1、隔墙隔声分析描述空气声传声隔声性能的指标是隔声量，隔声量的定义是 R=10lg（1/），其中 是透射声能与入射声能的比，隔声量的单位是 dB。隔声量可以粗略地理解为墙体两边声音分贝数的差值，但绝对不是差值这样简单。孔洞的隔声量 R=0dB，隔掉 99%声能的隔墙的隔声量是 20dB，隔掉 99.999%声能的隔墙的隔声量是 50dB。隔墙隔声存在质量定律，即单层墙越重隔声性能越好，单位面积的质量提高一倍，隔声量提高 6dB。为了土地保护、能源保护，传统粘土砖墙因其自重过大，破坏土地资源等问题基本已被轻质隔墙取代。但轻质墙隔声比粘土砖墙差，所以解决轻质隔墙的隔声问题是应用的关键问题。通过理论和实
2、践证明，使用单一轻质材料，如加气混凝土板、膨胀珍珠岩、陶粒混凝土等构成单层墙，隔声性能不可能好。所以为了使轻质墙达到良好的隔声性能，需要使用多层墙板内填吸声材料的方法。如 75 龙骨内填玻璃棉的双面双层 12mm 松本板隔墙的面密度只有 60kg/m2左右，隔声量可以达到 48dB。同样面密度的 90 厚加气混凝土板墙的隔声量只有 36dB。从理论上分析，影响隔墙隔声的主要因素有以下几个方面：1）质量定律：对于隔墙隔声存在一个普遍的规律，即材料越重（面密度越大）隔声效果越好。对于单层密致匀实墙，面密度每增加一倍，隔声量在理论上增加 6dB,这种规律即为质量定律。对于双层的纸面石膏板墙，质量定律
3、发挥着重要作用，即增加板的层数或厚度都可以获得隔声量的提高。由于龙骨双层墙系统声频振动形式非常复杂，故质量定律的体现要比单纯的单层墙复杂。2）共振频率：任何隔墙都存在固有的共振频率, 当声波的频率和墙的共振频率一致时，墙体整体产生共振，该频率的隔声量将大大下降。一般地，墙体越厚重，共振频率越低，当共振频率低于隔声评价最低参考频率100Hz 时，由于人耳听觉特性对低频不敏感，对隔声量 Rw 的影响大大降低，一般设计纸面石膏板隔墙时，应使共振频率尽量低于 100Hz。对于 12mm 和 15mm 厚两种不同面密度纸面石膏板存在不同共振频率。12mm 纸面石膏板面密度为 10Kg/m2，15mm 纸
4、面石膏板面密度约 12Kg/m2。15mm 厚的纸面石膏板墙的共振频率基本低于最低考虑频率范围 100Hz,因此共振频率对 15mm 板构造的墙体构件隔声性能影响较小。但对于 12mm 板构造 100Hz 附近的隔声性能影响较大，造成低频100Hz、125Hz、200Hz 处隔声量比 15mm 板下降较多，主要是因为共振频率的原因，而在共振频率以外 200Hz、250Hz 处的隔声量接近，这是因为阻尼控制。3）吻合效应：声波接触墙板后，墙板除了垂直方向的受迫振动以外，还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率以上，受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动发吻合，这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲
5、，造成声能大量地透射到另一侧去，形成隔声量的低谷，这种现象被称作吻合效应，这个与材料有关的特定截止频率被称为吻合频率 fc。理论和实验均表明，轻、薄、柔的墙 fc 高，吻合效应弱；厚、重、刚的墙 fc 低，吻合效应强。12mm、15mm 纸面石膏板的 fc 分别为 3.15KHz 和 2KHz 左右。12mm 板在3.15KHz 处的隔声量产生下降，15mm 板在 2KHz 处的隔声量下降更为严重，甚至下降的趋势强过质量定律，造成在这一频率位置上隔声量比 12mm 的板还低很多。双层相同的板叠合的吻合频率 fc 和单层板基本等同，但吻合效应更加剧烈，吻合谷会变得更深。如果使用不同厚度的板进行叠
6、合，吻合谷将彼此错开，且每个吻合谷都较浅，对隔声性能有利。双层板的剧烈吻合效应是非常明显的，会造成双层 15mm 板构造的隔墙隔声量反倒低于双层 12mm 板的隔墙。一层 12mm 和一层 15mm 板叠合的隔墙比双层 15mm 隔墙的面密度变低，但隔声量反倒会提高,这是吻合效应作用的结果。吻合效应的因素比较复杂，不但与材料的面密度有关，还和材料的弹性模量、厚度、泊松比等条件有关。纸面石膏板制作工艺中的发泡情况会影响这些因素，包括影响最直接的面密度。从大量的实验中我们发现，在一定范围内减小面密度，吻合频率会变高，而且吻合效应会变弱，对隔声有利。4）声桥：板材直接固定在龙骨上时，受声一侧板的振动
7、会通过龙骨传到另一侧板，这种象桥一样传递声能的现象被称为声桥。声桥越多、接触面积越大、刚性连接越强，声桥现象越严重，隔声效果越差。在板材和龙骨之间加弹性垫，如弹性金属条或弹性材料垫对纸面石膏板墙隔声有一定的改善量，最多可以提高 3dB。此外，轻钢龙骨本身刚度比较小，对两侧板材的声桥作用要好于矩形截面的木龙骨和石膏龙骨，轻钢龙骨石膏板隔墙墙要比相同构造的木龙骨和石膏龙骨隔墙隔声效果好。对于轻钢龙骨薄板墙，为了减少声桥，获得更高的隔声量，有时将龙骨结构做成错列结构和双层结构。错列结构是竖龙骨错列分立，两边板不同时固定在一根龙骨上，天地龙骨共用一套；双层结构是天地龙骨和竖龙骨分别做两层，中间没有任何
8、连接，板固定在各自的龙骨上。理论上讲，错列龙骨隔墙隔声优于普通龙骨隔墙，可以提高13dB；双层龙骨隔墙隔声优于错列龙骨隔墙，比普通龙骨隔墙可以提高 78dB。错列龙骨结构的双面单层墙和双面双层墙隔声量都比普通龙骨同结构的隔墙提高 2-3dB，这是声桥减弱了的缘故。广州市天河北路 183 号大都会广场 37 层松本板业商务技术服务中心电话：020-、传真：020-5）板缝和孔洞：隔墙上如果出现缝隙和孔洞，会大大降低隔墙的隔声量。假如隔墙墙体本身的隔声量达到 50dB，而墙上有万分之一的缝隙和孔洞，则综合隔声量将下降到40dB。为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙，通常在墙体四周安装龙骨时垫入塑料弹
9、性胶条。另外，当每面两层石膏板时，应错缝安装，里层可以不勾缝，只对外层勾缝，这对隔墙隔声量影响不大。但是每面一层板时必须勾缝，否则隔声量将会下降1217dB。三、影响轻钢龙骨轻质板隔墙的隔声性能的因素单层墙体因受质量定律的限制，必须是重墙才能获得良好的隔声性能。对于住宅分户墙，为达到国家最低标准 Rw=40dB 的要求单层隔墙至少需要 100kg/m2以上的面密度（面密度是每平方米墙体的重量）。如果将墙体分成两层或多层，隔声量会显著提高。这是因为，声音撞击到第一层墙板时，透射的部分将进入两层墙板之间空腔，在空腔中来回反射多次后，一部分透射到墙体对面，另一部分被损耗掉。同时，两层之间的腔体有类似
10、弹簧的作用，使墙板系统具有有利于消耗声音的弹性，进一步隔声。如果在腔体中填入离心玻璃棉等吸声材料后，声音传播过程中在腔体中来回反射的声音将被大大衰减，隔声量大为提高。对于 120 厚的砖墙隔声量从 45dB 左右提高到 50dB 以上需要重量提高一倍，即需要 240 砖墙。而对于 75 轻钢龙骨双面双层 12 纸面石膏板隔墙而言，只需在腔体内添加一层 50 厚 24Kkg/m3的玻璃棉，计权隔声量就从 44dB 提高到 50dB。可见，隔墙腔体中的吸声材料对隔声量的影响非常重要。根据测定，使用双层 75 龙骨的六层12 纸面石膏板（三道墙板，每道两层石膏板，共两个龙骨空腔）的轻型墙体内添两层
11、50厚 24Kkg/m3的玻璃棉，计权隔声量将达到 Rw=60dB，这是半米厚混凝土隔墙的隔声量。然而，轻型多层板隔墙即使使内填了离心玻璃棉等吸声材料，低频的隔声能力也不能完全和重型墙相比，计权隔声量同样是 Rw=50dB 的混凝土墙和轻墙相比，在 125Hz 频率上，混凝土隔墙的隔声量 R=40dB，而轻墙的隔声量只有 23、24dB 左右。一个有利的因素是，人耳对低频并不敏感，因此在大多语言环境下轻墙完全可以满足隔声要求，但在机械噪声、迪斯科舞厅等低频声音严重的场合必须考虑低频隔声量是否足够。轻墙低频隔声较差的主要原因是墙板比较轻柔，难于阻隔振动幅度较大、波长较长的低频声，同时，空腔中的吸
12、声材料低频吸声性能也比较有限。龙骨：龙骨弹性越好隔声性能越好，尤其低频隔声量有显著提高。轻钢龙骨的弹性好于木龙骨，故使用轻钢龙骨轻墙比木龙骨轻墙计权隔声量高 1-3dB。如果采用 Z 型减振龙骨，计权隔声量可以提高 1-2dB。如果在龙骨上采用 S 型的减振条，计权隔声量可以提高 2dB。如果使用两层完全分离的龙骨（龙骨之间没有任何连接），隔声量能够提高 5-7dB。龙骨越宽，也就是空腔越大隔声性能越好，100 厚龙骨比 75 厚龙骨计权隔声量提高 1dB 左右。安装墙板的螺丝钉钉距越稀疏，隔声性能越好，因为稀疏的钉距使墙板连接的刚性变差，据测定，300mm 的钉距比 250mm 的钉距计权隔
13、声量提高 0.5dB 左右，但是钉距不能过于稀疏，因为必须保证墙体的强度。墙板：在实验中发现，面密度越大同时越薄的墙板隔声性能越好。这是因为，密度越大隔声量越大，越薄则在中高频出现的吻合谷越往高的频率偏移，偏出感兴趣的频率范围之外。例如，同样厚度的 75 龙骨双面单层 25mm 厚内填棉的纸面石膏板墙的吻合谷在2500Hz，计权隔声量仅为 47dB，而 75 龙骨双面双层 12mm 厚内填棉的纸面石膏板墙的吻合谷在 3150Hz，吻合效应影响变弱，计权隔声量为 50dB。对于 GRC 板、硅酸钙板等墙板，由于密度比石膏板大，而厚度比石膏板薄，因此具有更好的隔声性能。另外，使用不同厚度的板材复合
14、，或使用不同材料的板材复合可以将共振和吻合频率错开，有利于提高隔声量，例如使用 10mm 的 GRC 板与 12mm 纸面石膏板复合的双面双层填棉轻墙的计权隔声量比两层石膏板的轻墙高 2dB，可达 52dB。内填棉：内填离心玻璃棉的厚度和容重越大，吸声效果越好，由于声音在空腔来回反射多次而消耗，即使每次反射吸声较小，多次反射的积累效果也非常大，因此 5cm 厚24kg/m3的离心玻璃棉作为内填吸声材料已经足够了，更厚或更大的密度所带来的隔声增加量非常有限，一般不会提高 1dB 以上的隔声量。但是，2.5cm 以下、不足 16kg/m3的离心玻璃棉由于过于稀松，吸声性能太差，会使隔声量下降 2-
15、3dB。5cm 厚容重大于 40kg/ m3岩棉和玻璃棉的隔声效果是类似的，理论上讲，因为岩棉容重往往大于玻璃棉，隔声略有优势，但很难相差 1dB，那种认为轻墙中岩棉隔声好于玻璃棉的观点是不正确的。还有一点非常重要，就是空腔中的棉不能满填，这样会造成棉将两层墙板连接在一起，出现声桥，使隔声量下降。填棉时，应尽量保证棉体两边不同时接触板材，以防止声桥。如果使用 50mm 厚的 C 型龙骨，那么填棉厚度应小于 50mm，如 25mm 或 40mm 的岩棉或玻璃棉。有些设计人员认为棉体需要满填、填实在空腔中，和板之间不留空气层，这是不对的。实验表明，满填棉隔声性能将下降 13dB。另外填棉厚度不均、
16、回弹率过大等造成的棉板与两边板材局部或大面积接触都会引起隔声量下降，施工操作中应尽量避免。板缝和孔洞：隔墙上如果出现缝隙和孔洞，会大大降低隔墙的隔声量。假如隔墙墙体本身的隔声量达到 50dB，而墙上有万分之一的缝隙和孔洞，则综合隔声量将下降到 40dB。为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙，通常在墙体四周安装龙骨时垫入塑料弹性胶条。另外，当每面两层石膏板时，应错缝安装，里层可以不勾缝，只对外层勾缝，这对隔墙隔声量影响不大。但是每面一层板时必须勾缝，否则隔声量将会下降 1217dB。施工及其他等因素：以下若干因素对隔声的影响并非墙板本身，而是设计、施工、整体结构等方面疏忽造成的，这些因素有时造成纸
17、面石膏板隔墙隔声量下降非常严重。广州市天河北路 183 号大都会广场 37 层松本板业商务技术服务中心电话：020-、传真：020-板板之间空腔内填棉不饱满，或棉钉粘合不牢固，过一段时间后棉体下坠（玻璃棉常出现这种情况），造成出现填棉缝隙。严重时可能引起 35dB 隔声量的下降。隔墙外框和房屋结构刚性连接，未按规定垫入弹性垫条，结构受荷变形或结构振动，造成板缝开列，形成缝隙漏声。管道穿墙，未按规定要求密封处理，造成孔隙；电器开关盒、插销盒在墙上暗装，未按规定要求做内嵌石膏板盒隔声处理，造成隔声薄弱环节；甚至隔墙两边电器盒对装而不做任何处理，都会大大降低隔声性能。在实际建筑物中，两个房间除了隔墙
18、传声外，还有其他途径引起声音从一个房间进入另一个房间，这些途径的传声称为侧向传声，如地面结构传声、侧墙结构传声、门窗传声、管道风道传声等。有些有吊顶的大房间用石膏板隔墙分隔成一些小间，因为先做的吊顶，隔墙只做到吊顶下沿，而没有延伸到结构层楼板底，出现吊顶内的侧向传声，造成房间实际隔声量比隔墙隔声量低很多。四、轻钢龙骨纸面石膏板墙隔声使用中的考虑我国部颁标准 JGJ37-87民用建筑设计通则中，要求各类主要用房的隔墙计权隔声量 Rw 不应小于 40dB。办公建筑中需要安静和一般性保密要求的办公室之间的隔墙，Rw 可选45dB，勉强一点可选40dB。邻近噪声较大或保密、隔声要求较高，如高级宾馆、写
19、字楼、高标准住宅等 Rw 不应小于 45dB，最好选用50dB。对隔声要求不高的房间之间，或两边房间本身较安静，如图书馆阅览室、医院病房、手术室、学校教室等可选用40dB，勉强一点可选35dB。在实际工程设计时，可根据要求选定隔墙材料和构造方法。后附的隔声数据 Rw 是在标准实验室中测得的，一般实际工程现场条件下，可能会下降。因此在工程设计时，亦选用 Rw 比实际要求高 3-5dB 的实验室测量方案，作为设计余量。此外，测试中隔墙两面未做装修，实际工程中墙体表面可能使用一些饰面材料，如石膏腻子等，会增加一些重量并减少缝隙，可以略微提高隔墙隔声量 1dB 左右。松本绿色板业（中国）商务技术服务中心
