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隔声材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。产生吻合效应的频率fc为:fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。
双层隔声结构:根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6db;而要提高隔声效果时,质量增加一倍,传递损失增加6db。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,单靠增加隔层的质量,例如增加墙的厚度,显然不能行之有效,有时甚至是不可能的,如航空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。双层隔声结构,单位面积质量分别为m1、m2,中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算,结果比较复杂,在不同频率范围可以得到不同的简化表示,这里只作定性介绍。两个隔层与中间空气层组成一个共振系统,共振频率为fr(m的单位为kg/m2,l的单位为m):fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振频率附近,隔声效果大为降低。不过对于重墙来说,此频率已低于可闻频率范围。例如m1为半砖墙250kg/m2,m2为一砖墙500kg/m2,空气层厚度0?5m,这时共振频率在7hz左右。对于轻结构双层隔声,共振频率可能落在可闻频率范围内,例如两层铝板分别为5?2kg/m2和2?6kg/m2,中间空气层5cm,可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料,以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔声结构时,钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。
在共振频率fr以下,双层隔声的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔声效果;在fr以上一段频率范围,双层隔声效果接近于两个单层隔声的传递损失之和;在更高的频率,当空气层厚度l为四分之一波长的奇数倍时,双层隔声效果相当于两个单层的传递损失之和再加6db,l为波长的偶数倍时,双层隔声效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db,在其它频率,传声损失在这两个值之间。所以在总体上,当频率大于fr时,双层隔声结构显著地提高了隔声效能。一般双层隔声结构的两层,不用相同厚度的同一种材料,以避免这两层出现相同的吻合频率。
质量定律;对于隔墙隔声[1]存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度,或单位面积质量越大)隔声效果越好。对于单层密致匀实墙,面密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。对于双层的纸面石膏板墙,质量定律发挥着重要作用,即增加板的层数或厚度都可以获得隔声量的提高。由于龙骨双层墙系统声频振动形式非常复杂,故质量定律的体现要比单纯的单层墙复杂。单层纸面石膏板的隔声效果很差,例如:12mm厚、面密度10kg/m2左右的纸面石膏板标准计权隔声量Rw=29dB。即使将四层这样的纸面石膏板叠和在一起隔声量理论上Rw也只能达到41dB。轻型匀质墙体,如石膏砌块、加气混凝土板、膨胀岩板、轻质圆孔板等,面密度大多在60-100kg/m2,受到质量定律的限制,隔声量Rw=35-40dB。对于单层重墙,面密度大于250kg/m2,如120砖墙,90厚空心混凝土砌块、100厚混凝土墙板等,隔声量Rw可达45dB左右,面密度超过500kg/m2的240砖墙、200厚混凝土墙等的隔声量可达50-55dB左右。
薄板复合墙:薄板复合墙是在施工现场将薄板固定在龙骨的两侧而构成的轻质墙体。薄板的厚度一般在6mm-12mm,薄板用作墙体面层板,墙龙骨之间填充岩棉或玻璃棉。薄板品种有纸面石膏板、纤维石膏板、纤维水泥板、硅钙板、钙镁板等.薄板本身隔声量并不高,单层板的隔声量在26~30dB之间,而它们和轻钢龙骨、岩棉(或玻璃棉)组成的双层中空填棉复合墙体,却能获得较好的隔声效果.它们的隔声量通常在40~49dB之间.增加薄板层数,墙的隔声量可大于50dB.
吸声材料的应用:在双层墙的空气层中放置吸声材料,将进一步提高双层墙的隔声量.并且吸声材料的厚度愈大、吸声材料的吸声性能愈好,隔声量的提高也就愈显著.双层墙空气层中放置吸声材料,对于轻质双层墙来讲,其效果比重质的双层墙中更为显著.
应注意声桥的出现:双层墙的空气层之间应尽量避免固体的刚性连接──声桥.若有声桥存在,将破坏空气层的弹性层作用,使隔声量下降.空心板隔墙或空心砌块隔墙的空心部分,虽然能减轻墙体重量,但对隔声不利.对空心板、空心砌块之类的建筑构件以及砌筑起来的空斗墙等,其内空腔不能误认为是能起隔声作用的空气层.因为这些空腔的周围是百分之百刚性连接的声桥,完全不起空气层的弹性作用.同材质的空心板与实心板相比,在面密度相同时,前者的隔声量将低于或近似等于后者的隔声量.
但是一般在进行降噪处理时都是吸、隔声相结合来治理,即运用隔声隔断外来的噪声及室内噪声传于外面,再用吸声调解室内的混响声.建筑物的围护结构如墙体、门、窗、楼板及屋顶的隔声,直接涉及户外交通、施工以及邻居生活噪声的传入和工厂生产设备噪声、机房以及迪斯科舞厅等室内高噪声的向外传播影响周围环境。因此,建筑隔声材料是获得安静声环境的技术保证,室内低的环境噪声也是室内良好音质的基本条件.
抹灰层可增加隔声量:孔洞与缝隙对隔声有极大的不利影响,墙体上细的孔洞、缝隙会使高频隔声下降,随着孔洞或缝隙的加大,高频隔声量逐渐下降,且影响向中、低频扩展.一些轻骨料的空心砌块墙,由于砌块材料中存在大量相互贯通的小孔和细缝,砌块砌筑完毕后必须在墙体表面进行抹灰(密封)处理,否则隔声量很低.例如,某190mm厚陶粒空心砌块砌筑的墙体,表面不抹灰时隔声量低于20dB,抹灰层的厚度增加到30mm以后,墙体的隔声量达到50dB.
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如果粗略的分类,门可以说是由门框、门扇、(观察窗)和五金配件等构件组成的。而隔声门与普通门的不同之处就在于门扇的吸声材料、门垫子和自动底部封条等结构。正是这些特殊的设计可以有效地阻碍声波的传播而让我们得到良好的密封性和隔声量。为了保证有效,隔声门有时也会要求安装在具有隔音功能的墙和门框 中。
隔声门的密封条和五金对隔声门的质量有相当大的影响。门的五金有很多种类,包括:门卫装置、止门器和门止档、门环、门的消声装置、门 锁、插销等等。
对于门的密封条,根据它安装位置的不同来分类的,有四周型、竖挺结构型和门底型。大约有十几种的材料可以做为密封条原料。其它如门槛的类别也相当多,如:联锁式、插入乙烯基衬垫式、自动关闭式、在平面改变处的联锁式、平 鞍式等等。
隔声门的隔声量无疑是为关键的评价指标,一般隔声门30dB的隔声量较容易达到,而40dB以上的隔声量还是比较困难的,需要注意很多细节才可 以达到,如门的密封、门槛结构等等。
细一点的包括门扇与门框的运输方式也会影响到隔声门整体安装后的效果。通常隔声门的密封处理,比增加门扇材料的厚度更 为重要,而门扇内的吸声材料密度也不宜太高,除了会产生门扇面板产生侧鼓的情况外,过高的面密度内置材料反而会使门扇隔声量下降。
隔声门的应用范围相当广,工业噪声综合治理、电台的录音门、演播厅、试听室等等领域均有应用。对于制作材料来说门可分为:木质门、钢质门、塑料门等等。
隔声门多为钢质门,这种钢质门是由两块面板这间放入网状钢制肋条构成,内部填充材料多为玻璃棉。面板常常会采用冷轧钢板制作,因为它的表面比热轧钢板光滑,有时我们也会采用不锈钢板等等。
由于隔声门的特殊结构,使得它的厚度、面密度较普通门更高。因此隔声门的五金件、密封条等配件就尤为重要。这些配件的质量,可以说是决定隔声门隔声量和使用寿命的重要条件。
隔声罩是用隔声结件将噪声源(产生噪声的机械设备)罩在一个较小的空间,使噪声很少传出来的一种噪声控制措施。隔声罩的形状常设计成接近声源的外廓,并且尽量紧靠声源安装,使其体积缩小,降低造价。
吸音隔声罩的应用相当广,风机、水泵等各类声源设备等等很多声源治理会应用到这个隔声吸音产品。它主要的设计原理是从声波的传播路径上对噪声源进行有效有的治理。由于每种声源设备的外部尺寸、通风散热等要求各不相同,因此往往它需要根据现场声源情况设计加工生产。
为保证足够的隔声量,隔声罩一般会采用0.5-2mm的镀锌钢板、铝板等金属材料,有时在内壁也会要求涂覆3-5mm的阻尼涂层材料以减少这些金属外壁的共振或驻波现象;而在隔声罩的壁内层多是冲孔板内覆吸声材料等的结构,或直接粘贴一些聚脂类的吸音材料。
隔声罩的作用原理是将噪声源封闭在一个小空间内,以减小它对外辐射噪声的一种围护结构。因此,隔声罩的整体结构必须根据声源设备的结构进行设计,并没有特别固定的外形或结构。
一般来说需要设计时采用质轻、隔声性能好的复合结构,隔声罩内也必须附加吸声系数高的吸声内衬等等。根据一些特殊设备的工作特性,也会采用如隔振器、双层密封结构、带通风口结构、加吸声材料的通风管结构等等。
隔音窗外框有三种:一种是铝合金外框,一种是塑钢外框,另一种是断桥铝外框。在选择隔音窗的过程中,很多客户疑惑,究竟是选择哪种外框隔音效果更好?我们得从几个方面来判断:1、外框型材制作过程2、外框型材的主要用途3、材质本身的密度4、使用寿命5、环保角度
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