻质条板影响较大,隔声量将削弱 2 ~ 5 dB。


综上并结合表 4 可知: 在粉红噪声修正后,面密度为69 ~ 93 kg /m2,厚度为90 ~ 100 mm 之间的改性石膏空心隔墙板,空气声隔声性能等级为 5 级; 面密度为 102 ~ 172 kg /m2,厚度为 120 ~ 200 mm 之间的改性石膏空心隔墙板,空气声隔声性能等级为 6 级。

3 灰渣混凝土空心隔墙板隔声性能分析


图 9 ~ 10 分别为 90 mm、120 mm 厚灰渣混凝土空心隔墙板分频隔声量变化图。图 11 为不同面密度灰渣混凝土空心隔墙板隔声量变化图。由 图 9 可以得到,90 mm 厚灰渣混凝土空心隔墙板在 160 ~ 250 Hz 之间容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷,在 500 ~ 630 Hz 之间易受吻合效应影响出现隔声量低谷。由图 10 可以得到, 120 mm 厚灰渣混凝土空心隔墙板在 160 Hz 时容易出现低频共振的现象,形成隔声量低谷,在 400 Hz、630 Hz、1 000 Hz时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。且就频率而言,随着频率的增加,隔声量也在增加,即低频隔声量小,高频隔声量大。由图 11 可以得到,灰渣混凝土空心隔墙板的隔声量走势基本符合墙体隔声的“质量定律”。粉红噪声修正对该轻质条板的影响较小,隔声量将削弱0 ~ 1 dB; 交通噪声修正对该轻质条板影响较大,隔声量将削弱 3 ~ 4 dB。

综上并结合表 5 可知: 在粉红噪声修正后,面密度为 90 ~ 95 kg /m2,厚度为 90 mm 的灰渣混凝土空心隔墙板,空气声隔声性能等级为 5 级; 面密度为105 ~ 133 kg /m2,厚度为90 ~ 120 mm 之间的灰渣混凝土空心隔墙板,空气声隔声性能等级为6 级。


2.4 聚苯颗粒夹芯板隔声性能分析


聚苯颗粒夹芯板的测试量较少,因此将不同厚度的分频隔声量统一在图 12 里表现。图 12 为不同厚度聚苯颗粒夹芯板隔声量变化图。图 13为不同面密度聚苯颗粒夹芯板隔声量变化图。由图 12 可以得到: 聚苯颗粒夹芯板在 160 ~ 250 Hz之间容易出现低频共振的现象,这是由该板的固有频率所决定; 在 630 Hz、1000 Hz时易受吻合效应影响出现隔声量低谷。且就频率而言,随着频率的增加,隔声量也在增加,即低频隔声量小,高频隔声量大。由图 13 可以得到,聚苯颗粒夹芯板隔声性能基本符合墙体隔声的“质量定律”。粉红噪声修正对该轻质条板的影响较小,隔声量将削弱 1 dB; 交通噪声修正对该轻质条板的影响较大,隔声量将削弱 3 dB。

综上并结合表 6 可知: 在粉红噪声修正后,面密度为 69 ~ 81 kg /m2,厚度为 100 ~ 120 mm 的聚苯颗粒夹芯板,空气声隔声性能等级为 5 级; 面密度为 112 ~ 152 kg /m2,厚度为 150 ~ 200 mm 的聚苯颗粒夹芯板,空气声隔声性能等级为 6 级。


3 结 论


本文对蒸压加气混凝土板、改性石膏空心隔墙板、灰渣混凝土空心隔墙板以及聚苯颗粒夹芯板进行了多组试验测试,得到如下结论:


1) 4 种轻质条板发生共振的频率均在 315 Hz以内,共振点出现次数最多是在 160 Hz、200 Hz 和 250 Hz; 发生吻合效应的频率均出现在 400 ~ 1 000 Hz( 中频范围) ,其中吻合效应出现次数最多是在 630 Hz 和 1 000 Hz,即 4 种轻质条板在160 Hz、200 Hz、250 Hz、630 Hz 和 1 000 Hz这些频率时易受低频共振或吻合效应影响形成隔声量低谷。


2) 随着频率的增加,4 种轻质条板隔声量也在增加,即低频隔声量小,中高频隔声量大。4 种轻质条板隔声性能基本符合墙体隔声的“质量定律”: 墙体单位面积质量增大 1 倍,隔声量增加近6 dB,墙体越厚重,隔声性能越好。


3) 4 种轻质条板噪声修正数据均出现有规律的变化,粉红噪声修正对轻质条板的影响较小,隔声量将削弱 0 ~ 2 dB,交通噪声修正对轻质条板的影响较大,隔声量将削弱 2 ~ 5 dB。


4) 经过粉红噪声修正后,蒸压加气混凝土板( 面密 度 为 74 ~ 103 kg /m2,厚 度 为 100 ~ 150 mm) 、改性石膏空心隔墙板( 面 密 度 为 69 ~ 93 kg /m2,厚度为 90 ~ 100 mm) 、灰渣混凝土空心隔墙板( 面密度为 90 ~ 95 kg /m2,厚度为 90 mm) 以及聚苯颗粒夹芯板( 面密度为69 ~ 81 kg /m2,厚度为 100 ~ 120 mm) ,其空气声隔声性能为 5 级,住户对空气声隔声的主观反应为差或较差。


5) 经过粉红噪声修正后,蒸压加气混凝土板( 面密度为 126 ~ 156 kg /m2,厚 度 为 150 ~ 200 mm) 、改性石膏空心隔墙板( 面密度为 102 ~ 172 kg /m2,厚度为 120 ~ 200 mm) 、灰渣混凝土空心隔墙板( 面密度为 105 ~ 133 kg /m2,厚度为 90 ~ 120 mm) 以及聚苯颗粒夹芯板( 面密度为 112 ~ 152 kg /m2,厚度为 150 ~ 200 mm) ,其空气声隔声性能为 6 级,住户对空气声隔声的主观反应为一般或较好。

优惠咨询

诚信商家 - 品质保障

24H服务热线
13084457183