建筑聲學知識——門窗隔聲
門窗需要開啟,使得它的隔聲性能與墻體有很大不同,門窗隔聲不僅依賴于門扇或窗扇的隔聲性能,而且受到扇與框之間縫隙的嚴重影響。門窗隔聲量的上限是門扇或窗扇的隔聲量,這個量隨著框扇間縫隙的增大而變小,在中高頻段尤為其明顯。
1 門的隔聲
普通建筑用門主要考慮輕便、靈活、經(jīng)濟等因素,沒有專門的隔聲處理,隔聲性能很低。木門常用木板、木夾板、纖維密度板制成,門扇重量較輕,門縫隙大,隔聲差,一般在15-20dB左右。鋼制門以角鋼為框架,鋼板作為面層,重量大一些,門縫出于密封考慮場加裝密封條,隔聲比木門好,常在20-25dB左右。還有一種塑料(塑鋼門),門框為塑鋼型才,門扇為塑料板拼和,重量很輕,五金密封較差,隔聲量一般不超過15dB。
在高噪聲隔聲中需要使用隔聲門,提高門的隔聲性能一方面需要提高門扇的隔聲量,另一方面需要處理好門縫。提高門扇自身隔聲量的方法有:1)增加門扇重量和厚度。但重量不能太大,否則難于開啟,門框支撐也成問題;太厚也不行,不但影響開啟,而且也受到鎖具的限制。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/m2以內(nèi),厚度不大于8cm。2)使用不同密度的材料疊合而成,如多層鋼板、密度板復合,各層的厚度也不同,防止共振和吻合效應。3)在門扇內(nèi)形成空腹,內(nèi)填吸聲材料。隔聲門門扇的隔聲量可做到50-55dB。門縫處理的方法有:1)將門框作成多道企口,并使用密封膠條或密封海綿密封。采用密封條時要保證門縫各處受壓均勻,密封條處處受壓。有時采用兩道密封條,但必須保證門扇和門框的加工精度,配合良好,否則反倒局部漏縫,弄巧成拙。2)采用機械壓緊裝置,如壓條等。門的周邊安裝壓緊裝置,鎖門轉(zhuǎn)動扳手時,通過機械聯(lián)動將壓緊裝置壓在門框上,可獲得良好的密封性。對于下部沒有門檻的隔聲門,必須在門扇底安裝這種機械密封裝置,關(guān)門時,壓條自動壓在地面上密封。通過良好門縫處理的單隔聲門隔聲量可達到45-50dB。
2 聲閘
單門受到重量、厚度、門縫等因素的限制,隔聲量很難超過45dB,為了獲得更高的隔聲性能,可以采用雙層門。如果雙層門之間有一定空間,空間內(nèi)安裝強吸聲材料,那么就形成了隔聲量很高的聲閘結(jié)構(gòu)。聲閘在使用時,總保持有一扇門是關(guān)閉的,對開門進入房間的過程也具有良好的隔聲性能。
聲閘的整體隔聲量相當于兩扇門中隔聲量高數(shù)值加上一個附加隔聲量。附加隔聲量與門斗的體積和吸聲有關(guān),體積越大,吸聲越強,附加隔聲量越大。附加隔聲量最大值為另一扇門的隔聲量。例如,常規(guī)聲閘的兩扇門隔聲量分別為40dB,附加隔聲量為25dB,那么聲閘的隔聲量可達65dB。
3 窗的隔聲
隔聲最薄弱之處往往是窗戶。單層8mm左右玻璃的隔聲量只有25dB左右。雖然玻璃很重,確實是一種好的隔聲材料,同樣厚度,玻璃的隔聲量比水泥還大,但是,建筑上難于見到150mm厚的玻璃板。所謂中空隔聲玻璃隔聲性能增加很少,因為兩層之間的窄空氣層不足1cm,兩層玻璃被密封的空氣嚴重地耦合在一起,振動方式就像連在一起的單層窗一樣,有些頻率反倒會發(fā)生共振。中空玻璃具有更理想的保溫性能,但認為比普通同樣厚度的玻璃的隔聲性能好很多是錯誤的。有一種積層玻璃,近似于汽車前擋風的那種安全玻璃。玻璃是夾層三明治式,兩層玻璃之間夾有透明膠片,使得兩部分玻璃獨立振動并在振動過程中產(chǎn)生阻尼,夾膠厚度超過5mm的這種玻璃比厚度相同的普通玻璃的Rw高5-10dB。
窗同樣有縫隙漏聲的問題。平開窗比推拉窗的密閉性好,隔聲性能也要好。隔聲窗需要在窗扇和窗框之間使用密封橡膠條。
可以使用兩層玻璃完全分離的方法,形成雙層窗提高隔聲性能,玻璃的間距至少大于50mm,大于100mm更好。很大的空氣層使得兩層玻璃獨立地振動,隔聲可以提高10-15dB。更重要的是雙層窗的降噪能力在250Hz以及250Hz以下低頻范圍有所提高。里外安裝良好的、周遍安裝有吸聲材料的、密封嚴實的雙層窗隔聲量可以達到45dB。
采用兩層玻璃時,最好兩層玻璃的不等厚度,可以減弱吻合效應。如果將其中一層玻璃作成傾斜的,可以使得上下具有不同的空氣層厚度,有利于防止兩層玻璃之間的共振。更高要求的隔聲窗可以采用三層不等厚的玻璃,做成三層窗,而且玻璃是傾斜的,這樣的隔聲窗可以達到50-55dB的隔聲量。
1 門的隔聲
普通建筑用門主要考慮輕便、靈活、經(jīng)濟等因素,沒有專門的隔聲處理,隔聲性能很低。木門常用木板、木夾板、纖維密度板制成,門扇重量較輕,門縫隙大,隔聲差,一般在15-20dB左右。鋼制門以角鋼為框架,鋼板作為面層,重量大一些,門縫出于密封考慮場加裝密封條,隔聲比木門好,常在20-25dB左右。還有一種塑料(塑鋼門),門框為塑鋼型才,門扇為塑料板拼和,重量很輕,五金密封較差,隔聲量一般不超過15dB。
在高噪聲隔聲中需要使用隔聲門,提高門的隔聲性能一方面需要提高門扇的隔聲量,另一方面需要處理好門縫。提高門扇自身隔聲量的方法有:1)增加門扇重量和厚度。但重量不能太大,否則難于開啟,門框支撐也成問題;太厚也不行,不但影響開啟,而且也受到鎖具的限制。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/m2以內(nèi),厚度不大于8cm。2)使用不同密度的材料疊合而成,如多層鋼板、密度板復合,各層的厚度也不同,防止共振和吻合效應。3)在門扇內(nèi)形成空腹,內(nèi)填吸聲材料。隔聲門門扇的隔聲量可做到50-55dB。門縫處理的方法有:1)將門框作成多道企口,并使用密封膠條或密封海綿密封。采用密封條時要保證門縫各處受壓均勻,密封條處處受壓。有時采用兩道密封條,但必須保證門扇和門框的加工精度,配合良好,否則反倒局部漏縫,弄巧成拙。2)采用機械壓緊裝置,如壓條等。門的周邊安裝壓緊裝置,鎖門轉(zhuǎn)動扳手時,通過機械聯(lián)動將壓緊裝置壓在門框上,可獲得良好的密封性。對于下部沒有門檻的隔聲門,必須在門扇底安裝這種機械密封裝置,關(guān)門時,壓條自動壓在地面上密封。通過良好門縫處理的單隔聲門隔聲量可達到45-50dB。
2 聲閘
單門受到重量、厚度、門縫等因素的限制,隔聲量很難超過45dB,為了獲得更高的隔聲性能,可以采用雙層門。如果雙層門之間有一定空間,空間內(nèi)安裝強吸聲材料,那么就形成了隔聲量很高的聲閘結(jié)構(gòu)。聲閘在使用時,總保持有一扇門是關(guān)閉的,對開門進入房間的過程也具有良好的隔聲性能。
聲閘的整體隔聲量相當于兩扇門中隔聲量高數(shù)值加上一個附加隔聲量。附加隔聲量與門斗的體積和吸聲有關(guān),體積越大,吸聲越強,附加隔聲量越大。附加隔聲量最大值為另一扇門的隔聲量。例如,常規(guī)聲閘的兩扇門隔聲量分別為40dB,附加隔聲量為25dB,那么聲閘的隔聲量可達65dB。
3 窗的隔聲
隔聲最薄弱之處往往是窗戶。單層8mm左右玻璃的隔聲量只有25dB左右。雖然玻璃很重,確實是一種好的隔聲材料,同樣厚度,玻璃的隔聲量比水泥還大,但是,建筑上難于見到150mm厚的玻璃板。所謂中空隔聲玻璃隔聲性能增加很少,因為兩層之間的窄空氣層不足1cm,兩層玻璃被密封的空氣嚴重地耦合在一起,振動方式就像連在一起的單層窗一樣,有些頻率反倒會發(fā)生共振。中空玻璃具有更理想的保溫性能,但認為比普通同樣厚度的玻璃的隔聲性能好很多是錯誤的。有一種積層玻璃,近似于汽車前擋風的那種安全玻璃。玻璃是夾層三明治式,兩層玻璃之間夾有透明膠片,使得兩部分玻璃獨立振動并在振動過程中產(chǎn)生阻尼,夾膠厚度超過5mm的這種玻璃比厚度相同的普通玻璃的Rw高5-10dB。
窗同樣有縫隙漏聲的問題。平開窗比推拉窗的密閉性好,隔聲性能也要好。隔聲窗需要在窗扇和窗框之間使用密封橡膠條。
可以使用兩層玻璃完全分離的方法,形成雙層窗提高隔聲性能,玻璃的間距至少大于50mm,大于100mm更好。很大的空氣層使得兩層玻璃獨立地振動,隔聲可以提高10-15dB。更重要的是雙層窗的降噪能力在250Hz以及250Hz以下低頻范圍有所提高。里外安裝良好的、周遍安裝有吸聲材料的、密封嚴實的雙層窗隔聲量可以達到45dB。
采用兩層玻璃時,最好兩層玻璃的不等厚度,可以減弱吻合效應。如果將其中一層玻璃作成傾斜的,可以使得上下具有不同的空氣層厚度,有利于防止兩層玻璃之間的共振。更高要求的隔聲窗可以采用三層不等厚的玻璃,做成三層窗,而且玻璃是傾斜的,這樣的隔聲窗可以達到50-55dB的隔聲量。
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