輕質(zhì)復(fù)合墻體隔聲性能分析

【摘 要】本文主要是對非承重的輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)以及雙層的輕質(zhì)復(fù)合墻體的隔聲性能進行了比較詳細(xì)的試驗研究。我們知道，輕質(zhì)的復(fù)合墻體主要是以水泥板材來做為外面板的，并以石膏板材來做為其內(nèi)側(cè)板，同時還采用了彈性的連接件來作為減振的裝置，以附著在其龍骨之上，另外，還以吸聲的超細(xì)玻璃棉來作為填充物質(zhì)。本文就對墻體構(gòu)件的主要隔聲性能進行了一個具體的實驗室的測試，以試驗結(jié)果來分析了其吸聲填充和彈簧減振件對輕質(zhì)復(fù)合墻體隔聲性能的主要影響。試驗結(jié)果顯示，這種輕質(zhì)的復(fù)合墻體的計權(quán)隔聲量可以達(dá)到56dB。

【關(guān)鍵詞】輕質(zhì)復(fù)合墻體；隔聲性能；分析

輕質(zhì)隔墻，它作為一種比較新型的建筑內(nèi)圍護的墻體材料，有著很多優(yōu)點，比如說，它可以增加一個建筑的實際使用面積，并很好的減輕墻體的自身重量，同時還可以改善整個墻體的使用功能，同時也能夠降低整個建筑的綜合造價，并提高整個建筑施工的作業(yè)效率。那么，輕質(zhì)墻板作為所有墻板系列當(dāng)中的一種比較新型的系列，在近幾年來的研究當(dāng)中得到了非常快的發(fā)展，因為它具有質(zhì)量比較輕、安裝也比較簡便、性能比較優(yōu)越等各種特點，所以在很多的大中型的城市建筑當(dāng)中就得到了十分廣泛的應(yīng)用。但是我們同時也看到，由于這種輕質(zhì)的墻板所具有的這種質(zhì)量比較輕、厚度也相對較薄的特點，就很容易造成這種輕質(zhì)墻板的隔聲性能會相對比較差一點，這種特點也一直困擾著很多的建筑設(shè)計者以及住戶，也在很大程度上制約了它的發(fā)展。那么，如何來更好的解決這個問題，就成為了更好的來推動這種技術(shù)發(fā)展的一個關(guān)鍵的問題之一。

一、輕質(zhì)隔聲墻體在使用的過程中存在的問題

(一)上面已經(jīng)提到，這種輕質(zhì)墻體的整體隔聲效果是較差的，所以一般在面密度比較低的時候，其計權(quán)的隔聲量是很難能夠達(dá)到50dB以上的，有時候甚至都達(dá)不到40dB，所以隔聲效果不理想。

(二)第二，輕質(zhì)的墻體在具體的隔聲聲頻段，比如說低頻區(qū)域（100-500 Hz），會更加容易出現(xiàn)一些隔聲共振的現(xiàn)象，于是就會影響整個輕質(zhì)墻體的實際隔聲性能。

(三)這種輕質(zhì)的墻體在一些隔聲聲頻段比較高頻的區(qū)域（例如≥2000Hz）的時候，也會很容易出現(xiàn)一些隔聲“吻合效應(yīng)谷”的情況，從而致使這種輕質(zhì)墻體的隔聲效果總體減弱。

二、實驗設(shè)計

那么，為了解決上面所提到的問題，我們就進行了一些具體的多層復(fù)合墻體的實際試驗，試驗的目的就是希望能得到隔聲性能更高的復(fù)合墻體，這種墻體會更加便于施工，在進行設(shè)計時，在每面我們都采用了不同面密度的雙層的板材，這樣可以更好的減少實際的吻合效應(yīng)，同時我們還采用了彈簧的減震措施，這樣可以減少共振所造成的影響；另外，我們?yōu)榱藴p少聲橋所造成的隔聲性能有可能的下降情況，就把墻板和龍骨來采用了錯排連接的方式。

這種輕質(zhì)的復(fù)合墻體主要是由:（一）外側(cè)的墻板（二）內(nèi)側(cè)的墻板（三）輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)（四）彈性的減振連接件（五）吸聲棉的填充層等部分來構(gòu)成的。其中的外側(cè)墻板主要是使用了水泥的板材或者是硅鈣的板材，其板材的具體規(guī)格是：2400毫米×1200毫米×10毫米，其面密度是14.6kg/m2，而內(nèi)層的紙面主要是采用了石膏的板材，其規(guī)格為3000毫米×1200毫米×9.5毫米，而面密度是6.9kg/m2，在內(nèi)側(cè)的墻板和外側(cè)的墻板之間，則是用了鉚釘或者是一些自攻釘來和輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)連接成一體的，吸聲棉的材料則是離心的玻璃棉，其容重是32kg/m3，它的厚度為50毫米，同時還要使這種吸聲的玻璃棉的兩側(cè)都要保留有比較大的空氣層的厚度（一般的厚度是25毫米）。而整體墻體的厚度則是114毫米。

我們?yōu)榱搜芯坎Ⅱ炞C在相同的條件之下，有沒有實際的吸聲材料的填充，以及彈簧減震的連接件的具體附加、或者是板材的橫豎防止等這些因素對于輕質(zhì)的復(fù)合墻體的構(gòu)件的實際隔聲性能是否有影響，影響的程度如何，這個實驗同時又設(shè)計了五組的輕質(zhì)復(fù)合墻體的隔聲結(jié)構(gòu)。

A試驗是當(dāng)只存在輕鋼龍骨和每面各兩層的板材，其內(nèi)部主要為空氣層，板材設(shè)計為橫向的放置（也就是說橫向為2.4米，豎向為1.2米），板材和輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)是直接相連的。B試驗則為在其內(nèi)部添加一個厚度為50毫米的吸聲棉，而在吸聲棉的兩側(cè)則各保留一定厚度的一個空氣層。C試驗的結(jié)構(gòu)則比較復(fù)雜，除了在兩側(cè)的各兩層的面板不變之外，其輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)則采用了錯排的連接方式，C的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，那么，我們?yōu)榱吮ＷC整個墻體的實際厚度是不變的，就將輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)的寬度改成了50厘米。而B和C的板材則均設(shè)計為橫向的放置。

最后設(shè)計了D、E兩組的對比設(shè)計。D的實際結(jié)構(gòu)和B對比來說，D和B的最大的區(qū)別就是它的板材是豎向來放置的（也就是說橫向是1.2米，而豎向則是2.4米），這樣就可以檢驗板材的布置方式發(fā)生變化的時候是否對其隔聲的性能有較大的影響，其設(shè)計如下圖所示。

圖1 面板布置示意圖

而E試驗和A試驗對比來說，主要的區(qū)別就是E試驗是采用了錯排的連接方式，其錯排的方式基本上與C是一致的，主要的不同就是它并沒有采用一個彈性的連接件來進行具體的連接，而是在中間的空出位置讓它直接就空著，這樣就可以形成間隔一根的龍骨才進行連接的情況，主要是為了看空排的連接是否對隔聲性能有所影響。

三、實驗結(jié)果分析

這個實驗當(dāng)中的輕質(zhì)的復(fù)合墻體構(gòu)件的實際隔聲量的測試主要是在中國建筑研究院的建筑物理所所設(shè)立的隔聲實驗室來進行測試的。在整個實驗當(dāng)中，輕質(zhì)的復(fù)合墻體的測試構(gòu)件所設(shè)計的面積是10m2，它的厚度大概在114毫米左右，它的大小為4米×2.5米。它的面密度則是在45-48 kg/m2之間的。我們依據(jù)具體的國標(biāo)GB/T 50121-2005《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》當(dāng)中對于構(gòu)件計權(quán)的隔聲量所作出的評價方法，最終就可以得到了各個測試構(gòu)件的實際計權(quán)的隔聲量了。其中，各個測試構(gòu)件的實際計權(quán)的隔聲量、實際的面密度以及具體的吸聲材料的填充是實際對應(yīng)關(guān)系，如表1所示。

圖2 各構(gòu)件隔聲特性曲線

在圖2當(dāng)中，構(gòu)件A和B的隔聲特性曲線明顯的顯示，構(gòu)件B的計權(quán)隔聲量相對于構(gòu)件A的計權(quán)隔聲量來說，高出了5dB。所以當(dāng)在構(gòu)件B當(dāng)中添加了一些吸聲的填充之后，其隔聲量就可以穩(wěn)定在800Hz以下了，隔音效果得到了比較明顯的提高，而在800Hz以上的構(gòu)件的隔聲性能也基本上是趨勢一致的。對于構(gòu)件A來說，它在低頻（160Hz）左右的時候發(fā)生了隔聲量的降低情況，這可能主要是由它的結(jié)構(gòu)共振來引起的，而在添加了吸聲的填充材料之后，這個構(gòu)件B在160Hz左右的時候，由于共振所引起的隔聲性能的降低，也會得到一個比較明顯的改善。這在填充了吸聲填料之后的C和D構(gòu)件當(dāng)中同樣也是具有著相同的性能提高的，這就很好的說明了，吸聲的填充材料其實確實可以顯著的來增加這種輕質(zhì)墻體構(gòu)件的實際隔聲性能的。但是不得不承認(rèn)的是，在2500Hz左右的時候，其隔聲性能的下降還是沒有得到比較好的改善。

總之，這種吸聲材料的離心玻璃棉是完全可以作為填充材料在構(gòu)件內(nèi)部的空腔當(dāng)中存在的，而對于構(gòu)件的整體的隔聲性能還是會有比較好的改善的。尤其是對那些構(gòu)件低頻的隔聲共振現(xiàn)象，其改善效果還是較為突出的，但是對于構(gòu)件在一些高聲頻的區(qū)域（2000Hz）以上的隔聲吻合效應(yīng)確實是沒有抑制作用的。

四、結(jié)束語

本文主要是研究了一種輕鋼龍骨的輕質(zhì)復(fù)合墻體的實際的隔聲性能，同時還對這種構(gòu)件的實際隔聲特性進行了比較詳細(xì)的實驗測試和具體的數(shù)據(jù)分析。那么，在今后的該方面的研究當(dāng)中，必須要進一步的來研究這種輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)輕質(zhì)復(fù)合墻體的吸聲材料，也就是離心玻璃棉的填充以及這種彈簧減振的連接件在使用了之后對于構(gòu)件的隔聲性能是否有影響，影響程度又如何。

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