單層墻體因受質(zhì)量定律的限制,必須是重墻才能獲得良好的隔聲性能。對(duì)于住宅分戶墻,為達(dá)到國(guó)家最低標(biāo)準(zhǔn)Rw=40dB的要求單層隔墻至少需要100kg/m2以上的面密度(面密度是每平方米墻體的重量)。如果將墻體分成兩層或多層,隔聲量會(huì)顯著提高。這是因?yàn)椋曇糇矒舻降谝粚訅Π鍟r(shí),透射的部分將進(jìn)入兩層墻板之間空腔,在空腔中來回反射多次后,一部分透射到墻體對(duì)面,另一部分被損耗掉。同時(shí),兩層之間的腔體有類似彈簧的作用,使墻板系統(tǒng)具有有利于消耗聲音的彈性,進(jìn)一步隔聲。如果在腔體中填入離心玻璃棉等吸聲材料后,聲音傳播過程中在腔體中來回反射的聲音將被大大衰減,隔聲量大為提高。對(duì)于120厚的磚墻隔聲量從45dB左右提高到50dB以上需要重量提高一倍,即需要240磚墻。而對(duì)于75輕鋼龍骨雙面雙層12紙面石膏板隔墻而言,只需在腔體內(nèi)添加一層50厚24Kkg/m3的玻璃棉,計(jì)權(quán)隔聲量就從44dB提高到50dB。可見,隔墻腔體中的吸聲材料對(duì)隔聲量的影響非常重要。根據(jù)測(cè)定,使用雙層75龍骨的六層12紙面石膏板(三道墻板,每道兩層石膏板,共兩個(gè)龍骨空腔)的輕型墻體內(nèi)添兩層50厚24Kkg/m3的玻璃棉,計(jì)權(quán)隔聲量將達(dá)到Rw=60dB,這是半米厚混凝土隔墻的隔聲量。
然而,輕型多層板隔墻即使使內(nèi)填了離心玻璃棉等吸聲材料,低頻的隔聲能力也不能完全和重型墻相比,計(jì)權(quán)隔聲量同樣是Rw=50dB的混凝土墻和輕墻相比,在125Hz頻率上,混凝土隔墻的隔聲量R=40dB,而輕墻的隔聲量只有23、24dB左右。一個(gè)有利的因素是,人耳對(duì)低頻并不敏感,因此在大多語言環(huán)境下輕墻完全可以滿足隔聲要求,但在機(jī)械噪聲、迪斯科舞廳等低頻聲音嚴(yán)重的場(chǎng)合必須考慮低頻隔聲量是否足夠。輕墻低頻隔聲較差的主要原因是墻板比較輕柔,難于阻隔振動(dòng)幅度較大、波長(zhǎng)較長(zhǎng)的低頻聲,同時(shí),空腔中的吸聲材料低頻吸聲性能也比較有限。
龍骨:龍骨彈性越好隔聲性能越好,尤其低頻隔聲量有顯著提高。輕鋼龍骨的彈性好于木龍骨,故使用輕鋼龍骨輕墻比木龍骨輕墻計(jì)權(quán)隔聲量高1-3dB。如果采用Z型減振龍骨,計(jì)權(quán)隔聲量可以提高1-2dB。如果在龍骨上采用S型的減振條,計(jì)權(quán)隔聲量可以提高2dB。如果使用兩層完全分離的龍骨(龍骨之間沒有任何連接),隔聲量能夠提高5-7dB。龍骨越寬,也就是空腔越大隔聲性能越好,100厚龍骨比75厚龍骨計(jì)權(quán)隔聲量提高1dB左右。安裝墻板的螺絲釘釘距越稀疏,隔聲性能越好,因?yàn)橄∈璧尼斁嗍箟Π暹B接的剛性變差,據(jù)測(cè)定,300mm的釘距比250mm的釘距計(jì)權(quán)隔聲量提高0.5dB左右,但是釘距不能過于稀疏,因?yàn)楸仨毐WC墻體的強(qiáng)度。
墻板:在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),面密度越大同時(shí)越薄的墻板隔聲性能越好。這是因?yàn)?,密度越大隔聲量越大,越薄則在中高頻出現(xiàn)的吻合谷越往高的頻率偏移,偏出感興趣的頻率范圍之外。例如,同樣厚度的75龍骨雙面單層25mm厚內(nèi)填棉的紙面石膏板墻的吻合谷在2500Hz,計(jì)權(quán)隔聲量?jī)H為47dB,而75龍骨雙面雙層12mm厚內(nèi)填棉的紙面石膏板墻的吻合谷在3150Hz,吻合效應(yīng)影響變?nèi)?,?jì)權(quán)隔聲量為50dB。對(duì)于GRC板、硅酸鈣板等墻板,由于密度比石膏板大,而厚度比石膏板薄,因此具有更好的隔聲性能。另外,使用不同厚度的板材復(fù)合,或使用不同材料的板材復(fù)合可以將共振和吻合頻率錯(cuò)開,有利于提高隔聲量,例如使用10mm的GRC板與12mm紙面石膏板復(fù)合的雙面雙層填棉輕墻的計(jì)權(quán)隔聲量比兩層石膏板的輕墻高2dB,可達(dá)52dB。
內(nèi)填棉:內(nèi)填離心玻璃棉的厚度和容重越大,吸聲效果越好,由于聲音在空腔來回反射多次而消耗,即使每次反射吸聲較小,多次反射的積累效果也非常大,因此5cm厚24kg/m3的離心玻璃棉作為內(nèi)填吸聲材料已經(jīng)足夠了,更厚或更大的密度所帶來的隔聲增加量非常有限,一般不會(huì)提高1dB以上的隔聲量。但是,2.5cm以下、不足16kg/m3的離心玻璃棉由于過于稀松,吸聲性能太差,會(huì)使隔聲量下降2-3dB。5cm厚容重大于40kg/ m3巖棉和玻璃棉的隔聲效果是類似的,理論上講,因?yàn)閹r棉容重往往大于玻璃棉,隔聲略有優(yōu)勢(shì),但很難相差1dB,那種認(rèn)為輕墻中巖棉隔聲好于玻璃棉的觀點(diǎn)是不正確的。還有一點(diǎn)非常重要,就是空腔中的棉不能滿填,這樣會(huì)造成棉將兩層墻板連接在一起,出現(xiàn)聲橋,使隔聲量下降。填棉時(shí),應(yīng)盡量保證棉體兩邊不同時(shí)接觸板材,以防止聲橋。如果使用50mm厚的C型龍骨,那么填棉厚度應(yīng)小于50mm,如25mm或40mm的巖棉或玻璃棉。有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為棉體需要滿填、填實(shí)在空腔中,和板之間不留空氣層,這是不對(duì)的。實(shí)驗(yàn)表明,滿填棉隔聲性能將下降1-3dB。另外填棉厚度不均、回彈率過大等造成的棉板與兩邊板材局部或大面積接觸都會(huì)引起隔聲量下降,施工操作中應(yīng)盡量避免。
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。
施工及其他等因素:以下若干因素對(duì)隔聲的影響并非墻板本身,而是設(shè)計(jì)、施工、整體結(jié)構(gòu)等方面疏忽造成的,這些因素有時(shí)造成紙面石膏板隔墻隔聲量下降非常嚴(yán)重。
①板-板之間空腔內(nèi)填棉不飽滿,或棉釘粘合不牢固,過一段時(shí)間后棉體下墜(玻璃棉常出現(xiàn)這種情況),造成出現(xiàn)填棉縫隙。嚴(yán)重時(shí)可能引起3-5dB隔聲量的下降。
③隔墻外框和房屋結(jié)構(gòu)剛性連接,未按規(guī)定墊入彈性墊條,結(jié)構(gòu)受荷變形或結(jié)構(gòu)振動(dòng),造成板縫開列,形成縫隙漏聲。
④管道穿墻,未按規(guī)定要求密封處理,造成孔隙;電器開關(guān)盒、插銷盒在墻上暗裝,未按規(guī)定要求做內(nèi)嵌石膏板盒隔聲處理,造成隔聲薄弱環(huán)節(jié);甚至隔墻兩邊電器盒對(duì)裝而不做任何處理,都會(huì)大大降低隔聲性能。
⑤在實(shí)際建筑物中,兩個(gè)房間除了隔墻傳聲外,還有其他途徑引起聲音從一個(gè)房間進(jìn)入另一個(gè)房間,這些途徑的傳聲稱為側(cè)向傳聲,如地面結(jié)構(gòu)傳聲、側(cè)墻結(jié)構(gòu)傳聲、門窗傳聲、管道風(fēng)道傳聲等。有些有吊頂?shù)拇蠓块g用石膏板隔墻分隔成一些小間,因?yàn)橄茸龅牡蹴?,隔墻只做到吊頂下沿,而沒有延伸到結(jié)構(gòu)層樓板底,出現(xiàn)吊頂內(nèi)的側(cè)向傳聲,造成房間實(shí)際隔聲量比隔墻隔聲量低很多。
以下為圣戈班杰科隔聲系統(tǒng)可作參考: