提高輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻隔聲性能技術方案研究＊

趙 錚，徐正東

（北新集團建材股份有限公司，北京 102209）

1 隔聲性能影響因素研究

輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻作為一種輕質隔墻，其隔聲性能影響因素如下。

1.1 質量定律

在建筑隔聲設計中，單層墻體的隔聲性能與墻體的面密度正相關，即材料越重（墻體面密度越大）隔聲效果越好。對于單層實墻，面密度每增加1倍，隔聲量在理論上增加6dB，這種規律即為質量定律。根據質量定律原則，輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻作為一種輕質隔墻，受面密度低的影響，其隔聲性能會降低。

1.2 共振效應

任何隔墻都存在共振頻率，當聲波頻率和墻的共振頻率一致時，墻體整體產生共振，該頻率的隔聲量將大大下降。人耳對100Hz以上的聲音不敏感，所以要提高隔墻的隔聲性能，應使隔墻的共振頻率在100Hz以下。

不同厚度的紙面石膏板具有不同的面密度，并具有不同的共振頻率。12mm厚紙面石膏板面密度約10kg/m2，15mm厚紙面石膏板面密度約12kg/m2。15mm厚紙面石膏板墻體的共振頻率基本在100Hz以下，因此共振頻率對15mm厚輕鋼龍骨石膏板墻體的隔聲性能影響不大。12mm厚的紙面石膏板墻體的共振頻率在100～200Hz，由于共振原因，12mm厚紙面石膏板墻體在100Hz范圍的隔聲性能比15mm厚紙面石膏板墻體要差。

1.3 薄弱部位漏聲

按照標準施工的墻體，實際隔聲性能與實驗室數據不會相差很大，但實際情況是很多工程的現場實測數據比實驗室數據要差很多，出現這種現象的原因主要是現場施工中對于隔墻的各種連接部位處理不到位。主要影響隔聲性能的薄弱部位包括：天地龍骨與結構樓板連接處；隔墻與建筑結構墻體、柱等連接處；隔墻上接線盒、配電箱、消防箱等連接處。

以上部位易出現縫隙和孔洞，會大大降低隔墻的隔聲性能。若隔墻本身的隔聲量可達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。

2 提高內隔墻隔聲性能的技術方案研究

2.1 墻體材料選擇

為提高輕鋼龍骨石膏板內隔墻的隔聲性能，可通過采用高密度紙面石膏板、高容重填充材料提高隔墻隔聲性能。

由于輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻屬于多層板式復合結構，其隔聲不僅要遵守質量定量，還會受多層復合的影響，即墻體分成多個層次，隔聲性能會顯著提高，所以也可通過增加紙面石膏板層數、厚度提高隔墻的隔聲性能。

內隔墻所用紙面石膏板厚板化也可提高隔聲性能，建議全部使用15mm厚紙面石膏板，降低內隔墻共振頻率及產生共振的可能，提高隔墻的隔聲效果（見圖1）。

圖1 輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻斷面

2.2 龍骨的隔聲處理

作為輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻的重要組成材料之一，龍骨的彈性也是影響內隔墻隔聲性能的重要因素。選擇具有減震功能的龍骨，如Z形龍骨可有效提高隔聲性能。而紙面石膏板直接固定在龍骨上時，由于聲橋的存在會影響隔聲效果。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強，聲橋現象越嚴重，隔聲效果越差。

為提高輕鋼龍骨石膏板內隔墻的隔聲性能，在石膏板與龍骨之間增加彈性墊，如金屬減震條和彈性材料墊（隔聲氈），在石膏板與石膏板之間加上隔聲氈會對輕鋼龍骨石膏板隔墻的隔聲有一定改善。

2.3 石膏板的隔聲處理

聲波接觸隔墻后會發生沿板面方向的彎曲振動。當該彎曲振動的頻率和隔墻固有的自由彎曲振動頻率相吻合時，就會形成吻合效應，形成隔聲量的低谷，造成聲能大量透射到隔墻的另一側，這種吻合效應需要避免。

輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻是由輕鋼龍骨、多層紙面石膏板、填充材料等材料組成的多層板式復合墻體，輕鋼龍骨、紙面石膏板、填充材料的可選種類及組合方式很多，可將不同密度、厚度、材質的材料組合在一起，從而使輕鋼龍骨石膏板墻體的組合材料具有各種受迫彎曲震動頻率，從而使在同一頻率下不可能所有材料發生吻合效應，從而提高隔墻隔聲量。本研究建議在內隔墻隔聲性能要求較高的位置，采用高隔聲性能內隔墻系統的石膏板材料組合是12mm+15mm厚相組合的形式（見圖2）。同時為具有更多的材料組合結構及空腔，輕鋼龍骨石膏板隔墻還可采用雙排龍骨形式，以提高墻體的隔聲性能，可采用具有減震功能的龍骨（如Z形龍骨），增強隔墻對聲音的消減，提高隔墻的隔聲效果（見圖3）。

圖2 高隔聲內隔墻斷面

圖3 Z形龍骨高隔聲內隔墻斷面

2.4 薄弱部位漏聲處理

為提高隔墻隔聲性能，防止漏聲現象，在薄弱部位漏聲部位如輕鋼龍骨與基層連接處要鋪設密封材料。多層石膏板之間要錯縫安裝，杜絕在同一位置出現通縫的現象。

民用建筑最常見的隔墻漏聲現象出現在接線盒的連接上，因此本文著重介紹接線盒的隔聲處理。

在安裝方面，接線盒要錯位安裝，即墻體兩側的接線盒不能處于同一位置，要放置在2個龍骨空擋內，如圖4所示。

圖4 接線盒安裝示意

除在普通接線盒處做好隔聲處理外，還可應用一種專門的高隔聲接線盒，“高隔聲接線盒”（發明專利申請號“201910383013.4”）采用隔聲包覆材料與標準接線盒共同構成（見圖5），通過高隔聲接線盒的應用，能有效解決內隔墻接線盒部位漏聲嚴重的問題，提高同等安裝條件下內隔墻的隔聲性能。

圖5 高隔聲接線盒

3 結語

輕鋼龍骨紙面石膏板內隔墻作為一種輕質墻體，其隔聲性能備受關注，在設計與施工過程中，只要正確理解并充分把握各影響因素并妥善處理，能很好地提升內隔墻的隔聲性能，尤其是高隔聲接線盒等材料、部品在特殊部件的應用，對于改善內隔墻的隔聲性能將有很大作用，這些高隔聲材料、部品的研發及各種細節的處理方案也正是內隔墻具有高隔聲性能的關鍵。