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隔音材料的双层隔音结构


双层隔音结构


根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6db;而要提高隔音效果时,质量增加一倍,传递损失增加6db。在这一定律支配下,若要显著地提高隔音能力,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,如航空器上的隔音结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔音结构。
双层隔音结构,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,隔音效果大为降低。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。
对于轻结构双层隔音,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音结构时,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,双层隔音的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔音效果;在fr以上一段频率范围,双层隔音效果接近于两个单层隔音的传递损失之和;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,双层隔音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,双层隔音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,双层隔音结构显著地提高了隔音效能。
一般双层隔音结构的两层,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。
在设计和施工中要特别注意,两层之间不能有刚性连接。破坏了固体 —— 空气 —— 固体的双层结构,把两层固体隔层由刚性构件相连,使两个隔层的振动连在一起,隔音量便大为降低。尤其是双层轻结构隔音,相互之间必须相互支撑或连接时,一定要用弹性构件支撑或悬吊,同时注意需要分割的两个空间之间,不能有缝或孔相通。“漏气”就要漏声,这是隔音的实际问题。


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