轻质墙体隔声性能研究

轻质墙体隔声性能研究

周晓晖

佛山南方建筑设计院有限公司   广东佛山 528000

摘要：当前我国轻质隔墙应用较多，其隔声性能一般不高，很难达到有关居住环境的要求。笔者分析认为，低密度、共振现象、吻合对应、声桥等是影响轻型隔声隔声性能的主要因素。提高轻质隔墙的隔声效果主要是采取"板面-空腔-板面"的形式，采用不同材料、面密度的壁板结合、中间空气层增加吸音材料、在两侧板间安装减振装置等。

关键词：轻质墙体；隔声性能；研究

引言：居住环境是人们居住和休憩的重要场所，应该是一个安静、舒适的场所。但随着社会经济、交通、工业的发展，以及自然环境的不断恶化，噪声污染日益突出。居住空间外部的声音正在逐渐变得嘈杂，周围的环境、噪音也在不断地影响着居民的生活，汽车的喇叭声、机器的轰鸣声、邻居的说话声、隐约的电话铃、脚步声、马桶的哗哗声，以及日益恶化的噪声环境导致了邻里关系紧张，居民为此争吵、闹矛盾的现象时有发生;清华大学建筑声学网每天都有几十位业主咨询咨询住宅隔声的问题，有关住宅隔声的纠纷与诉讼越来越多，这些现象应该引起专业人士的密切关注。

一、轻质龙骨薄板类复合墙板定义

轻质龙骨薄板是一种以纸面石膏、纤维增强水泥等轻质薄板为主，采用轻钢龙骨作为骨架，中间用夹芯板、岩棉板等隔热吸音材料，经现场组装而成。这种复合墙体的面层，除了纸面石膏之外，还可以选用纤维增强水泥板(S-GRC板)、纤维水泥板(TK板)、纤维水泥板(FC板)、纤维水泥板(埃特尼特板)、纤维水泥板(AP板)、纤维水泥板(AP板)。采用这种轻薄板材制作的复合材料，不但强度高，而且耐水、防火、隔音效果好，但其造价昂贵[1]。

二、墙体隔声技术分析

根据调查结果，我国城市高层住宅中80%以上的房屋存在着因楼面及轻型分户墙体隔音效果不佳的问题。造成住宅隔声质量差的原因有很多，例如:建筑物和围护结构设计不合理、隔墙选用材料不合理、材料不合格、施工质量差等。近年来，我国新型墙体材料取得了长足的发展，轻质墙体已成为建设部大力推行的一项新技术，从墙体隔声的角度看，采用轻质墙体取代实心粘土砖，对建筑物的隔音效果产生了很大的负面作用，按照墙体隔声"质量定律"，墙体重量翻一倍，隔音效果提高6dB，也就是说，墙体越厚、越密，隔音效果越好。而轻质墙壁则相对轻薄，其面密度通常在每平方米十几千克到几十千克之间，隔音效果也相对较差，而且，轻型墙壁的共振频率在400-1250Hz之间(大约400-1250Hz)之间，因此隔音量很少，很难达到隔声标准。北京市一户居民住宅采用90毫米轻型墙，实测隔声强度为38dB，其隔声性能小于《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88，分户墙与地面之间的隔声量小于40dB。从这一点可以看出，当前建筑市场上存在着对墙体重量的片面追求，而忽略了墙体的隔音效果。因此，如何改善轻质墙体的隔声性能，成为人们迫切需要解决的问题[2]。

三、墙板隔声能力分析

在佛山市三水区西南大街锦江路南侧一工程1号楼的设计中，由于客户的要求，采用的是本公司的标准一梯四户，而电梯的安装位置是对的，按照甲方集团的装修标准和电梯公司的井道尺寸进行了调整，造成了电梯的位置不得不贴着餐厅、客厅布置，但按照《民用建筑设计统一标准》“电梯井道不能与有安静要求的用房贴邻布置，否则应采取隔振、隔声措施”的要求”，必须解决电梯的隔振、隔声问题，否则这个户型就无法采用。将隔声砂浆涂于井道墙上，不仅隔音效果差，而且还很难达到隔震效果，所以传统的抹灰方法明显不能满足人们对生活环境的舒适度的需求。目前，我国住宅中所用的轻型墙体主要为纸石膏板、加气混凝土板、陶立混凝土板、纤维增强水泥板、钢丝网架复合板、彩色钢板夹心板等，它们都具有较轻的重量，因此在直接应用中难以达到良好的隔声效果[3]。

四、影响轻质墙体隔声性能的因素

由于轻质隔墙的隔声性能受多种因素的限制，所以现有的轻型隔墙难以满足以上的隔声要求。

（一）追求墙体的轻质而忽视墙体的隔声性能

轻质隔墙的隔音性能符合"质量定律"，这就是隔声材料的密度越大，隔音效果就越好。在单均匀墙的基础上，单层墙的厚度每提高1倍，其隔声强度在理论上仅能提高5-6dB，实际测量结果与理论值略有不同。目前，我国普通的分户墙体采用90-150毫米的厚度，主要是多孔砖、轻骨料、石膏、加气混凝土砖和其他轻质墙体，其表面密度通常不超过100公斤/平方米。为了达到良好的隔声量，隔板的强度应该大于120kg/m2。

（二）轻质墙体的共振与吻合效应对隔声的影响

轻质隔墙的隔声性能除了符合"质量定律"之外，还受到低频谐振(100~500赫兹)和高频(3000赫兹)的谐振现象的影响。由于这两个波段的存在，轻质隔墙的隔声性能将会受到很大的削弱，从而对轻质隔墙的整体隔声性能产生很大的影响。轻型墙体的谐振现象与其本身的构造有一定关系，而且随着其厚度的增加，其谐振频率也会降低。而这种吻合效果取决于轻质墙本身的材料，只要选定了轻质墙的材料，它的共振频率就会被固定，而这种吻合效果并不会随着轻型墙板本身的尺寸和结构的变化而发生变化。从理论和实际应用中可以看出，轻、薄、柔的轻质墙体具有较高的吻合率，而对轻质墙体的隔声性能影响不大。因此，减轻或消除轻质隔墙的共振与吻合率是提高轻质隔墙隔声效果的关键。

四、轻质隔墙体隔声性能改善的有关研究

经过不断的思考，查阅资料，结合多个项目的经验，最终确定采用空气层、岩棉和石膏板的复合隔音结构。这种结构的施工方法是在井道内留出一层空气，然后在上面铺上50厘米厚的石棉，在上面铺上一层石膏板。该方法既具有良好的隔声隔振效果，又可采用石膏板进行室内装饰。

（一）轻质薄板隔墙

轻型薄板是一种厚度约10mm的薄板，其结构包括:纸石膏板、硅酸钙板、纤维水泥板等，其结构是以龙骨为框架，两侧设置薄板，中间留一层空气，形成一种复合结构。该轻质薄板组合隔音器具有轻质、便于安装、隔音效果不受"质量定律"的限制，且其综合隔音效果普遍良好。在空腔中添加石膏板层数、空腔填充吸音材料和结构安装方式等方面，均可改善其隔声性能。

（二）轻质条板隔墙

轻质薄板由于其宽幅大、质量轻、施工方便等优点，适合作为高层住宅的室内隔断。轻质条板的厚度为60-150毫米，面密度一般为30-90千克/平方米，由实心条板(例如，加气混凝土板)和空心条板(例如GRC(GRC)，即GRC(GRC，简称GRC)，其吻合临界频率为中频，对于隔声双层100mm厚的纤维加强隔墙条板的隔声频率特性曲线有很大的影响。如果要大幅提高整体的隔声性能，可以采用双层条板，在两者之间留出50~70mm厚的空隙，并将常州市某公司的100毫米厚、42.5公斤/平方米的纤维增强隔墙条板，并将两层100mm厚的纤维增强隔墙条板(总厚度200mm)的计权隔声量Rw(即，空气声隔声指数Ia)是47.5dB。

（三）夹芯复合墙板

夹芯复合墙板是一种以水泥砂浆、高强水泥压力板(FC板)、金属网片或金属板组成的夹芯板，是一种具有良好隔声性能、轻质快装的复合墙体。常用的有:钢丝网框夹芯复合板，FC轻质复合板，轻型钢板复合板。夹心复合墙板的隔声效果与板材密度、安装方式、是否填充吸音材料等因素有关。江苏沭阳某工厂开发的120厚度GRC板，其密度为75.0kg/m2，采用3mm单边粉刷，其计算权隔声量Rw为42.0dB，如图7所示。江苏淮安某公司开发的FS—LCM复合轻质多层薄壁板，其表面密度为56kg/m。

结束语：

随着城市噪声的日益加剧，住宅小区的声环境问题成为建筑的可持续发展的一个重要方面，轻质墙体的应用是工业化的必然趋势，而传统的单层或结构的轻质墙体的隔声早已成为人们的诟病，所以目前面临的主要问题是如何处理轻质墙与隔声之间的矛盾，而要想解决这一问题，就必须采取复合墙结构，并通过合理的隔声组合来改善轻质墙的隔声性能，从而改善居住环境，从而推动城市文明化的发展。

参考文献：

[1]李聪敏. 轻质墙体构造的隔声优化策略研究[D].广西大学,2021.

[2]张树燕. 轻质墙体隔声性能研究[D].西安建筑科技大学,2009.

[3]黄险峰.轻质墙体隔声性能的研究[J].广西土木建筑,1997(02):56-57+59.