隔音屏-永泰小区声屏障公路隔音墙材料标准

隔声材料在物理上有一定弹性，当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射，而是与隔层呈一角度 θ 入射时，声波波前依次到达隔层表面，而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播，若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度*时，声波便加强弯曲波的振动，这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大，并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大，从而降低隔声效果。产生吻合效应的频率fc为：fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量，h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场，到达隔层的入射角从0°到90°都有可能，因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围，也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道，中高频隔声量较大，除了内阻尼很小的金属板外，因吻合效应使中高频隔声量降低的现象，不会引起很大的麻烦。
双层隔声结构：根据质量定律，频率降低一半，传递损失要降6db；而要提高隔声效果时，质量增加一倍，传递损失增加6db。在这一定律支配下，若要显著地提高隔声能力，单靠增加隔层的质量，例如增加墙的厚度，显然不能行之有效，有时甚至是不可能的，如hang空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。双层隔声结构，单位面积质量分别为m1、m2，中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算，结果比较复杂，在不同频率范围可以得到不同的简化表示，这里只作定性介绍。两个隔层与中间空气层组成一个共振系统，共振频率为fr(m的单位为kg/m2，l的单位为m)：fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振频率附近，隔声效果大为降低。不过对于重墙来说，此频率已低于可闻频率范围。例如m1为半砖墙250kg/m2，m2为一砖墙500kg/m2，空气层厚度0?5m，这时共振频率在7hz左右。对于轻结构双层隔声，共振频率可能落在可闻频率范围内，例如两层铝板分别为5?2kg/m2和2?6kg/m2，中间空气层5cm，可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料，以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔声结构时，钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。
在共振频率fr以下，双层隔声的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔声效果；在fr以上一段频率范围，双层隔声效果接近于两个单层隔声的传递损失之和；在更高的频率，当空气层厚度l为四分之一波长的奇数倍时，双层隔声效果相当于两个单层的传递损失之和再加6db，l为波长的偶数倍时，双层隔声效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db，在其它频率，传声损失在这两个值之间。所以在总体上，当频率大于fr时，双层隔声结构显著地提高了隔声效能。一般双层隔声结构的两层，不用相同厚度的同一种材料，以避免这两层出现相同的吻合频率。
质量定律;对于隔墙隔声[1]存在一个普遍的规律，即材料越重（面密度，或单位面积质量越大）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。单层纸面石膏板的隔声效果很差，例如：12mm厚、面密度10kg/m2左右的纸面石膏板标准计权隔声量Rw=29dB。即使将四层这样的纸面石膏板叠和在一起隔声量理论上Rw也只能达到41dB。轻型匀质墙体，如石膏砌块、加气混凝土板、膨胀岩板、轻质圆孔板等，面密度大多在60-100kg/m2，受到质量定律的限制，隔声量Rw=35-40dB。对于单层重墙，面密度大于250kg/m2，如120砖墙，90厚空心混凝土砌块、100厚混凝土墙板等，隔声量Rw可达45dB左右，面密度超过500kg/m2的240砖墙、200厚混凝土墙等的隔声量可达50-55dB左右。
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*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。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，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。
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，由于双层发生振动叠加，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板构造的隔墙在3150Hz附近的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隔墙的面密度低，但隔声量反倒会提高,这是吻合效应被减弱的结果。

隔音屏-永泰小区声屏障公路隔音墙材料标准