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隔音降噪知識
什么玻璃隔音效果好?
編輯:廣州安佳隔音窗   時間:2017-11-03

什么玻璃隔音效果最好?安佳復合夾膠隔音玻璃給你一個安靜溫馨的家!


玻璃常識

1. 聲音的基本知識

聲音在建筑物中的傳播按照傳播途徑分為兩大類:通過空氣的傳聲,稱為空氣聲;對應于聲的隔絕,稱為空氣聲隔絕。通過建筑結構的固體聲,稱為固體聲;對應于聲的隔絕,稱為固體聲隔絕。聲音作為一種客觀物理現象,它的主要特征是頻率(赫茲Hz)、強度(分貝dB)與時間的關系。


1 聲波頻率的分類

分類

頻率范圍

說明

次聲波

< 20 Hz

人耳聽不到

聲頻聲

20-20000 Hz

100-2500 Hz,噪聲對人影響頻率范圍2000-4000 Hz,最靈敏的頻率范

超聲波

> 20000 Hz

人耳聽不到

如表1所示,人耳聽得見的聲波——聲頻聲的頻率范圍約為2020000赫茲。小于20赫茲,叫次聲波;大于20000赫茲,叫超聲波。但人耳對不同頻率信號的反應是有差別的。對500赫茲-8000赫茲敏感,最靈敏的頻率大致在20004000赫茲之間;噪聲對人影響的頻率范圍主要在1002500赫茲。


2 聲音強度的分類

強度

說明

舉例

020 分貝

很靜、幾乎感覺不到

一根別針掉落的聲音

2040 分貝

安靜、猶如輕聲細語

輕聲耳語

4060 分貝

一般、普通室內談話

辦公室說話

6070 分貝

吵鬧、有損神經

大聲說話

7090 分貝

很吵、神經細胞受到破壞

車輛行駛

90100 分貝

吵鬧加劇、聽力受損

拖拉機開動

100120 分貝

難以忍受、呆一分鐘即暫時致聾

音響設備最大音量

120分貝以上

全聾

飛機起飛

聲音強度的簡單劃分可以如表2所示,當聲音強度超過60分貝時,人耳會覺得非常吵鬧和不舒服。關于噪聲的國家標準比較多,這里不一一列舉。不同建筑物對于噪聲的限制也有所不同,要求低的一般要低于55分貝,要求高的會低于30分貝。這樣再根據建筑物周圍環境的噪聲級別,進行隔聲設計,選擇合適隔聲性能的隔音玻璃。


2.隔聲的基本概念

GB/T 501212005《建筑噪聲評價標準》采用空氣聲隔聲的計權隔聲量RW來表示。美國(按照美國材料試驗標準ASTM E-90,E-413)采用隔聲等級,即STC(Sound Transmission Class)等級。STC是一個簡單數字等級,大多數情況下與RW相等,可以互相替代使用。RWSTC對評價建筑內隔墻的隔聲性能有較好的適用性。

根據美國ASTME1332標準,建筑外墻、外窗對戶外交通噪聲的隔聲性能用OITC表示,OITC考慮了外墻、外窗的空氣滲透與隔聲的關系。對于相同的玻璃樣品而言,STC大于OITC,玻璃種類不同,STCOITC的值差別也不同,一般相差210dB。

此外,如果要準確表示隔聲性能,還需要加上頻譜修正量,分為粉紅噪聲頻譜修正量C和交通噪聲頻譜修正量Ctr。以5+1.52PVB+5+12A+6夾層中空玻璃結構為例,其準確的隔聲性能表示方式如下:

RwC;Ctr= 41-1;-4dB

——C,粉紅噪聲頻譜修正量(中高頻)

——Ctr,交通噪聲頻譜修正量(中低頻)

其中,粉紅噪聲頻譜修正量主要針對內窗和內門,即內窗和內門的隔音值Rw=41-1=40分貝;交通噪聲頻譜修正量主要針對外窗和外門,即外窗和外門的隔音值Rw=41-4=37分貝


3.隔聲三大原理

隔聲材料的隔聲遵循三大原理:1)共振效應;2)質量效應;3)吻合效應。


1)共振效應

當聲波頻率與某個簡正頻率一致時,產生共振而降低傳聲損失。有時馬路上汽車駛過引起窗戶振動,就是共振效應。雙層玻璃與空氣層組成一個共振系統,其固有頻率fo由下式得出:

fo600(1/M1+1/M2)1/2/L1/2=379(1/d1+1/d2)1/2/L1/2

其中,M1、M2為每層玻璃單位面積的質量(kg/m2);d1、d2為每層玻璃的厚度(mm);L為空氣層厚度(cm)。按照上述公式,結構為6mm12 A6 mm的中空玻璃,fo200Hz。


2)質量定律

隔層的單位面積質量(m)越大,傳聲損失就越大,m增加一倍,傳聲損失增加6dB;頻率越高,傳聲損失越大,頻率提高一倍,傳聲損失提高6 dB。增加玻璃的厚度,即增加玻璃的單位面積的質量,是提高玻璃隔聲性能的可行途徑。

隔層的的隔聲量公式為:R=20lgm+20lgf-48。其中,m為隔層的單位面積質量(kg/m2);f為入射聲波的頻率(Hz)。

單層玻璃的隔聲量公式為:R20lg2.5d+20lgf-4820lgd+20lgf-40。其中,d玻璃的厚度(mm)。500Hz——6mm,R=30dB;12mm,R=36dB。

對于雙層均質密實墻的空氣隔絕,空氣層的附加隔聲量(ΔR)隨空氣層厚度增加呈對數相關,其大致關系式:ΔR=10lgL+t。其中,L為空氣層厚度(cm);t為調整值,與玻璃的板面規格有關。當L<1cm時,ΔR趨于0;當L即空氣層厚度超過10mm,對隔音才有貢獻??諝鈱?/span>12mm,ΔR=0.8+t;空氣層16mm,ΔR=2+t;空氣層24mm,ΔR=3.8+t。當L>10 cm 時,ΔR趨于10dB。


3)吻合效應

在聲波入射時隔層不僅做整體振動,而且還作彎曲振動。當達到臨界頻率時,即彎曲振動的波長與入射波長相等時,彎曲振動達到一極大值,向另一面的輻射也特別大,隔聲量大為降低,出現傳聲損失低谷——吻合谷。

隔層的吻合臨界頻率與隔層的厚度、彈性模量和泊松比和聲速有關,對于平板玻璃(彈性模量70 GPa,泊松比0.24,聲速344m/s),則fc=11975/d。其中,d玻璃的厚度(mm)。例如,6mm玻璃的吻合臨界頻率約為2000赫茲。如果吻合谷落在主要聲頻范圍內(1002500Hz),玻璃的隔聲性能將大大降低,故應盡量避免。

對于簡單中空玻璃或者夾層玻璃,如果采用等厚的原片玻璃,2原片玻璃的吻合谷相同并產生疊加,使隔聲性能降低。如果采用不等厚的玻璃,則吻合谷頻率不同,隔聲性能得到改善。隔音PVB膠片的原理,主要是減弱吻合效應以提升隔音效果。


4.常見玻璃的隔聲性能

玻璃的隔聲性能同樣遵循3個隔聲原理,當表面質量相同時,隔聲性能從劣到優的順序為:中空玻璃<單層玻璃<夾層玻璃<單夾層中空玻璃<雙夾層中空玻璃。表3匯總了常見玻璃結構的隔音值,其規律完全符合前述的三大隔聲原理。


3 常見玻璃的隔聲性能


玻璃類型

玻璃結構

玻璃厚度(mm

隔音值(dB

備注

單片玻璃

6

6

31


12

12

37

單片玻璃厚度增加一倍,Rw增加6分貝

中空玻璃

5+9A+5

19

33

空氣層厚度12以上,隔音才有效果

6+12A+6

24

35


8+12A+8

28

37


8+12A+6

26

40

非對稱結構,隔音更好

夾層玻璃

6+0.76P+6

12.76

38


6+1.52P+6

13.52

39

PVB增加一倍,Rw增加1分貝

10+0.76P+6

16.76

40

非對稱結構,隔音更好

夾層中空

5+0.76P+5+12A+6

28.76

41


6+0.76P+6+12A+6

30.76

43

隔音最佳配置

三玻兩腔

6+12A+6+12A+6

42

39

空氣層厚度增加一倍,隔音增加3分貝


總結:選擇合適的隔音玻璃,在這吵雜喧囂的世界里,還您一個安靜舒適的辦公與生活環境。


 

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