常用墙体隔声性能的影响因素分析

常用墙体隔声性能的影响因素分析

李汉华1,周晓晖2,张瑞东3

佛山南方建筑设计院有限公司   广东佛山 528000

摘要：将轻质墙体材料广泛应用于现代建筑物，既降低了结构的强度，减少了施工费用，也增加了利用面积。从追求墙体轻质、墙体结构、施工质量与工程造价四个方面，剖析了由于轻质墙体的材料广泛应用与现代建设技术使得轻质墙体抗噪声性能难以达到工程设计要求的主要因素，并指出了改进轻质墙体抗噪声性能的具体路径。针对单位体积质量、厚薄与费用均受到限制的轻质墙体，在声学领域规律的引导下通过选择结构合理的墙体材质与合理的墙体构造，以及完善施工质量管理体系可以在一定程度上提高墙体的抗噪声特性。

关键词：轻质墙体；隔音性能；空气质量定律；吻合效应

1概述

由于我国的城市化进度持续迅速，总人口密度增加，国土资源也显得越来越宝贵。由于施工技术手段的日益改善，以及建筑物结构和施工的进步，越来越多的多层、高层建筑蓬勃发展了出来。大部分建材都采取了混凝土的结合，并朝着现代高层住宅楼、大开间走向蓬勃发展。为了保证墙体的隔声效果，打造舒适的声环境，就需要建筑围护结构从厚重的构件转向轻质的双层构件。由于建筑工程结构的进步，也促使大批的轻质墙体材料运用到了构筑物内部结构的外层护砌和隔墙。由于轻质墙体材料的大规模应用，降低了建筑工程结构的整体承重能力，节约了大批钢筋、混凝土材料，减少了建设工程造价，也增加了建材室内的利用面积。对于轻质墙体建筑材料和轻质墙目前的界定还并非很清楚，但笔者以为，它是指不承担结构负荷的墙体建筑材料和墙面，而若要对其密度或面密度进行严格制约，则有待商榷。而伴随中国人民生活水平的提升，人民也更多地关注生活质量，对工作、居住的声学环境需求也日益增加，因此有关墙体隔声、环境噪声污染问题的争议与诉讼也日益增加。

2轻质墙体隔声性能存在的问题

2.1难以达到原设计要求

现代建筑物朝着多层、高层的走向发展，多使用钢筋材料混凝土框架结构，而大开间的建筑形式又有利于房间分割、布局。因此，关于使用建筑材料的表面密度或容重都有限制，以轻质墙适应了建筑设计发展的需要。在墙体施工设计中，一般土建建筑内隔墙主要采用100mm以下的轻质隔墙和轻质砌块墙，公共建筑也采用石膏板龙骨墙、硅酸钙板龙骨墙等轻质墙体。住宅墙体主体结构主要采用现浇混凝土墙体，其他住宅墙体采用200mm以下轻质隔墙和轻质砌块墙体。外织物墙主要采用轻质砌体墙。由于单层墙体材料的隔声率符合“质量定律”，为了提高墙体的抗噪声性能，有必要增加墙体的表面密度，这将增加建筑物的荷载，影响建筑物的楼层高度，不适合建设和发展的需要。因此，我们不能使用单层墙体建筑材料，而是采用单边的方式来提高墙体的抗噪声特性。相反，使用双层/多层墙体和复合墙体结构或表面密度相对较轻的复合墙体材料更为合理，而有限的墙壁厚度也影响到可选择的复合墙结构。

2.4施工中的问题使墙体隔声性能降低

一般来说，在实验室测试时，由于测试的墙体建筑面积较小（仅10m2），且不存在影响墙体结构抗噪声特性的管道、线盒等薄弱环节，墙体质量明显优于大面积建筑。实验室测试结果还反映了材料结构在最佳施工和安装条件下的抗噪声特性。在现场砌筑墙面时，往往要求更多工种合作，甚至连仅仅砌筑墙面的作业都要求合理设定施工工序，并严格把控砌筑质量。如灰缝厚度坐浆是否严密、被砌筑主体和水泥框架之间结合的水泥饱满度能否牢固以及墙体内部是否会产生裂纹等。另外，在对墙面进行管道架设试验时，由于打洞、进行沟通的方法错误，会对墙体结构产生一定损害。墙壁二面线盒的部位布局不合理，装修管线后维修不彻底等等，上述几点如果在装修中不予以注意，就会导致墙面的隔音性能降低。

3改善轻质墙体隔声性能的对策

3.1质量定律对各种单层墙体的隔声性能的影响

按照单层墙体抗噪声频谱特点的设计规则，单层墙体的抗噪声频谱特性曲线分劲度限制、阻尼器限制和质量限制三个方面。单层墙在质量限制方面的抗噪声特点服从"质量定律"。下面为本监督检验站的试验数据。由该站的试验资料大致上可以知道这一原理。当然，除表面密性以外影响试验成绩的因素尚有其他原因。受到建筑质量规律的约束，采取提高质量的手段增加隔声量是不实际的，而应该使用复合墙，再通过结构增加隔声量。

3.2改善轻质墙体隔声性能的途径

(1)将单层墙体设置为双面墙，或多层叠合的墙面

按照建筑质量规律，单靠提升墙壁的厚薄来提升隔音率，是既不经济又不合理。若将单层墙面分为与单层墙面同等比重的带有空气层的双面墙体，其隔声量也可大大提高。由于重合效应的影响，对于相同材料、相同厚度的双层墙体，每面墙体的重合谷将以相同的频率出现，这将增加双面墙体与该频率之间的重合谷，进而影响双面墙体的隔声效果。这样，在设计双层墙体结构时，各层墙体的表面密度不同，各层墙体的吻合谷错开，以减少吻合效应对双层墙体结构的影响。提高双层墙体抗噪声能力的主要因素是：当声音入射到第一层墙体上时，会在地下室墙面上引起强烈振动，这些振动通过空气层到达第二层墙体后，会被空气层上“弹簧”的减振作用减弱，减少了对第二层墙体声音传输的影响。有空气层的双层墙体的隔声率高于无空气层的墙体。因此，如果允许厚度和壁的质量能使隔音更多，可以考虑将平顶壁与空气层建立双层壁，并且每个楼层的壁的表面密度是不同的，从而提高轻质墙体的隔音特性。为了提高墙体的抗噪声性能，还可以采用多层叠层结构。关于多层交叠结构建筑物的抗噪声特性，在这里我们以玻璃窗的隔音测试数据进行阐述。至于实际施工情况，则需要通过施工复杂程度来考察是否可使用此种结构。

(2)使用其他形式的建筑材料提高隔音性

这种墙体材料制品就采取了这种"夹芯"的加工方式，在产品的缝隙中填入具有吸音效果及增加抗噪声特性的特殊材料，在不提高产品厚度、质量增加不高的状况下，可以增加轻质墙体的抗噪声特性。

(3)利用复合构造的墙体提高隔音性能

因为轻质墙体相对较轻，所以按照空气质量定律来看，其抗噪声的性能通常不是很理想。而且，因为其临界频段多在300~1200Hz范围内，其抗噪声的特性受吻合效应负面影响很大。但也因为它具有结构轻质、安装简单等优势，所以轻质墙体常被应用于各种建筑物。为改善其防噪声特性，多选择复合墙体构件，同时采用各种材质复合和抗噪声结构要以有效地改善轻质墙的抗噪声效果。最典型的复合轻质墙为纸面石膏板隔墙。因此，在提高轻质墙的抗噪声特性时还可考虑使用复合构件的墙体。由于加入吸声材料会引起建筑造价增加，要在费用允许的情况下采用吸声材料。

(4)强化施工管理，以提升工程质量并确保墙体的隔音性能

改善轻质墙的抗噪声性能，仅仅从材质、构造上考虑是不够全面的。建筑施工质量也严重影响了墙的抗噪声性能。在其中，一是要注意墙面施工技术细节内容，如:灰缝厚薄能否饱满、抹灰层浇筑后能否有明显裂痕、能否严格依照相关的技术标准进行施工等。二是要注意合理布置线缆箱位，尽量避免在同一面墙同一部位的二端同时布置线缆箱，装线箱后还应当选择合适的修补方法，并注意在墙处管道安装时的开槽方法，和工人进行沟通后对墙面的修复措施。三是要注意合理设置施工进度表和各工种的配套。对轻质的板材、砌体墙，应当在砌体规定时间后，墙面已经有了相应的硬度，再组织工人从事其余工种砌体工作，并尽量避免因施工条件不合理而对墙面的损伤。

4结论

综上所述，目前的技术规范和生产技术标准中对墙体的抗噪声要求还有一些局限，且被关注程度尚需进一步提高。因此改进墙体的抗噪声特性要从墙体的单位体积质量、厚度以及造价方面综合考虑。为提高轻质墙的抗噪声特性，可采取下列措施:(1)可把单层墙体设计为双面墙或多层叠合的结构墙体，以提高抗噪声的特性;(2)选用特殊结构建筑材料提高隔声性能;(3)选用复合结构的墙面提高隔声性能;(4)通过完善施工管理体系，提升质量确保了墙面的抗噪声特性。

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]陈庆帅,冀志江,陈继浩,王静.轻质隔墙体隔声性能改善途径的分析[J].新型建筑材料,2011,38(05):31-34.

[3]张树燕. 轻质墙体隔声性能研究[D].西安建筑科技大学,2009.