輕質(zhì)隔墻結(jié)構(gòu)及隔聲性能影響

輕質(zhì)隔墻結(jié)構(gòu)及隔聲性能影響
1.輕質(zhì)隔墻墻體結(jié)構(gòu)及功能
輕質(zhì)隔墻通常采用雙面墻板結(jié)構(gòu)，即我們通常所說的“板+龍骨+板”的結(jié)構(gòu)，每面的墻板一般分為單層板和雙層板；龍骨為間隔排布，使龍骨間產(chǎn)生空腔，起到隔聲效果，一般而言空腔越大，隔墻的隔聲性能越好；為進(jìn)一步提高輕質(zhì)隔墻的隔聲性能，會(huì)選擇在龍骨間形成的空腔中填隔音棉；
（1）龍骨
龍骨是輕質(zhì)隔墻的核心結(jié)構(gòu)，起到支撐和穩(wěn)定墻體的作用；龍骨根據(jù)材質(zhì)一般分為木龍骨和輕鋼龍骨，早期的室內(nèi)裝飾中木龍骨的使用比較普遍，但相比輕鋼龍骨，木龍骨耐火性能差、耐久度差和隔聲性能差的問題逐漸暴露，在現(xiàn)代室內(nèi)裝飾中已經(jīng)基本被輕鋼龍骨取代，我們將著重分析輕鋼龍骨。
輕鋼龍骨根據(jù)厚度的不同一般分為50mm、75mm和100mm，根據(jù)形狀可分為C型和M型減震龍骨。
（2）墻板
墻板是輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)的面層，墻板一般特指紙面石膏板，紙面石膏板根據(jù)厚度分類一般分為9.5mm、12mm和15mm；石膏板可單層使用也可雙層或多層疊加使用。
（3）內(nèi)填棉
內(nèi)填棉是輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)的非核心結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際填放或不放；常見的內(nèi)填棉有巖棉和玻璃棉，一些有防火要求的墻體一般會(huì)填防火巖棉。
2.理論影響因素
（1）材料密度
通過實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)得出，輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)的隔聲存在一個(gè)普遍的規(guī)律，即紙面石膏板的密度越大，輕質(zhì)隔墻的隔聲效果越好。對(duì)于單層密致勻?qū)崏?，密度每增加一倍，隔聲量在理論上增?dB；根據(jù)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以得出增加板的層數(shù)或厚度可以獲得隔聲性能的提高。
（2）共振頻率
任何物體都有一個(gè)固定的共振頻率，輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)也不例外， 當(dāng)聲波的頻率和墻體的共振頻率一致時(shí)，墻體整體產(chǎn)生共振，輕質(zhì)隔墻產(chǎn)生共振后，隔聲性能將大大下降。
人耳能聽到的聲波頻率范圍為20HZ～20000HZ，音頻越接近極限值，人耳越不敏感；根據(jù)物體的共振特點(diǎn)，墻體越厚重，共振的頻率越低，當(dāng)共振頻率低于100Hz時(shí)，隔聲效果將大大提高，一般設(shè)計(jì)輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻時(shí)，應(yīng)使共振頻率盡量低于100Hz。
常規(guī)使用的12mm和15mm兩種紙面石膏板存在不同共振頻率。12mm紙面石膏板面密度為10Kg/m2，15mm紙面石膏板面密度約12Kg/m2。15mm厚的紙面石膏板墻的共振頻率基本低于井浪低考慮頻率范圍100Hz，因此共振頻率對(duì)15mm板構(gòu)造的墻體構(gòu)件隔聲性能影響較小。但對(duì)于12mm板構(gòu)造100Hz附近的隔聲性能影響較大，造成低頻100Hz、125Hz、200Hz處隔聲量比15mm板下降較多，主要是因共振頻率的原因，而在共振頻率以外200Hz、250Hz處的隔聲量接近，這是因?yàn)樽枘峥刂啤?br /> （3）共振吻合效應(yīng)
當(dāng)觸發(fā)物體振動(dòng)的頻率等于物體自身的固有頻率時(shí)，物體振幅井浪大。聲波接觸墻板后，墻板除了垂直方向的受迫振動(dòng)以外，還有沿著板面方向的受迫彎曲振動(dòng)。在某個(gè)特定頻率以上，受迫彎曲振動(dòng)將和板固有的自由彎曲振動(dòng)相吻合，這時(shí)板就非常順從地跟隨入射聲彎曲，造成聲能大量地透射到另一側(cè)去，形成隔聲量的低谷，這種現(xiàn)象被稱作吻合效應(yīng)，這個(gè)與材料有關(guān)的特定截止頻率被稱為吻合頻率。
理論和實(shí)驗(yàn)均表明，輕、薄、柔的墻吻合頻率高，吻合效應(yīng)弱；厚、重、剛的墻吻合頻率低，吻合效應(yīng)強(qiáng)。12mm、15mm紙面石膏板的吻合頻率分別為3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz處的隔聲量產(chǎn)生下降，15mm板在2KHz處的隔聲量下降更為嚴(yán)重，甚至下降的趨勢(shì)強(qiáng)過質(zhì)量定律，造成在這一頻率位置上隔聲量比12mm的板還低很多。雙層相同的板疊合的吻合頻率吻合頻率和單層板基本等同，但吻合效應(yīng)更加劇烈，吻合谷會(huì)變得更深。雙層板的劇烈吻合效應(yīng)是非常明顯的，會(huì)造成雙層15mm板構(gòu)造的隔墻隔聲量反倒低于雙層12mm板的隔墻。一層12mm和一層15mm板疊合的隔墻比雙層15mm隔墻的面密度變低，但隔聲量反倒會(huì)提高，這是吻合效應(yīng)作用的結(jié)果。
雙層板的墻體如果使用不同厚度的板進(jìn)行疊合，吻合谷將彼此錯(cuò)開，且每個(gè)吻合谷都較淺，對(duì)隔聲性能有利。
（4）音橋
在制作輕鋼龍骨隔墻系統(tǒng)的時(shí)候，通常是石膏板直接用螺絲固定在龍骨上，這時(shí)受聲一側(cè)板的振動(dòng)會(huì)通過龍骨傳到另一側(cè)板，這種像橋一樣傳遞聲能的現(xiàn)象被稱為音橋。音橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強(qiáng)，音橋現(xiàn)象越嚴(yán)重，隔聲效果越差。對(duì)于輕鋼龍骨薄板墻，為了減少音橋，獲得更高的隔聲量，有時(shí)將龍骨結(jié)構(gòu)做成錯(cuò)列結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。 　　（5）設(shè)備孔洞及縫隙
現(xiàn)代室內(nèi)裝飾對(duì)室內(nèi)的電氣和智能化的要求越來越高，輕質(zhì)隔墻不可避免的會(huì)安裝各種各樣的設(shè)備，但隔墻上如出現(xiàn)縫隙和孔洞，會(huì)大大降低隔墻的隔聲性能。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。為盡量減少墻體的縫隙和孔洞，一般雙層墻板需要錯(cuò)位安裝，單層墻板的必須要膩?zhàn)庸纯p。
（6）施工及其它等因素
除理論上的影響因素以外，室內(nèi)裝飾現(xiàn)場(chǎng)情況往往錯(cuò)綜復(fù)雜，設(shè)計(jì)、施工、整體結(jié)構(gòu)等方面的疏漏均會(huì)對(duì)墻體的隔聲性能造成影響，有些因素有時(shí)造成紙面石膏板隔墻隔聲量下降嚴(yán)重。
墻板與墻板之間空腔內(nèi)填棉不飽滿，或棉釘粘合不牢固，過段時(shí)間后棉體下墜，造成出現(xiàn)填棉縫隙。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起3-5dB隔聲量的下降。
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。
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)裝不做任何處理，都大大降低隔聲性能。
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)、側(cè)墻結(jié)構(gòu)、門窗、管道風(fēng)道傳聲等。有些吊頂?shù)拇蠓块g用石膏板隔墻分隔成一些小間，因先做的吊頂，隔墻只做到吊頂下沿，沒有延伸到結(jié)構(gòu)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。