影响墙体(构件)隔声量的因素很多,但主要表现在如下几方面:
3.3.1吻合效应
当墙板(构件)在声波激发下产生弯曲振动时,板面上自由弯曲波长λ1与投射到板面上某一方向的声波波长λ相吻合时,就会引起共振。当斜入射声波到达板面,声波的波峰与波谷恰好与弯曲波的峰、谷相吻合时,使板弯曲振动的振幅增大。这时的隔声量出现低谷,因此在设计隔声结构时应予以防止。
对于轻质薄墙要特别注意,由于吻合效应引起的隔声低谷出现在中频段内,因此它将使墙的隔声性能受到很大的影响。
采用同种材料而厚度不同的薄板组合结构就可避免出现吻合谷。如录音室(播音室)与调音室(控制室)之间的多层玻璃窗就应采用不同厚度的玻璃。
对于重墙,如砖墙、混凝土墙(构件)的吻合效应一般不会出现在100~3150Hz范围内,且用同样厚度的板组合的双层墙板,其吻合谷依然存在。因此,在设计墙体时要特别注意。
3.4.3门和“声闸”
门是围护结构隔声的薄弱环节。观演厅、排练厅、琴房和录音棚的门均为内门,只有个别情况下出现直接开向户外的门。门的隔声性能取决于门扇本身的隔声能力和门缝的严密程度。增加门的重量(面密度)可提高门的隔声性能,但很重的门开启不便且容易引起门的合页处下倾而使门缝增大,影响隔声效果。因此近年来倾向于采用多层板材的复合结构,并加强密缝处理。常用的密缝措施有门缝企口挤压、斜口挤压和冲气挤压等几种。
复合结构门的隔声量,目前都由实验室测定。
由测定结果可见,即使采用多层复合结构,其平均隔声量仅在30~40dB范围内,不能满足演艺建筑各厅、室门的隔声要求。为进一步提高门的隔声性能,有效的方法是设置双道门,并在双道门之间配置吸声结构,即构成所谓“声闸”。
由“声闸”隔声量测定的结果可见:当采用“声闸”时,门的构造可以简化,也可大为减轻其重量,而其平均隔声量则可达55~60dB ,它大于240mm砖墙双面抹灰墙体的隔声量,如果需要再提高其隔声量,可将“声闸”中的一道门(或二道门)改为隔声性能较高的复合门,则其隔声量即可控制在60~70dB范围内。
3.4.4窗和放映孔
演艺建筑中的窗,主要是观演厅与声控、光控室之间的观察窗和录音、播音室与调音室之间的窗,以及音乐录音棚内小室与主录音室(自然混响空间)之间的隔声窗,还有电影厅与放映室之间的放映孔,这些都属于内墙窗。外墙窗只有琴房和排练厅这类建筑才有。但不论是内墙窗或外墙窗都必须具有所要求的隔声量。
单层玻璃的隔声性能很差,常用的6~10mm厚的密缝金属窗,其隔声量约在25dB左右,如果缝的密缝效果不佳,隔声量更低。
由于单层玻璃窗的隔声量很低,因此在演艺建筑中均采用双层或三层玻璃窗。窗的隔声量均通过实验室测定求得。为了在玻璃层数和厚度相同的条件下提高窗的隔声量,首先必须增大玻璃间的距离。因为玻璃间的距离(即空气层的厚度)愈小,共振频率愈高。为使双层玻璃窗的共振频率fr <100Hz,空气层厚度应大于100mm。
其次,还必须采用不同厚度的玻璃组合,以防止吻合谷出现在125~4000Hz的覆盖频率范围内,而降低隔声性能。
双层和三层玻璃窗,如果采用同样厚度的玻璃,吻合谷出现的频率不变。但如果增加空气层的厚度,则可减少吻合谷的影响。随空气层厚度的增加,吻合谷的影响逐渐减小。
若要防止双层相同玻璃引起共振,又不可能有较大的玻璃间距时,可将双层玻璃中的一层玻璃倾斜配置,能起到良好的效果。
在多层玻璃窗的框边上配置吸声材料,如织物或穿孔吸声结构,也可适当提高窗的隔声量约2~4dB。但如果窗的面积较大,周边配置吸声材料的作用就会减小。
在录音、播音建筑中录音、播音室与调音室之间的隔声窗,分声道录音的隔离小室与自然混响空间的隔声窗,采用双层玻璃窗时隔声量通常还不能满足要求。目前均采用三层玻璃窗。
关于电影院观演厅与放映室之间的窗,为防止放映机的噪声对观演厅的干扰,通常也采用三层玻璃隔声窗,但均采用不同厚度、相互平行的光学玻璃,以免影像变形。
3.6.3浮筑结构的施工程序
无论何种浮筑结构,必须按照规定的设计程序施工,才能确保隔振和减噪的效果。浮筑结构的施工程序和操作规程可分为钢弹簧、隔振材料浮筑装置和隔振垫块浮筑轻结构等三类。
(1) 钢弹簧浮筑装置
l 按内层结构的周边尺寸捣制钢筋混凝土圈梁,在梁的面层满铺钢板并与梁内钢筋焊在梁面上,按确定的支点数均匀地配置弹簧并将弹簧的底座与梁面钢板点焊;
l 在弹簧的盖板上铺钢板,作为弹簧盒上部圈梁的底模,在底模的周围制模、配筋、捣圈梁(反梁)和地面板,在捣制混凝土前需用塑料袋将弹簧套严;
l 在反梁上砌砖墙或捣钢筋混凝土墙,在墙顶部捣圈梁和顶板;
l 在内层(盒体)结构表面作声学装修;
l 进入内、外层墙或顶板的通风口、电缆管在管道安装完毕后,必须将缝隙堵严,以免漏声。
(2)隔振材料浮筑装置
l 在承重楼板上用15~20mm水泥砂浆找平;
l 按隔振要求选用150~250mm厚岩棉毡或玻璃棉板,并用塑料薄膜包严,在它上面追加油毡一层,以防止捣制混凝土时,水泥浆漏入隔振层;
l 在油毡上,铺设4~6mm纤维板或其它板材,以便在它上面扎钢筋、捣混凝土;
l 在纤维板上捣钢筋混凝土底板,并在周圈设置反梁,然后在反梁上砌砖或设置隔声轻结构墙体;
l 在砌墙或装设轻墙时,要防止砂浆进入夹层内(内、外墙之间的空气层),以免造成“声桥”;
l 在内层(盒体)结构表面作声学装修;
l 进入内、外层墙或顶板的通风口、电缆管,在管道安装完毕后,必须将缝隙堵严,以免漏声。
( 3 )隔振垫块浮筑轻结构
l 在承重楼板上用15~20mm厚水泥砂浆找平,再在上面铺设油毡一层;
l 在双向龙骨(木或型钢)交*点下设橡胶隔振垫块(或橡胶隔振器)并在其间设多孔吸声材料;
l 在龙骨上铺设木地板,或先铺预制水泥板,再在上面做水磨石(水泥)地面层;
l 轻质墙体可用玻璃棉板作隔振层,并与地面结构脱开,仅在踢脚处有个别连接点;
l 顶子可与墙体组成一个整体,为了减轻承重楼板的荷载,也可将内层顶板用减振器悬吊在上层承重楼板上,在这种情况下,应先做吊顶,然后做墙体和地面,并在墙与顶板搭接处作密缝处理;
l 在内层(盒体)结构表面作声学装修;
l 进入内、外层墙面或顶板的通风口、电缆管,在管道安装完毕后,必须将缝隙堵严,以免漏声。
以上三种浮筑构造,如果按上述规定的施工程序进行,实践证明均可达到预期的隔声、减振要求。