在公共建筑和高層建筑中，傳統(tǒng)粘土磚墻因其自重過(guò)大、土地保護(hù)等問(wèn)題基本已被輕質(zhì)隔墻取代。但輕墻隔聲比粘土磚墻差，所以解決輕質(zhì)隔墻的隔聲問(wèn)題是應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。理論和實(shí)踐都證明，試圖使用單一輕質(zhì)材料，如加氣混凝土板、膨脹珍珠巖、陶?；炷恋葮?gòu)成單層墻，隔聲性能不可能好。這是因?yàn)閱螌訅Φ母袈暿苜|(zhì)量定律的控制，即墻越厚重、單位面積質(zhì)量越大，隔聲越好。所以單一輕質(zhì)材料做成單層墻，不可能克服既要輕又要隔聲好的矛盾。

本文就建筑聲學(xué)中一些基本概念，結(jié)合紙面石膏板的隔聲及應(yīng)用進(jìn)行一些討論。

一、建筑聲學(xué)的基本概念

1）聲音

物體的振動(dòng)產(chǎn)生“聲”，振動(dòng)的傳播形成“音”。人們通過(guò)聽(tīng)覺(jué)器官感受聲音，聲音是物理現(xiàn)象，不同的聲音人們有不同的感受，相同聲音的感受也會(huì)因人而異。美妙的音樂(lè)令人陶醉，清晰激昂的演講令人鼓舞，但有時(shí)侯，鄰居傳來(lái)的音樂(lè)聲使人難以入睡，他人之間的甜言蜜語(yǔ)也許令人煩惱。建筑聲學(xué)不同于其他物理聲學(xué)，主要研究目的在于如何使人們?cè)诮ㄖ蝎@得良好的聲音環(huán)境，涉及的問(wèn)題不局限于聲音本身，還包括心理感受、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)甚至群體行為學(xué)等多方面問(wèn)題。

人耳的聽(tīng)覺(jué)下限是0dB，低于15dB的環(huán)境是極為安靜的環(huán)境，安靜的會(huì)使人不知所措。鄉(xiāng)村的夜晚大多是25-30dB，除了細(xì)心才能夠體會(huì)到的流水、風(fēng)、小動(dòng)物等自然聲音以外，其他感覺(jué)一片寧?kù)o，這也是生活在喧囂之中的城市人所追求的凈土。城市的夜晚會(huì)因區(qū)域不同而有所不同。較為安靜區(qū)域的室內(nèi)一般在 30-35dB，如果你住在繁華的鬧市區(qū)或是交通干線附近，將不得不忍受40-50dB（甚至更高）的噪聲，如果碰巧鄰居是一位不通情達(dá)理的人，夜深人靜時(shí)蹦蹦跳跳、高聲喧嘩，也許更要飽受煎熬了。人們正常講話的聲音大約是60-70dB，大聲呼喊可達(dá)100dB。在中式餐館中，往往由于缺乏吸聲處理，人聲鼎沸，聲音將達(dá)到70-80dB，有國(guó)外研究報(bào)道噪聲中進(jìn)餐會(huì)影響健康。人耳的聽(tīng)覺(jué)上限一般是120dB，超過(guò)120dB的聲音會(huì)造成聽(tīng)覺(jué)器官的損傷， 140dB的聲音會(huì)使人失去聽(tīng)覺(jué)。高分貝喇叭、重型機(jī)械、噴氣飛機(jī)引擎等都能夠產(chǎn)生超過(guò)120dB的聲音。

人耳聽(tīng)覺(jué)非常敏感，正常人能夠察覺(jué)1dB的聲音變化，3dB的差異將感到明顯不同。人耳存在掩蔽效應(yīng)，當(dāng)一個(gè)聲音高于另一個(gè)聲音10dB時(shí)，較小的聲音因掩蔽而難于被聽(tīng)到和理解，由于掩蔽效應(yīng)，在90-100dB的環(huán)境中，即使近距離講話也會(huì)聽(tīng)不清。人耳有感知聲音頻率的能力，頻率高的聲音人們會(huì)有“高音”的感覺(jué)，頻率低的聲音人們會(huì)有“低音”的感覺(jué)，人耳正常的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是20-20KHz。人耳耳道類似一個(gè)2-3cm的小管，由于頻率共振的原因，在2000-3000Hz的范圍內(nèi)聲音被增強(qiáng)，這一頻率在語(yǔ)言中的輔音中占主導(dǎo)地位，有利于聽(tīng)清語(yǔ)言和交流，但人耳最先老化的頻率也在這個(gè)范圍內(nèi)。一般認(rèn)為，500Hz以下為低頻，500Hz-2000Hz為中頻，2000Hz以上為高頻。語(yǔ)言的頻率范圍主要集中在中頻。人耳聽(tīng)覺(jué)敏感性由于頻率的不同有所不同，頻率越低或越高時(shí)敏感度變差，也就是說(shuō)，同樣大小的聲音，中頻聽(tīng)起來(lái)要比低頻和高頻的聲音響。

2）頻率特性

聲音可以分解為若干（甚至無(wú)限多）頻率分量的合成。為了測(cè)量和描述聲音頻率特性，人們使用頻譜。頻率的表示方法常用倍頻程和1/3倍頻程。倍頻程的中心頻率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十個(gè)頻率，后一個(gè)頻率均為前一個(gè)頻率的兩倍，因此被稱為倍頻程，而且后一個(gè)頻率的頻率帶寬也是前一個(gè)頻率的兩倍。在有些更為精細(xì)的要求下，將頻率更細(xì)地劃分，形成1/3倍頻程，也就是把每個(gè)倍頻程再劃分成三個(gè)頻帶，中心頻率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、 1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十個(gè)頻率，后一個(gè)頻率均為前一個(gè)頻率的 21/3倍。在實(shí)際工程中更關(guān)心人耳敏感的部分，因此，除進(jìn)行必要的科學(xué)研究以外，大多數(shù)情況下考慮的頻率范圍在100Hz到5KHz。如果將聲音的頻率分量繪制成曲線就形成了頻譜。

對(duì)于各種建筑聲學(xué)材料來(lái)講，不同頻率條件下聲學(xué)性能是不同的。有的材料具有良好的高頻吸聲性能，有的材料具有良好的低頻吸聲性能，有的材料對(duì)某些頻率具有良好的吸聲性能，不一而同。隔聲等其他聲學(xué)性能也是如此。

3）分貝和A聲級(jí)

分貝對(duì)于非專業(yè)人員來(lái)講是最難理解的，然而對(duì)于專業(yè)人士來(lái)講分貝又是再熟悉不過(guò)了。分貝(d是以美國(guó)電話發(fā)明家貝爾命名的，因?yàn)樨惖膯挝惶?，因此采用分貝，代?/10貝。

分貝的概念比較特別，它的運(yùn)算不是線性比例的，而是對(duì)數(shù)比例的，例如兩個(gè)音箱分別發(fā)出60dB的聲音，合在一起并不是120dB，而是63dB。如果某種吸聲材料吸收了80%的聲能，聲音降低了不是0.8dB也不是80dB而是 10lg(1-0.8)=7dB。如果某種隔墻隔聲量為50dB，那么透過(guò)去的聲音為0.00001。分貝的計(jì)算較為復(fù)雜，需要具備專業(yè)知識(shí)才能完成。

使用分貝描述聲音時(shí)需要同時(shí)給出頻率。任何一個(gè)聲音，不同頻率的分貝數(shù)可能是不同的。我們可以說(shuō)在某頻率時(shí)，聲壓級(jí)是多少，或吸聲系數(shù)是多少，或隔聲量是多少等等。

A聲級(jí)的概念會(huì)使普通人感到迷惑。聲級(jí)是將各個(gè)頻率的聲音計(jì)權(quán)相加（不是簡(jiǎn)單的算術(shù)相加）得到的聲音大小，A聲級(jí)是各個(gè)頻率的聲音通過(guò)A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)后再相加得到的大小，A聲級(jí)反映了人耳對(duì)低頻和高頻不敏感的聽(tīng)覺(jué)特性。例如，如果100Hz的聲壓級(jí)為80dB，在計(jì)算A聲級(jí)時(shí)，將按計(jì)權(quán)減去50.5dB，即按 29.5dB來(lái)計(jì)算；而1KHz的聲壓級(jí)為80dB，計(jì)權(quán)值為0dB，即仍按80dB計(jì)算。A聲級(jí)的目的在于，A聲級(jí)越大，則表明聲音聽(tīng)起來(lái)越響。A聲級(jí)分貝通常計(jì)為dBA。許多與噪聲有關(guān)的國(guó)家規(guī)范都是按A聲級(jí)作為指標(biāo)的。

4）吸聲

吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象，吸聲可以降低室內(nèi)聲壓級(jí)。描述吸聲的指標(biāo)是吸聲系數(shù)a，代表被吸收的聲能與入射聲能的比值。理論上，如果某種材料完全反射聲音，那么它的a=0；如果某種材料將入射聲能全部吸收，那么它的a=1。事實(shí)上，所有材料的a介于0和1之間，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。

不同頻率上會(huì)有不同的吸聲系數(shù)。人們使用吸聲系數(shù)頻率特性曲線描述材料在不同頻率上的吸聲性能。按照ISO標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，吸聲測(cè)試報(bào)告中吸聲系數(shù)的頻率范圍是100-5KHz。將 100-5KHz的吸聲系數(shù)取平均得到的數(shù)值是平均吸聲系數(shù)，平均吸聲系數(shù)反映了材料總體的吸聲性能。在工程中常使用降噪系數(shù)NRC粗略地評(píng)價(jià)在語(yǔ)言頻率范圍內(nèi)的吸聲性能，這一數(shù)值是材料在250、500、1K、2K四個(gè)頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值，四舍五入取整到0.05。一般認(rèn)為NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于0.4的材料才被認(rèn)為是吸聲材料。當(dāng)需要吸收大量聲能降低室內(nèi)混響及噪聲時(shí)，常常推薦使用高吸聲系數(shù)的材料。離心玻璃棉屬于高 NRC吸聲材料，5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達(dá)到0.90。

多孔吸聲材料，如離心玻璃棉、巖棉、礦棉、植物纖維噴涂等，吸聲機(jī)理是材料內(nèi)部有大量微小的孔隙，聲波沿著這些孔隙可以深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。多孔吸聲材料的吸聲特性是隨著頻率的增高吸聲系數(shù)逐漸增大，這意味著低頻吸收沒(méi)有高頻吸收好。與墻面或天花存在空氣層的穿孔板，即使材料本身吸聲性能很差，這種結(jié)構(gòu)也具有吸聲性能，如穿孔的石膏板、木板、金屬板、甚至是狹縫磚等，它的吸聲機(jī)理是亥姆霍茲共振，類似于暖水瓶，外部空間與內(nèi)部空間通過(guò)窄的瓶頸連接，聲波入射時(shí)，在共振頻率上與頸部的空氣及內(nèi)部空間之間產(chǎn)生劇烈的共振作用而損失聲能。亥姆霍茲共振吸收的特點(diǎn)是只有在某些頻率上具有較大的吸聲系數(shù)。薄膜或薄板與其他結(jié)構(gòu)體形成空腔時(shí)也能吸聲，如木板、金屬板等，這種結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是薄板共振，在共振頻率上，由于薄板劇烈振動(dòng)而大量吸收聲能。薄板共振吸收大多在低頻具有較好的吸聲性能。

5）混響和混響時(shí)間

混響是房間中聲音被界面不斷反射而積累的結(jié)果，混響可以使室內(nèi)的聲音增加15dB，同時(shí)會(huì)降低語(yǔ)言清晰度。對(duì)于音樂(lè)演奏的空間，如音樂(lè)廳、劇場(chǎng)等，需要混響效果使樂(lè)曲更加舒緩而愉悅。對(duì)于語(yǔ)言使用的空間，如電影院、教室、禮堂、錄音室等需要減少混響使講話更加清晰。因此，不同使用要求的房間需要不同的混響效果。

描述混響效果的指標(biāo)是混響時(shí)間，它是室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，聲壓級(jí)衰減60dB所經(jīng)歷的時(shí)間，單位是秒?；祉憰r(shí)間與室內(nèi)吸聲存在數(shù)學(xué)關(guān)系，也就是建筑聲學(xué)中著名的塞賓公式：T=0.161V/(S×a) ，其中T是混響時(shí)間，V是房間體積，S是房間墻面的總表面積，a是房間表面的平均吸聲系數(shù)。由塞賓公式可以看出，房間體積越大混響時(shí)間越長(zhǎng)；平均吸聲系數(shù)越大，混響時(shí)間越短。如體育館等體積巨大的空間，如果不進(jìn)行吸聲處理的話，混響時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，將嚴(yán)重影響語(yǔ)言清晰度。由于室內(nèi)吸聲與頻率有關(guān)，不同頻率的混響時(shí)間也有所不同，房間音質(zhì)指標(biāo)常指的是中頻混響時(shí)間。據(jù)研究，就較理想的混響時(shí)間而言（中頻），音樂(lè)廳為1.8-2.2秒，劇院為1.3-1.5秒，多功能禮堂為1.0-1.4秒，電影院為0.6-1.0秒，教室為0.4-0.8秒，錄音室為0.2-0.4秒，體育館為低于2.0秒。在建筑設(shè)計(jì)中正確地應(yīng)用吸聲材料可以控制混響時(shí)間，保證音質(zhì)效果滿足使用要求。

6）隔聲

為了保證室內(nèi)環(huán)境的私密性，降低外界聲音的影響，房間之間需要隔聲。隔聲與吸聲是完全不同的概念，好的吸聲材料不一定是好的隔聲材料。聲音進(jìn)入建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)有三種形式。1）通過(guò)孔洞直接進(jìn)入。2）聲波撞擊到墻面引起墻體振動(dòng)而輻射聲音。3）物體撞擊地面或墻體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)振動(dòng)而輻射聲音。前兩種方式為空氣聲傳聲，第三種方式是撞擊聲傳聲。

描述空氣聲傳聲隔聲性能的指標(biāo)是隔聲量，隔聲量的定義是R=10lg（1/τ），其中τ是透射聲能與入射聲能的比，隔聲量的單位是dB。隔聲量可以粗略地理解為墻體兩邊聲音分貝數(shù)的差值，但絕對(duì)不是差值這樣簡(jiǎn)單?？锥吹母袈暳縍=0dB，隔掉99%聲能的隔墻的隔聲量是20dB，隔掉99.999%聲能的隔墻的隔聲量是50dB。

墻體在不同頻率下的隔聲量一般并不相同，一般規(guī)律是高頻隔聲量好于低頻。不同材料的隔聲量頻率特性曲線很不相同，為了使用單一指標(biāo)比較不同材料及構(gòu)造的隔聲性能，人們使用計(jì)權(quán)隔聲量Rw。Rw是使用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)曲線與墻體隔聲量頻率特性曲線進(jìn)行比較得到的，標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)曲線符合人耳低頻不敏感的聽(tīng)覺(jué)特性。具體評(píng)價(jià)方法可參見(jiàn)國(guó)標(biāo)GBJ121-88“建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”。

隔墻隔聲存在質(zhì)量定律，即單層墻越重隔聲性能越好，單位面積的質(zhì)量提高一倍，隔聲量提高6dB。120磚墻的面密度為260kg/m2，隔聲量為46- 48dB；240磚墻的面密度為520kg/m2，隔聲量為52-54dB。磚墻墻體過(guò)重，結(jié)構(gòu)荷載負(fù)擔(dān)較大，使用黏土磚也不利于耕地保護(hù)，因此，輕墻得以廣泛使用。為了使輕墻達(dá)到良好的隔聲性能，需要使用多層墻板內(nèi)填吸聲材料的方法。75龍骨內(nèi)填玻璃棉的雙面雙層紙面石膏板墻的面密度只有60kg/m2 左右，隔聲量可以達(dá)到50dB。同樣面密度的90厚加氣混凝土板墻的隔聲量只有36dB。對(duì)于住宅隔聲，Rw應(yīng)至少大于45dB，最好大于50dB。

描述撞擊聲傳聲隔聲性能的指標(biāo)是撞擊聲壓級(jí)，它不同于空氣聲隔聲量所表達(dá)的“隔掉聲音的分貝數(shù)”，而是表示在使用標(biāo)準(zhǔn)打擊器（一種能夠產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)撞擊能量的設(shè)備）撞擊樓板時(shí)，樓下聲音的大小。撞擊聲壓級(jí)越大表示樓板撞擊聲傳聲隔聲能力越差，反之越好。撞擊聲壓級(jí)反映了人在樓上活動(dòng)時(shí)對(duì)樓下房間產(chǎn)生聲音的大小。樓板撞擊聲壓級(jí)隨頻率不同而變化，為了使用單一指標(biāo)比較不同樓板的隔絕撞擊聲的性能，人們使用計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)Lpn，w。Lpn，w同樣使用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)曲線與撞擊聲隔聲頻率特性曲線進(jìn)行比較得到的，具體評(píng)價(jià)方法可參見(jiàn)國(guó)標(biāo)GBJ121-88“建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”。

比較理想的住宅樓板計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)應(yīng)小于65dB。然而，大量使用的普通10cm厚混凝土樓板計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)為80-82dB，樓板隔聲問(wèn)題比較嚴(yán)重，住戶多有抱怨，誰(shuí)沒(méi)有聽(tīng)到樓上的腳步聲以及孩子的跑跳聲的經(jīng)歷呢？采用浮筑地板的方法可以提高樓板隔聲性能，如在結(jié)構(gòu)樓板上鋪一層高容重的玻璃棉減振墊層再做40mm厚的混凝土地面，計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)可以小于60dB。

二、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(jì)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(gè)方面：

1）質(zhì)量定律：對(duì)于隔墻隔聲存在一個(gè)普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度越大）隔聲效果越好。對(duì)于單層密致勻?qū)崏?，面密度每增加一倍，隔聲量在理論上增?6dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對(duì)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(dòng)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(shí)，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(píng)價(jià)最低參考頻率100Hz時(shí)，由于人耳聽(tīng)覺(jué)特性對(duì)低頻不敏感，對(duì)隔聲量Rw的影響大大降低，一般設(shè)計(jì)紙面石膏板隔墻時(shí)，應(yīng)使共振頻率盡量低于100Hz。

對(duì)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(duì)15mm板構(gòu)造的墻體構(gòu)件隔聲性能影響較小。但對(duì)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?yàn)楣舱耦l率的原因，而在共振頻率以外200Hz、250Hz處的隔聲量接近，這是因?yàn)樽枘峥刂啤?/p>

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(dòng)以外，還有沿著板面方向的受迫彎曲振動(dòng)。在某個(gè)特定頻率以上，受迫彎曲振動(dòng)將和板固有的自由彎曲振動(dòng)發(fā)吻合，這時(shí)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)。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(shì)強(qiáng)過(guò)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(huì)變得更深。如果使用不同厚度的板進(jìn)行疊合，吻合谷將彼此錯(cuò)開(kāi)，且每個(gè)吻合谷都較淺，對(duì)隔聲性能有利。

雙層板的劇烈吻合效應(yīng)是非常明顯的，會(huì)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(huì)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(huì)影響這些因素，包括影響最直接的面密度。從大量的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)減小面密度，吻合頻率會(huì)變高，而且吻合效應(yīng)會(huì)變?nèi)?，?duì)隔聲有利。

4）聲橋：板材直接固定在龍骨上時(shí)，受聲一側(cè)板的振動(dòng)會(huì)通過(guò)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(qiáng)，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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)將龍骨結(jié)構(gòu)做成錯(cuò)列結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)列結(jié)構(gòu)是豎龍骨錯(cuò)列分立，兩邊板不同時(shí)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(méi)有任何連接，板固定在各自的龍骨上。理論上講，錯(cuò)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(cuò)列龍骨隔墻，比普通龍骨隔墻可以提高7－8dB。錯(cuò)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(huì)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(wàn)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(shí)墊入塑料彈性膠條。另外，當(dāng)每面兩層石膏板時(shí)，應(yīng)錯(cuò)縫安裝，里層可以不勾縫，只對(duì)外層勾縫，這對(duì)隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時(shí)必須勾縫，否則隔聲量將會(huì)下降12－17dB。

三、影響輕鋼龍骨輕質(zhì)板隔墻的隔聲性能的因素

單層墻體因受質(zhì)量定律的限制，必須是重墻才能獲得良好的隔聲性能。對(duì)于住宅分戶墻，為達(dá)到國(guó)家最低標(biāo)準(zhǔn)Rw=40dB的要求單層隔墻至少需要 100kg/m2以上的面密度（面密度是每平方米墻體的重量）。如果將墻體分成兩層或多層，隔聲量會(huì)顯著提高。這是因?yàn)?，聲音撞擊到第一層墻板時(shí)，透射的部分將進(jìn)入兩層墻板之間空腔，在空腔中來(lái)回反射多次后，一部分透射到墻體對(duì)面，另一部分被損耗掉。同時(shí)，兩層之間的腔體有類似彈簧的作用，使墻板系統(tǒng)具有有利于消耗聲音的彈性，進(jìn)一步隔聲。如果在腔體中填入離心玻璃棉等吸聲材料后，聲音傳播過(guò)程中在腔體中來(lái)回反射的聲音將被大大衰減，隔聲量大為提高。對(duì)于 120厚的磚墻隔聲量從45dB左右提高到50dB以上需要重量提高一倍，即需要240磚墻。而對(duì)于75輕鋼龍骨雙面雙層12紙面石膏板隔墻而言，只需在腔體內(nèi)添加一層50厚24Kkg/m3的玻璃棉，計(jì)權(quán)隔聲量就從44dB提高到50dB。可見(jiàn)，隔墻腔體中的吸聲材料對(duì)隔聲量的影響非常重要。根據(jù)測(cè)定，使用雙層75龍骨的六層12紙面石膏板（三道墻板，每道兩層石膏板，共兩個(gè)龍骨空腔）的輕型墻體內(nèi)添兩層50厚24Kkg/m3的玻璃棉，計(jì)權(quán)隔聲量將達(dá)到Rw=60dB，這是半米厚混凝土隔墻的隔聲量。

然而，輕型多層板隔墻即使使內(nèi)填了離心玻璃棉等吸聲材料，低頻的隔聲能力也不能完全和重型墻相比，計(jì)權(quán)隔聲量同樣是Rw=50dB的混凝土墻和輕墻相比，在125Hz頻率上，混凝土隔墻的隔聲量R=40dB，而輕墻的隔聲量只有23、24dB左右。一個(gè)有利的因素是，人耳對(duì)低頻并不敏感，因此在大多語(yǔ)言環(huán)境下輕墻完全可以滿足隔聲要求，但在機(jī)械噪聲、迪斯科舞廳等低頻聲音嚴(yán)重的場(chǎng)合必須考慮低頻隔聲量是否足夠。輕墻低頻隔聲較差的主要原因是墻板比較輕柔，難于阻隔振動(dòng)幅度較大、波長(zhǎng)較長(zhǎng)的低頻聲，同時(shí)，空腔中的吸聲材料低頻吸聲性能也比較有限。

龍骨：龍骨彈性越好隔聲性能越好，尤其低頻隔聲量有顯著提高。輕鋼龍骨的彈性好于木龍骨，故使用輕鋼龍骨輕墻比木龍骨輕墻計(jì)權(quán)隔聲量高1-3dB。如果采用Z型減振龍骨，計(jì)權(quán)隔聲量可以提高1-2dB。如果在龍骨上采用S型的減振條，計(jì)權(quán)隔聲量可以提高2dB。如果使用兩層完全分離的龍骨（龍骨之間沒(méi)有任何連接），隔聲量能夠提高5-7dB。龍骨越寬，也就是空腔越大隔聲性能越好，100厚龍骨比75厚龍骨計(jì)權(quán)隔聲量提高1dB左右。安裝墻板的螺絲釘釘距越稀疏，隔聲性能越好，因?yàn)橄∈璧尼斁嗍箟Π暹B接的剛性變差，據(jù)測(cè)定，300mm的釘距比250mm的釘距計(jì)權(quán)隔聲量提高0.5dB左右，但是釘距不能過(guò)于稀疏，因?yàn)楸仨毐ＷC墻體的強(qiáng)度。

墻板：在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，面密度越大同時(shí)越薄的墻板隔聲性能越好。這是因?yàn)?，密度越大隔聲量越大，越薄則在中高頻出現(xiàn)的吻合谷越往高的頻率偏移，偏出感興趣的頻率范圍之外。例如，同樣厚度的75龍骨雙面單層25mm厚內(nèi)填棉的紙面石膏板墻的吻合谷在2500Hz，計(jì)權(quán)隔聲量?jī)H為47dB，而75龍骨雙面雙層 12mm厚內(nèi)填棉的紙面石膏板墻的吻合谷在3150Hz，吻合效應(yīng)影響變?nèi)酰?jì)權(quán)隔聲量為50dB。對(duì)于GRC板、硅酸鈣板等墻板，由于密度比石膏板大，而厚度比石膏板薄，因此具有更好的隔聲性能。另外，使用不同厚度的板材復(fù)合，或使用不同材料的板材復(fù)合可以將共振和吻合頻率錯(cuò)開(kāi)，有利于提高隔聲量，例如使用10mm的GRC板與12mm紙面石膏板復(fù)合的雙面雙層填棉輕墻的計(jì)權(quán)隔聲量比兩層石膏板的輕墻高2dB，可達(dá)52dB。

內(nèi)填棉：內(nèi)填離心玻璃棉的厚度和容重越大，吸聲效果越好，由于聲音在空腔來(lái)回反射多次而消耗，即使每次反射吸聲較小，多次反射的積累效果也非常大，因此 5cm厚24kg/m3的離心玻璃棉作為內(nèi)填吸聲材料已經(jīng)足夠了，更厚或更大的密度所帶來(lái)的隔聲增加量非常有限，一般不會(huì)提高1dB以上的隔聲量。但是， 2.5cm以下、不足16kg/m3的離心玻璃棉由于過(guò)于稀松，吸聲性能太差，會(huì)使隔聲量下降2-3dB。5cm厚容重大于40kg/ m3巖棉和玻璃棉的隔聲效果是類似的，理論上講，因?yàn)閹r棉容重往往大于玻璃棉，隔聲略有優(yōu)勢(shì)，但很難相差1dB，那種認(rèn)為輕墻中巖棉隔聲好于玻璃棉的觀點(diǎn)是不正確的。還有一點(diǎn)非常重要，就是空腔中的棉不能滿填，這樣會(huì)造成棉將兩層墻板連接在一起，出現(xiàn)聲橋，使隔聲量下降。填棉時(shí)，應(yīng)盡量保證棉體兩邊不同時(shí)接觸板材，以防止聲橋。如果使用50mm厚的C型龍骨，那么填棉厚度應(yīng)小于50mm，如25mm或40mm的巖棉或玻璃棉。有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為棉體需要滿填、填實(shí)在空腔中，和板之間不留空氣層，這是不對(duì)的。實(shí)驗(yàn)表明，滿填棉隔聲性能將下降1－3dB。另外填棉厚度不均、回彈率過(guò)大等造成的棉板與兩邊板材局部或大面積接觸都會(huì)引起隔聲量下降，施工操作中應(yīng)盡量避免。

板縫和孔洞：隔墻上如果出現(xiàn)縫隙和孔洞，會(huì)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(wàn)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(shí)墊入塑料彈性膠條。另外，當(dāng)每面兩層石膏板時(shí)，應(yīng)錯(cuò)縫安裝，里層可以不勾縫，只對(duì)外層勾縫，這對(duì)隔墻隔聲量影響不大。但是每面一層板時(shí)必須勾縫，否則隔聲量將會(huì)下降12－17dB。

施工及其他等因素：以下若干因素對(duì)隔聲的影響并非墻板本身，而是設(shè)計(jì)、施工、整體結(jié)構(gòu)等方面疏忽造成的，這些因素有時(shí)造成紙面石膏板隔墻隔聲量下降非常嚴(yán)重。

①板－板之間空腔內(nèi)填棉不飽滿，或棉釘粘合不牢固，過(guò)一段時(shí)間后棉體下墜（玻璃棉常出現(xiàn)這種情況），造成出現(xiàn)填棉縫隙。嚴(yán)重時(shí)可能引起3－5dB隔聲量的下降。

③隔墻外框和房屋結(jié)構(gòu)剛性連接，未按規(guī)定墊入彈性墊條，結(jié)構(gòu)受荷變形或結(jié)構(gòu)振動(dòng)，造成板縫開(kāi)列，形成縫隙漏聲。

④管道穿墻，未按規(guī)定要求密封處理，造成孔隙；電器開(kāi)關(guān)盒、插銷盒在墻上暗裝，未按規(guī)定要求做內(nèi)嵌石膏板盒隔聲處理，造成隔聲薄弱環(huán)節(jié)；甚至隔墻兩邊電器盒對(duì)裝而不做任何處理，都會(huì)大大降低隔聲性能。

⑤在實(shí)際建筑物中，兩個(gè)房間除了隔墻傳聲外，還有其他途徑引起聲音從一個(gè)房間進(jìn)入另一個(gè)房間，這些途徑的傳聲稱為側(cè)向傳聲，如地面結(jié)構(gòu)傳聲、側(cè)墻結(jié)構(gòu)傳聲、門窗傳聲、管道風(fēng)道傳聲等。有些有吊頂?shù)拇蠓块g用石膏板隔墻分隔成一些小間，因?yàn)橄茸龅牡蹴?，隔墻只做到吊頂下沿，而沒(méi)有延伸到結(jié)構(gòu)層樓板底，出現(xiàn)吊頂內(nèi)的側(cè)向傳聲，造成房間實(shí)際隔聲量比隔墻隔聲量低很多。

四、輕鋼龍骨紙面石膏板墻隔聲使用中的考慮

我國(guó)部頒標(biāo)準(zhǔn)JGJ37-87《民用建筑設(shè)計(jì)通則》中，要求各類主要用房的隔墻計(jì)權(quán)隔聲量Rw不應(yīng)小于40dB。

辦公建筑中需要安靜和一般性保密要求的辦公室之間的隔墻，Rw可選≥45dB，勉強(qiáng)一點(diǎn)可選≥40dB。鄰近噪聲較大或保密、隔聲要求較高，如高級(jí)賓館、寫字樓、高標(biāo)準(zhǔn)住宅等Rw不應(yīng)小于45dB，最好選用≥50dB。對(duì)隔聲要求不高的房間之間，或兩邊房間本身較安靜，如圖書館閱覽室、醫(yī)院病房、手術(shù)室、學(xué)校教室等可選用≥40dB，勉強(qiáng)一點(diǎn)可選≥35dB。

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)要求選定隔墻材料和構(gòu)造方法。后附的隔聲數(shù)據(jù)Rw是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得的，一般實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)條件下，可能會(huì)下降。因此在工程設(shè)計(jì)時(shí)，亦選用Rw比實(shí)際要求高3-5dB的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方案，作為設(shè)計(jì)余量。此外，測(cè)試中隔墻兩面未做裝修，實(shí)際工程中墻體表面可能使用一些飾面材料，如石膏膩?zhàn)拥?，?huì)增加一些重量并減少縫隙，可以略微提高隔墻隔聲量1dB左右。

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