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不透气的固体材料,对于空气中传播的声波都有隔声效果,隔声效果的好坏根本的一点是取决于材料单位面积的质量。一个面积非常大的隔层,其单位面积质量为ms,当声波从左面垂直入射时,激发隔层作整体振动,此振动再向右面空间辐射声波。以单位面积考虑,透射到右面空间的声能与入射到隔层上的声能之比称透射系数 τ 。定义无限大隔层材料的传递损失(也称透射损失)tl:tl=101g1/ г (7)上述简单情况下可计算得到传递损失近似为:tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db) (8)式中 ω=2πf 为圆频率, ρ0 、c0为空气的密度和声波传播速度。tl的大小表示材料的隔声能力。(8)式的一个重要特点,即材料单位面积质量增加一倍,则传递损失增加6db。这一隔声的基本规律称 “ 质量定律 ” ,也就是说隔声靠重量。所以像砖墙、水泥墙或厚钢板、铅板等单位面积质量大的材料,隔声效果都比较好。(8)式也表明,单层隔声的高频隔声好,低频差。频率每提高一倍,传递损失就增加6db。
需要说明的是:传递损失tl是隔层面积为无限大时的理论 “ 隔声量 ” ,作为一垛墙或楼板,它都有边缘与其它建筑构件连接,这时的 “ 隔声量 ” 与(7)式所表示的传递损失有差别。既有因边缘接近于固定而增大隔声能力,也有作为边缘固定的板振动有一定的共振频率,使某些共振频率点上隔声效果降低的现象。而当作为两相邻房间之间的隔墙或楼板,因为两室之间有多条传声(或振动)通道,这两个房间之间的隔声量(只能称声级差)更不能以该隔层的传递损失来代表。
隔声材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。产生吻合效应的频率fc为:fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。
双层隔声结构:根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6db;而要提高隔声效果时,质量增加一倍,传递损失增加6db。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,单靠增加隔层的质量,例如增加墙的厚度,显然不能行之有效,有时甚至是不可能的,如航空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。双层隔声结构,单位面积质量分别为m1、m2,中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算,结果比较复杂,在不同频率范围可以得到不同的简化表示,这里只作定性介绍。两个隔层与中间空气层组成一个共振系统,共振频率为fr(m的单位为kg/m2,l的单位为m):fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
常见的隔音门主要有下列三种:(1)填芯隔音门:用玻璃棉丝或岩棉填充在门扇芯内,门扇缝口处用海绵橡皮条封;(2)外包隔音门:在普通木门扇外面包裹一层人造革,人造革内填塞岩棉,并将通长的人造革压条用泡钉钉牢,四周缝隙用海绵橡皮条粘牢封严;(3)隔音防火门:在门扇木框架中嵌填岩棉等吸音材料,外部用石棉板、镀锌铁皮及耐火纤维板镶包,四周缝隙用海绵橡皮条粘牢封严。
根据中华人民共和国隔声门标准,隔声门计权隔声量分别:达到Rw≥45为Ⅰ级隔声门,达到45>Rw≥40为II级隔声门,达到40>Rw≥35为III级隔声门,达到35>Rw≥30为IV级隔声门,达到30>Rw≥25为V级隔声门;目前国内有产家机构设计出单开隔声量RW≥53,双开RW≥47优于甲级钢质防火隔声门,不仅能有效降低、隔绝声污染,同时具备防火,达到国外先进的水平,符合且超越了 "十一五"关于推广"单扇防火隔声门"项目的要求。
制作隔声门时,门扇芯内应用超细玻璃棉丝或岩棉填塞,但不宜挤压密实,应保持其松软状态,以确保其隔音效果。门扇与门框之间的缝隙,应用海绵橡皮条等弹性材料嵌入门框上的凹槽中,粘牢卡紧。海绵橡皮条的截面尺寸,应比门框上的凹槽宽度大1mm,并凸出框边2mm,保证门扇关闭后能将缝隙处挤紧打严。双扇隔声门的门扇搭接缝,应做成双L形缝口。在搭接缝的中间,应设置海绵橡皮条。门扇关闭时,搭接缝两边将海绵橡皮条挤紧,门扇之间应留2mm宽的缝隙,接头处木材与木材不应直接接触。
外包隔声门宜用人造革进行包裹。在人造革与木门扇之间应填塞岩棉毯,然后用双层人造革压条规则地压在门扇表面,再用泡钉钉牢,人造革表面应包紧、绷平。在隔声门扇底部与地面间应留5mm宽的缝隙,然后将3mm厚的橡皮条用通长扁铁压钉在门扇下部,与地面接触处橡皮条应伸长5mm,封闭门扇与地面间的缝隙。有防水要求的隔声门,门扇可用耐火纤维板制作,两面各镶钉5mm厚的石棉板,再用26号镀锌铁皮满包,外露的门框部分亦应包裹镀锌铁皮。隔声门的五金,应与隔声门的功能相适应,如合页应选用无声合页等。声波透射过门的途径主要是门扇和门缝,因此,要获得高隔声量的隔声门就必须从上述两方面着手。
现时塑钢门窗的款式多样,除了传统的内外平开、推拉式和折叠式以外,还有内平开上悬门窗、推拉上悬门窗、推拉下悬门窗等款。在颜色方面,市面上常见的塑钢门窗多以白色为主,因为白色或灰色PVC型材耐侯性和光照稳定性好,但也出现了彩色型材,装饰设计更有自由发挥空间,更具个性化。虽价钱较高,但市场潜力仍然巨大。塑钢门窗的密封性能好,保证了隔音效果。但同时也带来空气流通不足的弱点。厂家针对这一情况,开发了在关闭窗户时使用的通风器,既不影响隔音,又保证了室内外空气的交换。通风器可安装在窗与窗线之间,不占地方。价格从1000元到6000元不等,视乎质量与规格而定。如果想定时开关窗,可以选择市面上新推出的定时自动开关器。其价格大概在2000元左右。
如果你是实力雄厚的工矿企业/娱乐行业老板/其他个人请选用的隔音材料结合专业的设计达到尽善尽美德效果。如果你暂时囊中羞涩但隔音降噪又势在必行请你在专业的隔音设计技术指导小严格选材设计施工可以达到佳性价比的效果。如果你是安装或装饰公司在实际工作中遇到很多因业主隔音要求而望而却步被迫放弃一次次赢利的机会,那你就寻求专业的隔音设计方案强强联合共创双赢。对您而言是一次投入一劳永逸。作为窗户的隔音对策,通常是采用双层窗的结构。可以把现有的窗户保留,再追加一扇窗户;或者是去掉已有的窗户,重新安装一扇按新标准设计的玻璃都一样厚,它们的谐振频率就是相同的。这样会使该频率附近的声音很突出。一般情况下,两层窗户的间隔应有20cm-30cm。要达到和混凝土墙同样的-50dB的隔音效果,好两层玻璃之间的间隔在30cm以上。如能在此间隔中再采取一些吸音措施,那就更好了。正确地施工,房间能保证-50dB的隔音特性。
第二个薄弱环节就是门。隔音效果差的要数一般集体公寓中和简单家庭装修中装设的门,粗造地用胶合板钉的门和门框之间有不小的间隙,其隔音特性多不过-15dB。一般住宅门的隔音特性可达-25dB~-35dB。性能更高的,室用的那种铁门很少在民宅中见到。现在日益增多的双层防盗门有不错的隔音特性。接下来的工作是对各种墙壁隔音特性的增强。一般民宅的承重墙用钢盘混凝土或实心砖的结构,有较好的隔音效果。问题多出在隔墙采用的轻型空心砖或灰胶纸板,隔音特性只有-25dB~-30dB。多数家庭影院的房间都有一至二堵墙面是这样的结构。毫无疑问,除了窗户和门之外,这是产生声音汇漏为严重地方。如不采取措施,空心砖中间的空气振动会引起墙壁共振,这种情形对音质十分不利。具体解决的办法有两种。一是拆掉原有墙壁,重新打造一堵隔音墙;二是保留原有的墙壁,增加一堵隔音墙。要作到真正的隔音,自然是对房间的六个面实施隔音措施。如果只对相邻房间的墙壁(隔墙)增加一定的隔音性能,那么,地面和天花板对声音的影响又会突出来。为了防止这种情况的出现,完全切底的隔音肯定是对房间的六个面都采取相应的措施。要更好地提高房间的隔音特性,就是在房间中再造一个房间,即所谓“室中室”的结构。
隔音窗选用的铝合金型材采用的优质高强度工业用铝型材,不同于普通铝合金型材,专门用于嵌入特制的隔音玻璃,一般隔音窗的铝合金外框属于定制型,而非市面上通用的,能做到更、更密封;而塑钢外框和断桥铝外框都是运用原来的型材直接切割加工,然后再进行组装,外框与隔音玻璃之间的衔接密封型就不那么理想。特制的铝合金外框刚性好,硬度高,用于隔音、防风尘比较适用。而塑钢型材以及断桥铝型材主要用于隔热、保温的效果比较多。这里就要分别从塑钢以及断桥铝型材的原理来讲述。
影响空载噪声的因素:铁心产生噪声的原因主要是在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生小的变化。由于磁致伸缩的变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起的变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关。磁致伸缩率越大,则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下,材质好的硅钢片磁致伸缩也小,因此噪声也小。磁致伸缩率还与磁场强度有关,磁场越强,ε越大。磁致伸缩率还与硅钢片表面是否涂漆及退火有关,因为涂层对硅钢片有附着力,可防止硅钢片变形。在同样磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致伸缩要小很多,这是由于选择好的退火工艺,可以成倍降低磁致伸缩。变压器空载噪声除与本身材质等有关外,还与接缝的情况有关。
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