輕質隔墻結構及隔聲性能影響

輕質隔墻結構及隔聲性能影響
1.輕質隔墻墻體結構及功能
輕質隔墻通常采用雙面墻板結構，即我們通常所說的“板+龍骨+板”的結構，每面的墻板一般分為單層板和雙層板；龍骨為間隔排布，使龍骨間產生空腔，起到隔聲效果，一般而言空腔越大，隔墻的隔聲性能越好；為進一步提高輕質隔墻的隔聲性能，會選擇在龍骨間形成的空腔中填隔音棉；
（1）龍骨
龍骨是輕質隔墻的核心結構，起到支撐和穩定墻體的作用；龍骨根據材質一般分為木龍骨和輕鋼龍骨，早期的室內裝飾中木龍骨的使用比較普遍，但相比輕鋼龍骨，木龍骨耐火性能差、耐久度差和隔聲性能差的問題逐漸暴露，在現代室內裝飾中已經基本被輕鋼龍骨取代，我們將著重分析輕鋼龍骨。
輕鋼龍骨根據厚度的不同一般分為50mm、75mm和100mm，根據形狀可分為C型和M型減震龍骨。
（2）墻板
墻板是輕質隔墻系統的面層，墻板一般特指紙面石膏板，紙面石膏板根據厚度分類一般分為9.5mm、12mm和15mm；石膏板可單層使用也可雙層或多層疊加使用。
（3）內填棉
內填棉是輕質隔墻系統的非核心結構，可根據實際填放或不放；常見的內填棉有巖棉和玻璃棉，一些有防火要求的墻體一般會填防火巖棉。
2.理論影響因素
（1）材料密度
通過實驗室的實驗得出，輕質隔墻系統的隔聲存在一個普遍的規律，即紙面石膏板的密度越大，輕質隔墻的隔聲效果越好。對于單層密致勻實墻，密度每增加一倍，隔聲量在理論上增加6dB；根據此實驗結果，我們可以得出增加板的層數或厚度可以獲得隔聲性能的提高。
（2）共振頻率
任何物體都有一個固定的共振頻率，輕質隔墻系統也不例外， 當聲波的頻率和墻體的共振頻率一致時，墻體整體產生共振，輕質隔墻產生共振后，隔聲性能將大大下降。
人耳能聽到的聲波頻率范圍為20HZ～20000HZ，音頻越接近極限值，人耳越不敏感；根據物體的共振特點，墻體越厚重，共振的頻率越低，當共振頻率低于100Hz時，隔聲效果將大大提高，一般設計輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻時，應使共振頻率盡量低于100Hz。
常規使用的12mm和15mm兩種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井浪低考慮頻率范圍100Hz，因此共振頻率對15mm板構造的墻體構件隔聲性能影響較小。但對于12mm板構造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）共振吻合效應
當觸發物體振動的頻率等于物體自身的固有頻率時，物體振幅井浪大。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相吻合，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去，形成隔聲量的低谷，這種現象被稱作吻合效應，這個與材料有關的特定截止頻率被稱為吻合頻率。
理論和實驗均表明，輕、薄、柔的墻吻合頻率高，吻合效應弱；厚、重、剛的墻吻合頻率低，吻合效應強。12mm、15mm紙面石膏板的吻合頻率分別為3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz處的隔聲量產生下降，15mm板在2KHz處的隔聲量下降更為嚴重，甚至下降的趨勢強過質量定律，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吻合頻率和單層板基本等同，但吻合效應更加劇烈，吻合谷會變得更深。雙層板的劇烈吻合效應是非常明顯的，會造成雙層15mm板構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，這是吻合效應作用的結果。
雙層板的墻體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。
（4）音橋
在制作輕鋼龍骨隔墻系統的時候，通常是石膏板直接用螺絲固定在龍骨上，這時受聲一側板的振動會通過龍骨傳到另一側板，這種像橋一樣傳遞聲能的現象被稱為音橋。音橋越多、接觸面積越大、剛性連接越強，音橋現象越嚴重，隔聲效果越差。對于輕鋼龍骨薄板墻，為了減少音橋，獲得更高的隔聲量，有時將龍骨結構做成錯列結構和雙層結構。 　?。?）設備孔洞及縫隙
現代室內裝飾對室內的電氣和智能化的要求越來越高，輕質隔墻不可避免的會安裝各種各樣的設備，但隔墻上如出現縫隙和孔洞，會大大降低隔墻的隔聲性能。假如隔墻墻體本身的隔聲量達到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。為盡量減少墻體的縫隙和孔洞，一般雙層墻板需要錯位安裝，單層墻板的必須要膩子勾縫。
（6）施工及其它等因素
除理論上的影響因素以外，室內裝飾現場情況往往錯綜復雜，設計、施工、整體結構等方面的疏漏均會對墻體的隔聲性能造成影響，有些因素有時造成紙面石膏板隔墻隔聲量下降嚴重。
墻板與墻板之間空腔內填棉不飽滿，或棉釘粘合不牢固，過段時間后棉體下墜，造成出現填棉縫隙。嚴重時會引起3-5dB隔聲量的下降。
隔墻外框和房屋結構剛性連接，未按規定墊入彈性墊條，結構受荷變形或結構振動，造成板縫開列，形成縫隙漏聲。
管道穿墻，未按規定要求密封處理，造成孔隙；電器開關盒、插銷盒在墻上暗裝，未按規定要求做內嵌石膏板盒隔聲處理，造成隔聲薄弱環節；甚至隔墻兩邊電器盒對裝不做任何處理，都大大降低隔聲性能。
在實際建筑物中，兩個房間除了隔墻傳聲外，還有其他途徑引起聲音從一個房間進入另一個房間，這些途徑的傳聲稱為側向傳聲，如地面結構、側墻結構、門窗、管道風道傳聲等。有些吊頂的大房間用石膏板隔墻分隔成一些小間，因先做的吊頂，隔墻只做到吊頂下沿，沒有延伸到結構樓板底，出現吊頂內的側向傳聲，造成房間實際隔聲量比隔墻隔聲量低很多。