木结构墙体空气声隔声性能

【目的】研究全频段范围内木结构墙体空气声隔声性能,明确限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈,揭示设置隔声垫层、改变骨架类型、设置窗体等设计参数对墙体隔声性能的影响规律,提出高空气声隔声等级的木结构墙体体系,为木结构墙体在装配式建筑中的高效应用提供技术支撑。【方法】通过小尺寸材料层面的阻抗管法试验,比较分析60~6300 Hz频率范围内工业级弹性橡胶板(橡胶板)、聚氨酯橡胶隔音减震板(聚氨酯板)和聚苯乙烯挤塑板(XPS板)等隔声垫层的隔声性能;基于实验室法开展全尺寸墙体在100~5000 Hz频率范围内的隔声试验,通过1/3倍频程频段18个中心频率对应的单值隔声量,得到墙体计权隔声量(R_(w))、频谱修正量和隔声等级,并与装配式建筑中广泛应用的蒸压加气混凝土(ALC)墙体和正交胶合木(CLT)墙体进行比较。【结果】相较同一厚度的聚氨酯板和XPS板,全频段范围内橡胶板的隔声量较高,且其隔声性能随板厚增加而提高,试验范围内,10 mm厚橡胶板隔声效率最高。常规构造木骨架墙体的隔声量整体上随声波频率增加而提高,该墙体体系在125和3150 Hz处分别出现明显的共振隔声低谷和吻合隔声低谷,其R_(w)为43 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为4和3级;在墙骨架和定向刨花板(OSB)间设置10 mm厚橡胶板后,受制于木龙骨的声桥作用,墙体隔声性能提升有限,R_(w)增至45 dB,隔声等级未发生改变,常规构造和设置橡胶板的木骨架墙体体系均不满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。当墙骨架采用轻钢骨架且轻钢骨架两侧均覆面双层石膏板(GB)时,该墙体体系的R_(w)增至50 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级;在石膏板和轻钢骨架间设置10 mm压缩玻璃棉条后,R_(w)增至51 dB,隔声等级未发生改变,该轻钢骨架墙体体系满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。与200 mm厚单层和复合ALC墙体相比,试验范围内轻钢骨架墙体的厚度和面密度分别降低35%和70%,但空气声隔声性能更高;针对道路交通、企业生产经营和日常生活等噪音对应的频率范围(160~630 Hz),该轻钢骨架墙体体系的隔声性能增加明显。在常规构造木骨架墙体基础上开洞安装R_(w)为33 dB的窗体,墙体在全频段范围内的隔声频谱特性曲线未发生明显变化,其R_(w)达44 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为5和4级;常规构造木骨架墙体一侧的GB由单层增至双层、木骨架和OSB间设置10 mm厚橡胶板、木骨架和GB间设置金属减震龙骨制成复合墙体,在复合墙体上安装窗体,该墙体的R_(w)增至48 dB,且在低频段下的共振隔声低谷和高频段下的吻合效应低谷消除或明显变浅,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级,满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。【结果】与木骨架墙体相比,CLT墙体的空气声隔声性能较低;共振隔声低谷、吻合隔声低谷和声桥效应是限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈因素,导致该墙体体系不能满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。将木骨架替换为轻钢骨架,并设置隔声垫层、增加墙面板数量,能够有效提高墙体的空气声隔声性能。

楼板隔声技术的工程实测对比研究

选择5项在建工程项目进行楼板隔声技术的隔声效果实测对比。结果表明,隔声瓷砖楼板的隔声性能最好,楼板撞击声压级均值为66.0 dB,且检测结果稳定。隔声涂料和隔声砂浆(铺了普通瓷砖)楼板的隔声性能不理想,楼板撞击声压级均值分别为75.6 dB和75.0 dB,并且检测结果在绿色建筑控制项要求限值上下波动较大。

隔墙的隔声性能

本文主要点介绍了建筑内隔墙隔声的要求和相关标准,并对近年来国内建筑采用的新型隔墙的隔声现状进行分析,并提出改善隔墙隔声性能的有效途径。

隔声结构的设计

隔声是工业噪声控制工程中经常采用的措施之一,在石油化工企业中也广泛应用。例如隔声操作室、隔声壁、机器隔声罩和隔声屏障等等都是隔声结构的应用。根据生产现场情况,如何进行经济合理的设计,这是我们所关心的问题。为此,必须了解影响结构隔声性能的有关因素及其设计计算方法。

大间距双层隔声结构的隔声理论研究

针对双层大间距隔声结构的特点 ,建立了其隔声性能预测模型 .以某空压机房隔声降噪设计为例 ,进行了隔声降噪的设计与分析 .理论预测值与实测结果符合较好 .

建筑玻璃隔声性能评价及影响因素分析

0引言交通噪声、工业噪声、建筑噪声和生活噪声是城镇居民面临的四种主要的城市环境噪声污染,对人们的身体健康、日常的工作学习和生活带来了一定的负面影响。所以,建筑和建筑构件的隔声设计和性能评价就显得十分重要。根据声波在建筑和建筑构件中的传递方式,传声可分为空气声传声和固体传声,相应的隔声就分别为空气声隔声和撞击声隔声。空气声隔声是利用墙体、门窗或其他屏障隔离噪声在空气中的传播,而撞击声隔声是利用弹性阻尼材料降低或隔离由撞击或振动而产生的噪音在结构中的传播。

船用驾驶室挡风玻璃隔声计算

0引言所谓的隔声材料是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的一种材料、构件或结构。材料一侧的入射声能与另一侧的透射声能相关的分贝数就是该材料的隔声量,通常以符号R(dB)表示。理论上,任何材料、结构都具有隔声效果,凡是能用来阻断噪声的材料,统称为隔声材料。但是我们把平均隔声量超过30dB的玻璃才称作隔声玻璃。

轻质隔声夹层板结构声振耦合拓扑优化

为了满足夹层板结构轻质及隔声性能优化需求,提出了一种基于线性材料插值模型的三场浮动投影动力学拓扑优化方法,进行夹层板结构声振耦合拓扑优化设计。首先,结合混合位移/声压(u/p)有限元格式和线性材料插值模型,解决多场耦合界面依赖性问题和低密度区域局部模态问题;其次,面向三维轻质夹层板结构声振耦合特性,建立以隔声性能最大化为目标,轻量化体积分数为约束的优化范式;第三,依托阻抗管隔声性能试验场景,对三维夹层板结构有限元数值模型进行拓扑优化设计,并结合阻抗管试验验证方法的准确性和有效性;最后,将所得优化构型与常见夹层板构型的隔声性能进行对比。研究结果表明:采用所提方法可获得性能优越的新颖拓扑构型,1100~1300 Hz优化目标频段对应的优化目标隔声性能即传声损失总值从197.62 dB提升到205.09 dB,且数值仿真结果与试验结果吻合良好。在结构同等质量下,优化目标频段拓扑构型的隔声量性能优于常见开孔/闭孔矩形蜂窝状、蜘蛛网状夹层板结构的隔声量性能。

立式瓦楞结构轻质复合木门的隔声性能

本研究提出一种立式瓦楞结构的木门芯层填充材料,使用该材料制成不同结构的复合板,依据相关标准测试对比复合板隔声性能,之后将该材料用于木门芯层填充,对比验证木门门扇和整樘门的隔声性能。该研究旨在实现立式瓦楞板在复合木门芯层填充中的应用,并实现一种轻质隔声的复合木门,同时为木门的量产提供更加全面、系统的数据参考和技术支持。结果表明,在复合板隔声测试过程中,立式瓦楞复合板计权隔声量比桥洞力学复合板和蜂窝复合板分别高0.6和3.4 dB,证明其作为隔声木门芯层填充的可行性。通过调整立式瓦楞复合板瓦楞层的排列形式和更换芯夹层材料,最高可以分别提高隔声性能0.6和2.6 dB,表明立式瓦楞复合板的隔声性能存在提升空间。木门隔声测试结果表明,采用双层立式瓦楞板填充的木门在门扇隔声测试和整樘门隔声测试中,隔声性能分别高于采用桥洞力学板填充的木门2和1 dB,证明立式瓦楞用于木门芯层填充具有良好隔声性能。

双开口谐振环结构的通风隔声性能研究

设计一种基于双开口谐振环结构的新型声屏障,采用有限元法进行分析计算,获得该模型的隔声量曲线图,计算结果表明,该结构有两个隔声峰值,通过对峰值处的声压、声压级以及声速图的分析,揭示这一现象的本质特征,研究发现所提出结构的性能是由于亥姆霍兹谐振器与法布里-珀罗谐振管共同作用而导致的,并通过实验进行对比验证。同时采用有限元法模拟研究结构参数对隔声峰值的影响,结果表明通过改变两开口圆环间的夹角以及开口宽度大小等结构参数可以调整隔声峰值。该结构的声屏障在中低频段内具有良好的通风降噪性能,可为城市交通噪声的研究提供有效方法,具有潜在的应用价值。

沙漏型声子晶体的中低频隔声减振性能研究

针对机械工业装备上难以解决的低频振动与噪声问题,提出一种小尺寸、轻量化的新型声子晶体结构,研究其隔声减振特性,通过有限元仿真计算该声子晶体无限周期排列时的隔声量、能带结构以及有限周期排列时的振动响应,分析该结构的隔声机理及减振特性,并研究了关键几何参数、散射体材料和声波入射角度对该结构的隔声特性的影响规律,以及板结构减振频带的拓宽方法.结果表明:该声子晶体结构在1 000 Hz以下频率范围内具有优越的隔声减振性能,通过将不同参数的结构进行组合的方法可以拓宽声子晶体板的减振频带,为工程结构的中低频隔声减振及声子晶体的应用提供了新的思路与可行性参考.

建筑楼面高抗裂混凝土保温隔声系统构造分析

近年来建筑节能和隔声的要求越来越高,目前保温隔声楼面的面层存在易开裂、平整度较差的状况。基于此,文章介绍了高抗裂混凝土楼面保温隔声系统主要材料的特点、系统构造及选用、系统的四大优点和工程应用及应用效果。该保温隔声系统的应用,不仅有效提高了楼面的保温隔声效果、改善了室内舒适度、解决了保温隔声楼面平整度低和易开裂等问题,还对提高建筑工程室内质量和推动绿色建材的发展具有积极的意义。

穿孔板-膜腔复合型隔声罩隔声特性研究

针对低频隔声问题,本文提出一种穿孔板-膜腔复合型隔声结构。基于有限元法建立了隔声结构单胞模型,开展了单胞模型声学特性分析及构型优化;在此基础上,建立大尺寸穿孔板-膜腔复合型隔声板数值仿真模型,探究其隔声性能及框架对隔声性能的影响规律,结合仿真结果开展多层薄膜型隔声板隔声性能研究;建立穿孔板-膜腔复合型隔声罩仿真分析模型,分析多层薄膜型隔声罩的隔声性能,设计附加吸声材料的多层薄膜型隔声罩;研制隔声罩样件,实验证明该样件具备较好的低频隔声性能。

轻钢龙骨薄板间壁隔声的实验和设计述评

轻钢龙骨薄板间壁是建筑上常用的墙体。间壁的隔声性能因所选板材、龙骨、腔厚和腔内填充物以及它们在搭配组合上的不同而异。长期来国内外所积累的大量间壁隔声实验室测试资料,为隔声设计提供了参考。有关间壁隔声测量和构件声学性能的实验方法,虽已有一系列国际性ISO测试标准(许多被国家标准等同采用),但其中仍存在着不少值得注意和改进的方面。例如不同实验室的测试结果的互比性还很差,又如对间壁隔声有明显影响的龙骨刚度如何确定等问题,对此作了剖析。此外还从选材和构造上对如何提高轻质间壁的隔声性能进行探讨,为设计者提出若干建议。

聚丙烯/玻璃纤维复合泡沫的制备及隔声隔热性能

以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和苯乙烯(St)为单体,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,玻璃纤维(GF)为填料,通过熔融共混法和模压发泡法制备了聚丙烯(PP)/GF复合泡沫,利用PP分子上熔融接枝形成的TPGDA-St共聚物长链支化结构作为相容剂,促进GF在PP基体中的分散,通过GF与TPGDA-St共聚物长链支化结构的协同作用,有效改善PP熔体和复合泡沫的性能。研究了支化结构相容剂和填料用量对PP熔体强度、热稳定性、结晶性能以及复合泡沫微观形貌、隔热性能、声学性能、力学性能的影响。结果表明,TPGDA-St共聚物长链支化结构相容剂能够有效促进GF在PP基体中的分散,强化界面相互作用,形成较为完善的填料网络,显著提升了PP的熔体强度、发泡性能和结晶性能。当GF用量为10份时,PP/GF复合泡沫的泡孔均匀、形状规则、压缩性能良好,具备优异的隔声性能和隔热性能,平均声音传输损耗达到59.7 dB,相较于纯PP泡沫提高了84.8%,导热系数低至0.055 W/(m·K),相较于纯PP泡沫降低了65.6%。

外加剂及EPS对保温隔声砂浆性能的影响

为解决人们对住宅楼地面保温隔声性能的要求,减少建筑使用的能耗与污染,探究了外加剂对石膏基楼板保温隔声砂浆施工性和保水性的影响,以及聚苯乙烯发泡颗粒(EPS)对砂浆性能的影响。结果表明,纤维素醚(HPMC)和胶粉最佳掺量分别为3.6‰和7.2‰。石膏基楼板保温隔声砂浆的标稠用水量随着EPS掺量的增加而增大;EPS对降低砂浆的干密度作用明显,掺量为4.2%时,硬化体干密度降至290 kg/m^(3);28 d抗压强度随EPS掺量增加而降低。EPS掺入对提高砂浆的保温性能和隔声性能效果显著,在掺量为4.2%时的导热系数和撞击声压级最低,分别为0.076 W(/m·K)和63.1 dB。

小型音乐厅减振隔声改造实践

为解决邻近交通线路带来的振动与噪声干扰问题,采用“房中房”方案,对首都师范大学音乐厅开展减振隔声改造工程。在改造实践中,克服构造改动限制多、减振隔声难度大等难点,系统地采用浮筑地面、隔声墙、减振吊顶、隔音门窗等全方位的隔声与减振改进措施。改造后经过测量,音乐厅的室内声环境已符合相关标准要求,预期目标得以实现。所提出的减振隔声措施可为类似体量中小型音乐厅的改造实践提供参考。

室内空间中人造板的隔声性能及规律研究

人造板作为室内装饰、装修的重要材料之一,会对室内空间的声学环境产生重要影响,研究人造板在室内空间中的隔声性能具有重要意义。基于此,本研究分别对人造板单板结构、箱框结构和以石膏板为背板的箱框结构的隔声性能进行分析。结果表明,板材类型对隔声性能具有显著影响,在单板结构中胶合板相较其它板材具有良好的隔声性能;箱框结构能够显著提高单板结构的隔声性能,五种人造板制成的箱框结构的隔声量分别提升了30.77%(中纤板)、7.14%(胶合板)、29.17%(刨花板)、44.00%(指接板)和18.52%(细木工板);另外,采用胶结合连接的人造板-石膏板箱框结构能够保持良好的隔声性能。这能为人造板在室内空间的应用和室内环境优化提供科学依据。

近场声全息重建参数对隔声测量精度的影响

等效源法近场声全息可以开展建筑构件隔声测量的工作。采用近场声全息测量构件隔声量时,重建参数对声场重建结果影响显著。基于对等效源法近场声全息隔声测量理论的分析,利用传声器阵列测得构件表面的复声压信号,通过声场重建得到构件的隔声量和表面法向声强分布。为进一步探究重建参数对等效源法近场声全息隔声测量精度的影响,通过控制变量法在隔声室开展以传统声压法为对比的建筑构件隔声测量实验。结果表明:当等效源面位置从-2 cm变化至-5 cm时,表面法向声强的重建平均误差值由3.9 dB增大至5.6 dB,隔声量的重建平均误差值由5.2 dB增大至6.9 dB,测量误差随等效源面距离而增大,因此等效源面宜靠近声源面;当全息测量面距离为4、8和16 cm时,表面法向声强的重建平均误差值分别为0.6、1.9和5.5 dB,隔声量的重建平均误差值分别为0.9、1.4和4.6 dB,测量误差随全息测量面距离而增大,因此建议全息测量面距离保持在8 cm之内;当等效源点数目与全息面测点数目一致时,与传统声压法差异仅为0.84 dB,当二者数目不一致时,隔声量和表面法向声强平均误差值均增大至4.6~6.8 dB。通过对重建参数进行优选可以有效提高构件隔声测量精度,对实验室测量建筑构件隔声性能与方法有重要借鉴意义,同时在隔声测量技术的实际运用中有较高的参考价值。

船用C型夹层板隔声性能研究

夹层板作为一种新型结构,具有设计性强、重量轻、比刚度高、减振隔声性能好等优点,已被应用于各种工程结构。然而,其夹层结构形式种类繁多,对复杂夹层结构的隔声性能进行理论分析比较困难,亟需开展新的近似分析方法。本文针对船用C型夹层板,基于弹簧、扭簧与集中质量的等效方法,建立C型夹层板的声振耦合控制方程,利用空间谐波展开法,推导C型夹层结构的传声损失表达式,讨论夹层板系统参数对结构隔声性能的影响规律。结果表明,材料属性与夹层板结构面板的厚度对C型夹层板结构隔声性能的影响较大。同时,通过有限元仿真,验证了理论分析的有效性。