輕鋼龍骨紙面石膏板墻隔聲的一般規(guī)律

輕鋼龍骨紙面石膏板墻系統(tǒng)通常采用雙面墻板結(jié)構(gòu)，即“板—龍骨(空腔)——板”結(jié)構(gòu)，每面墻板為單層或雙層紙面石膏板，釘接在輕鋼龍骨上。為了獲得更好的隔聲效果，在空腔中填巖棉板或玻璃棉。

單層紙面石膏板的隔聲效果很差，例如：12mm厚、面密度10Kg/m 2 左右的紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)計權(quán)隔聲量Rw=29dB。即使將四層這樣的紙面石膏板疊和在一起隔聲量理論上Rw也只能達(dá)到41 dB。

如果將紙面石膏板做成雙層墻結(jié)構(gòu)，隔聲量可以獲得提高。如上述四層紙面石膏板做成75mm輕鋼龍骨雙面雙層墻，Rw可以達(dá)到44dB。如果空腔內(nèi)再填入棉板，Rw可以提高到50dB。

從理論上分析，影響紙面石膏板墻隔聲的主要因素有以下幾個方面：

1）質(zhì)量定律：對于隔墻隔聲存在一個普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度越大）隔聲效果越好。對于單層密致勻?qū)崏?，面密度每增加一倍，隔聲量在理論上增?dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對于雙層的紙面石膏板墻，質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用，即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動形式非常復(fù)雜，故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。

2）共振頻率：任何隔墻都存在固有的共振頻率, 當(dāng)聲波的頻率和墻的共振頻率一致時，墻體整體產(chǎn)生共振，該頻率的隔聲量將大大下降。

一般地，墻體越厚重，共振頻率越低，當(dāng)共振頻率低于隔聲評價最低參考頻率100Hz時，由于人耳聽覺特性對低頻不敏感，對隔聲量Rw的影響大大降低，一般設(shè)計紙面石膏板隔墻時，應(yīng)使共振頻率盡量低于100Hz。

對于12mm和15mm厚兩種不同面密度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最低考慮頻率范圍100Hz,因此共振頻率對15mm板構(gòu)造的墻體構(gòu)件隔聲性能影響較小。但對于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，主要是因為共振頻率的原因，而在共振頻率以外200Hz、250Hz處的隔聲量接近，這是因為阻尼控制。

3）吻合效應(yīng)：聲波接觸墻板后，墻板除了垂直方向的受迫振動以外，還有沿著板面方向的受迫彎曲振動。在某個特定頻率以上，受迫彎曲振動將和板固有的自由彎曲振動發(fā)吻合，這時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)，這個與材料有關(guān)的特定截止頻率被稱為吻合頻率fc。

理論和實驗均表明，輕、薄、柔的墻fc高，吻合效應(yīng)弱；厚、重、剛的墻fc低，吻合效應(yīng)強。12mm、15mm紙面石膏板的fc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，甚至下降的趨勢強過質(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fc和單層板基本等同，但吻合效應(yīng)更加劇烈，吻合谷會變得更深。如果使用不同厚度的板進行疊合，吻合谷將彼此錯開，且每個吻合谷都較淺，對隔聲性能有利。

雙層板的劇烈吻合效應(yīng)是非常明顯的，會造成雙層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，但隔聲量反倒會提高,這是吻合效應(yīng)作用的結(jié)果。

吻合效應(yīng)的因素比較復(fù)雜，不但與材料的面密度有關(guān)，還和材料的彈性模量、厚度、泊松比等條件有關(guān)。紙面石膏板制作工藝中的發(fā)泡情況會影響這些因素，包括影響最直接的面密度。從大量的實驗中我們發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)減小面密度，吻合頻率會變高，而且吻合效應(yīng)會變?nèi)?，對隔聲有利?p style='margin:5px 0'>

4）聲橋：板材直接固定在龍骨上時，受聲一側(cè)板的振動會通過龍骨傳到另一側(cè)板，這種象橋一樣傳遞聲能的現(xiàn)象被稱為聲橋。聲橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強，聲橋現(xiàn)象越嚴(yán)重，隔聲效果越差。在板材和龍骨之間加彈性墊，如彈性金屬條或彈性材料墊對紙面石膏板墻隔聲有一定的改善量，最多可以提高3dB。此外，輕鋼龍骨本身剛度比較小，對兩側(cè)板材的聲橋作用要好于矩形截面的木龍骨和石膏龍骨，輕鋼龍骨石膏板隔墻墻要比相同構(gòu)造的木龍骨和石膏龍骨隔墻隔聲效果好。

對于輕鋼龍骨石膏板墻，為了減少聲橋，獲得更高的隔聲量，有時將龍骨結(jié)構(gòu)做成錯列結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。錯列結(jié)構(gòu)是豎龍骨錯列分立，兩邊板不同時固定在一根龍骨上，天地龍骨共用一套；雙層結(jié)構(gòu)是天地龍骨和豎龍骨分別做兩層，中間沒有任何連接，板固定在各自的龍骨上。理論上講，錯列龍骨隔墻隔聲優(yōu)于普通龍骨隔墻，可以提高1－3dB；雙層龍骨隔墻隔聲優(yōu)于錯列龍骨隔墻，比普通龍骨隔墻可以提高7－8dB。錯列龍骨結(jié)構(gòu)的雙面單層墻和雙面雙層墻隔聲量都比普通龍骨同結(jié)構(gòu)的隔墻提高2-3dB，這是聲橋減弱了的緣故。

5）板縫和孔洞：隔墻上如果出現(xiàn)縫隙和孔洞，會大大降低隔墻的隔聲量。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。為了防止石膏板墻和原結(jié)構(gòu)之間的縫隙，通常在墻體四周安裝龍骨時墊入塑料彈性膠條。另外，當(dāng)每面兩層石膏板時，應(yīng)錯縫安裝，里層可以不勾縫，只對外層勾縫，這對隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時必須勾縫，否則隔聲量將會下降12－17dB。