轻质隔墙结构及隔声性能影响

轻质隔墙结构及隔声性能影响
1.轻质隔墙墙体结构及功能
轻质隔墙通常采用双面墙板结构，即我们通常所说的“板+龙骨+板”的结构，每面的墙板一般分为单层板和双层板；龙骨为间隔排布，使龙骨间产生空腔，起到隔声效果，一般而言空腔越大，隔墙的隔声性能越好；为进一步提高轻质隔墙的隔声性能，会选择在龙骨间形成的空腔中填隔音棉；
（1）龙骨
龙骨是轻质隔墙的核心结构，起到支撑和稳定墙体的作用；龙骨根据材质一般分为木龙骨和轻钢龙骨，早期的室内装饰中木龙骨的使用比较普遍，但相比轻钢龙骨，木龙骨耐火性能差、耐久度差和隔声性能差的问题逐渐暴露，在现代室内装饰中已经基本被轻钢龙骨取代，我们将着重分析轻钢龙骨。
轻钢龙骨根据厚度的不同一般分为50mm、75mm和100mm，根据形状可分为C型和M型减震龙骨。
（2）墙板
墙板是轻质隔墙系统的面层，墙板一般特指纸面石膏板，纸面石膏板根据厚度分类一般分为9.5mm、12mm和15mm；石膏板可单层使用也可双层或多层叠加使用。
（3）内填棉
内填棉是轻质隔墙系统的非核心结构，可根据实际填放或不放；常见的内填棉有岩棉和玻璃棉，一些有防火要求的墙体一般会填防火岩棉。
2.理论影响因素
（1）材料密度
通过实验室的实验得出，轻质隔墙系统的隔声存在一个普遍的规律，即纸面石膏板的密度越大，轻质隔墙的隔声效果越好。对于单层密致匀实墙，密度每增加一倍，隔声量在理论上增加6dB；根据此实验结果，我们可以得出增加板的层数或厚度可以获得隔声性能的提高。
（2）共振频率
任何物体都有一个固定的共振频率，轻质隔墙系统也不例外， 当声波的频率和墙体的共振频率一致时，墙体整体产生共振，轻质隔墙产生共振后，隔声性能将大大下降。
人耳能听到的声波频率范围为20HZ～20000HZ，音频越接近极限值，人耳越不敏感；根据物体的共振特点，墙体越厚重，共振的频率越低，当共振频率低于100Hz时，隔声效果将大大提高，一般设计轻钢龙骨纸面石膏板隔墙时，应使共振频率尽量低于100Hz。
常规使用的12mm和15mm两种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井浪低考虑频率范围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）共振吻合效应
当触发物体振动的频率等于物体自身的固有频率时，物体振幅井浪大。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相吻合，这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲，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。
理论和实验均表明，轻、薄、柔的墙吻合频率高，吻合效应弱；厚、重、刚的墙吻合频率低，吻合效应强。12mm、15mm纸面石膏板的吻合频率分别为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吻合频率和单层板基本等同，但吻合效应更加剧烈，吻合谷会变得更深。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。
双层板的墙体如果使用不同厚度的板进行叠合，吻合谷将彼此错开，且每个吻合谷都较浅，对隔声性能有利。
（4）音桥
在制作轻钢龙骨隔墙系统的时候，通常是石膏板直接用螺丝固定在龙骨上，这时受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板，这种像桥一样传递声能的现象被称为音桥。音桥越多、接触面积越大、刚性连接越强，音桥现象越严重，隔声效果越差。对于轻钢龙骨薄板墙，为了减少音桥，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。 　　（5）设备孔洞及缝隙
现代室内装饰对室内的电气和智能化的要求越来越高，轻质隔墙不可避免的会安装各种各样的设备，但隔墙上如出现缝隙和孔洞，会大大降低隔墙的隔声性能。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。为尽量减少墙体的缝隙和孔洞，一般双层墙板需要错位安装，单层墙板的必须要腻子勾缝。
（6）施工及其它等因素
除理论上的影响因素以外，室内装饰现场情况往往错综复杂，设计、施工、整体结构等方面的疏漏均会对墙体的隔声性能造成影响，有些因素有时造成纸面石膏板隔墙隔声量下降严重。
墙板与墙板之间空腔内填棉不饱满，或棉钉粘合不牢固，过段时间后棉体下坠，造成出现填棉缝隙。严重时会引起3-5dB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不做任何处理，都大大降低隔声性能。
在实际建筑物中，两个房间除了隔墙传声外，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、侧墙结构、门窗、管道风道传声等。有些吊顶的大房间用石膏板隔墙分隔成一些小间，因先做的吊顶，隔墙只做到吊顶下沿，没有延伸到结构楼板底，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。