隔声理论
隔声原理
（1）隔声量
从隔声原理中我们知道透射声能是入射声能的一部分，因此当噪声穿过隔声构件时，将透射声能和入射声能的比值成为该隔声构件的透射系数，我们将入射声能定义为，透射声能定义为，构件透射系数为，则可以用公式表示为：.png)
由此可以得出当入射声能确定后，透射系数数值越小，则透射声能越小，则构件的隔声性能越好。但在许多资料查找和实际中发现，透射系数值一般都在0.1-0.00001之间，这使得用透射系数来表示隔声构件的隔声性能极为不便，且容易出错，因此，用隔声量来表示构件的隔声性能更为直观，简便。因为透射系数始终小于1，用的对数来表示，这样能够保证计算结果为正值。公式为：
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隔声构件的隔声特性
质量定律
质量定律是建筑围护构件对空气声的隔绝理论的基础计算公式为 一般情况下可简化为：
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吻合效应
吻合效应：当入射声波以入射角θ入射于构件时，构件内除产生整体运动的波外，还由使板产生弯曲运动的弯曲波。根据惠更斯原理，当入射声波以θ角入射到围护构件时，会使构件从A点开始产生弯曲振动，经过一段时间弯曲波传至B点，如果此时入射声波的波前也刚好到达B点，此时相互叠加，就会使B处的振动进一步加强，以此类推，随着弯曲波的传播，围护构件的振动会越来越剧烈，这种现象就叫做吻合效应。它是入射声波和弯曲波在同一位点上共同作用的结果。
3.1常用轻质隔墙调研
近年来国内的建筑基本上都采用钢筋混凝土的框架结构，厚重的隔墙不仅增加了结构的荷载，施工作业也比较繁杂使得经济性并不高。非承重的轻质隔墙以其质量轻，施工简便的优势越来越多的得到建筑师的青睐，但是轻质隔墙的由于面密度较小、隔声较差，也带来了严重的噪声问题。在既有建筑中墙体已经固定且且无法更换的情况下，如何知道既有轻质隔墙的隔声量是多少，如何提升还需要从轻质隔墙材料进行研究。轻质隔墙按照材料大致分为：微孔块状材料、大孔块状材料、条形板轻质板材、薄板板状材料。
微孔块状材料轻质隔墙隔声
对于微孔块状材料轻质隔墙而言，隔声量提升还是非常明显的，测试发现当空气层的厚度到达70mm以上时隔声能力会有明显的提升。由于是轻质墙体因此新建隔墙必须与原有墙体之间用龙骨进行连接以保证其安全稳固，但这样就会使声音沿着相连接的构件进行传播，这就形成了声桥从而降低双层轻质隔墙的隔声量。因此需要在外侧再铺设一层隔声材料进行处理，在处理的时候需要保证板缝必须密封，以防止声音通过板缝传播。而再改造过程中该方法施工复杂，造价较高，并且得到的隔声量提升并不能很满意。对于高隔声要求的房间而言这种双层隔墙的隔声量也很难满足要求。
大孔块状材料轻质隔墙隔声
大孔块状材料是指框架结构中填充的大孔黏土空心砖砌块，大块炉渣空心砖砌块，大块陶粒空心砖砌块等空心砌块。这类砌块为主要使用的轻质隔墙材料，多用于住宅建筑分户墙隔墙及其他建筑隔墙中。大孔材料的孔隙率一般为40％以上，这类材料的空隙规整且均匀，用这种材料砌成的轻质墙体中间的空隙相连形成了空气层，因此对于大孔块状材料再带空气间层。但是空气层的形成是建立再减少使用材料的基础之上因此其面密度一般都不大于250kg/㎡。
隔声性能
大孔块状材料是挖去块状材料中间的材料形成中间空气层四周围材料层的结构。因此由这种材料块组成的轻质隔墙自带空气层因此应该首先从双层构件隔声特性去进行分析，当声波入射到隔墙的一侧后透射声进入空气层之后再经过一层隔墙才能真正透声到另一个空间，但是这种材料形成的墙体前侧和后侧材料中间依然会有很多材料壁组成的肋壁相连，形成了声桥使声音通过固体声桥进行传声。而这种大量的声桥的存在基本完全破坏掉了空气层的隔声量。而这类墙的面密度大于200kg/㎡，虽然隔声量相比微孔会有所提升，但是比起实心粘土砖依旧还比较低。
条形板轻质隔墙隔声
条形板轻质隔墙是由轻质条形板组成的，因为板材较大，重量相对较轻，比砌块施工方便，因此被作为新型轻质墙体广泛使用，主要分为实心轻质条形板和空心轻质条形板。
实心轻质条形板主要由加气混凝土条形板和轻型骨料条形水泥板。轻型骨料条形水泥板主要是用轻型保温材料填充作为骨料组成的水泥板。实心轻质条形板的隔声量依据质量定律随厚度的增加而增加，其计权隔声量的值一般也在35-40dB之间，因此对于既有建筑而言隔声量不能满足标准要求。轻型骨料条形水泥板，由于质量更轻因此隔声量低于假期混凝一般也只有37dB左右。
空心轻质条形板相比于实心板更加的轻盈，同时作为预制装配式构件有着自身独特的优越性，因此被广泛的应用于作为绿色建筑及装配式建筑的非承重隔墙使用。空心轻质条形板的内部是规整的孔洞排列因此成为空心。这类板材的的实际隔声量也比较低只有30dB左右，而这类板材在既有建筑中应用广泛因此对于条形版轻质隔墙隔声改造设计应当作隔声测试中的基层材料进行测试分析。
薄板板状材料轻质隔墙隔声
薄板板材本身很薄通常只有几毫米厚，因此面密度很小，因此隔声性能比较差。薄板轻质隔墙因为板材很薄，因此与要有龙骨作为骨架固定两侧的薄板使其形成一个整体，龙骨的存在使得两层板之间一定会存在空气间层，这就使薄板板状材料轻质隔墙天然具有双层墙隔声特性。由于薄板轻质隔墙中空气层的厚度相对于薄板自身的厚度而言已经高出了很多，因此空气层在隔声方面起到的作用相对于其他材料中空气层的作用要更大。而且轻质隔墙内的龙骨相对于大孔材料轻质隔墙中的肋而言更加的轻薄且龙骨与薄板之间可以进行处理。因此可以降低因为声桥所造成的声音传递的问题，而且薄板轻质隔墙因为其材料和龙骨可以自由组合，其隔声量可以控制。因此不仅可以作为轻质隔墙，同时作为构件的基础进行隔声构件的设计也是十分可取的。薄板材料作为这其中最为轻质的材料，既能提高运输和施工过程中的效率，同时独有的构造特点也方便了日后对其进行改造。
在隔声构造的隔声设计理论中，根据质量定律，增加构件的面密度和厚度就能够提升构件的隔声量。但是一味的提升构件的厚度就会占用更多的室内使用空间，降低空间的利用率这与建筑本身的初衷相违背，同时也会增加结构荷载的负担。因此如何选用更加具有高隔声性能的材料，既保证高隔声量的同时又能够降低隔声构件所占用的空间就成为了隔声构件研究的关键。而对轻质隔墙隔声构造的研究也是我国建筑物理环境研究的重要方向之一。
作者简介：李枫（1992.7—），男，汉族，籍贯：河南南阳人，沈阳建筑大学大学建筑与规划学院，17级在读研究生，专业硕士学位，专业：建筑学，研究方向：建筑设计及其理论
论文作者:李枫
论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期
论文发表时间:2020/4/27
标签：隔墙论文; 隔声论文; 轻质论文; 材料论文; 构件论文; 条形论文; 薄板论文; 《建筑实践》2020年01期论文;