隔声降噪技术：6 组合构件的隔声性能
引言
组合墙隔声性能计算
组合墙体的隔声量R采用下式计算：
式中Ri和Si分别为组合墙各部分墙体的隔声量和对应的面积。
或者写成：
式中S为组合墙体的总面积，是各部分面积之和。
组合墙隔声性能特征
我们通过两个计算示例来展示组合墙体隔声性能的特征。
【示例1】 如图1所示的组合墙体，在一个24cm厚的砖墙上安装有一门和窗，如果墙、门和窗的面积分别为S1=20m2、S2=2m2和S3=2m2。相应的隔声量R1=50dB、R2=30dB和R3=20dB，计算这种组合隔声结构的平均隔声量。
图1 带门窗的组合墙体
【解答】根据组合墙体隔声公式，该墙体的组合隔声量为：
从这个例子中，我们可以看出组合墙隔声性能的这样一个特征：
尽管砖墙的隔声量高达50dB，但是由于安装了隔声量比它低得多的门和窗户，从而使组合墙体的隔声效果大大降低。这一特征说明了，在组合墙体隔声性能中起主要作用的不在于隔声量高的墙体，而是隔声量较低的构件。如这个例子中，即使再提高隔声性能较好的砖墙的隔声量，也不会改善组合墙体隔声效果。因此，提高组合墙体的隔声量，应改善隔声性能最差构件的隔声量。
【示例2】 在一个隔声量为32dB，面积为20m2的墙体上开一个占总面积5％的孔(孔的隔声量为0)，计算此时墙体的组合隔声量。
【解答】根据组合墙体隔声公式，开孔墙体的组合隔声量为：
如果为了提高此组合墙体的隔声量，将墙体的隔声量提高到60dB，改开孔墙体的组合隔声量将变为：
此时墙体的组合隔声量将仍然为13dB，没有得到任何改变。这个例子说明孔缝是制约组合墙体隔声量提高的关键因素。
图2中给出了孔和缝对隔声量的影响关系曲线，根据隔声结构的固有隔声量和开孔面积的百分数，就可以估算出该结构的实际隔声量。当孔缝的面积达到一定比例后，无论采用如何高隔声量的墙体，组合墙体的隔声量存在隔声量的上限。从图中可以看出：
当孔缝面积达到1%时，隔声量的上限为20dB；
当孔缝面积达到2%时，隔声量的上限为17dB；
当孔缝面积达到5%时，隔声量的上限为13dB；
当孔缝面积达到10%时，隔声量的上限为10dB。
因此，在组合墙体隔声中，围堵孔缝以及改善低隔声构件的隔声性能是提高整体隔声性能的关键所在。
图2 孔和缝的面积比对隔声量的影响
我们把孔缝对隔声结构隔声性能的影响采用图3的方式表示出来，图中横坐标为孔缝的面积在整个结构或墙体中的面积占比，纵坐标为有孔缝的墙体的实际隔声量。图中给出了70，50，40，30dB四种不同隔声量的墙板，在开不同面积比的孔缝后的实际隔声量。从这张图中可以看出，隔声要求越高的结构，对孔缝的敏感程度越高，在更加小的孔缝的面积比下就会对结构隔声性能产生影响。就是说，对高隔声量的结构，孔缝的控制要求更加严格。
图3 孔和缝的面积比对隔声量的影响
图4给出了两种构件组合的隔声结构中，低隔声量构件面积对总隔声量的影响。例如，隔声量为R1=50dB的砖墙上，安装有一樘隔声量为R2=30dB的门，它们的面积分别为16m2和2m2。两种构件隔声量差值为R1-R2=20dB，面积之比S2/S1为1:8。从图中可以查出，高隔声构件损失(降低)的隔声量为K=10dB。因此组合墙的隔声量为：
R =50-10=40dB
图4 组合结构中低隔声量面积对总隔声量的影响
应用案例
我们通过孔缝对门的隔声计算和实测结果，来说明孔缝密封对隔声性能的影响。
【案例1】有时由于货物进出的原因，隔声门的下方不能完全密封，需要留有一定的缝隙。假定一扇1m◊2m的隔声量为35dB的隔声门，门底部与大理石地面之间留有3mm的缝隙。这样的一扇隔声门的综合隔声量能达到多少？
由于门下方为硬地面，考虑到声传播反射的镜像原理，实际影响的门缝宽度为：
3mm * 2=12mm
根据综合隔声量的计算公式，可以得到带3mm缝隙门的综合隔声量：
可以看出，这样一个较小的3mm缝隙造成门的综合隔声量下降了10dB。
【案例2】这是一个关于门锁安装处细微缝隙的隔声影响案例。下图左侧给出了门在锁安装缝隙密封处理前后的声透声图，从图中可以看出门锁处出现明显的漏声。右侧图给出了锁安装缝隙处理前后的隔声性能测试曲线。从图中可以看出，门锁处密封加强后，门整体的隔声量提高了3dB，主要提高的频段在中高频。
【案例3】这是一个关于门下方密封胶条对隔声影响的示例，图中给出了分别在门下方2处加密封条，以及在1和2处都加上密封条后，隔声性能的变化曲线。从这个案例中可以看出随着缝隙密封性能的改善，隔声性能出现了较大的提升。
参考文献
1、毛东兴，洪宗辉 主编. 环境噪声控制工程（第二版），普通高等教育“十一五”国家级规划教材，北京：高等教育出版社，2010年1月
2、钟祥璋. 建筑吸声材料与隔声材料(第2版), 北京：化学工业出版社， 2012年5月