影響墻體(構件)隔聲量的因素很多,但主要表現在如下幾方面:
3.3.1吻合效應
當墻板(構件)在聲波激發下產生彎曲振動時,板面上自由彎曲波長λ1與投射到板面上某一方向的聲波波長λ相吻合時,就會引起共振。當斜入射聲波到達板面,聲波的波峰與波谷恰好與彎曲波的峰、谷相吻合時,使板彎曲振動的振幅增大。這時的隔聲量出現低谷,因此在設計隔聲結構時應予以防止。
對于輕質薄墻要特別注意,由于吻合效應引起的隔聲低谷出現在中頻段內,因此它將使墻的隔聲性能受到很大的影響。
采用同種材料而厚度不同的薄板組合結構就可避免出現吻合谷。如錄音室(播音室)與調音室(控制室)之間的多層玻璃窗就應采用不同厚度的玻璃。
對于重墻,如磚墻、混凝土墻(構件)的吻合效應一般不會出現在100~3150Hz范圍內,且用同樣厚度的板組合的雙層墻板,其吻合谷依然存在。因此,在設計墻體時要特別注意。
3.4.3門和“聲閘”
門是圍護結構隔聲的薄弱環節。觀演廳、排練廳、琴房和錄音棚的門均為內門,只有個別情況下出現直接開向戶外的門。門的隔聲性能取決于門扇本身的隔聲能力和門縫的嚴密程度。增加門的重量(面密度)可提高門的隔聲性能,但很重的門開啟不便且容易引起門的合頁處下傾而使門縫增大,影響隔聲效果。因此近年來傾向于采用多層板材的復合結構,并加強密縫處理。常用的密縫措施有門縫企口擠壓、斜口擠壓和沖氣擠壓等幾種。
復合結構門的隔聲量,目前都由實驗室測定。
由測定結果可見,即使采用多層復合結構,其平均隔聲量僅在30~40dB范圍內,不能滿足演藝建筑各廳、室門的隔聲要求。為進一步提高門的隔聲性能,有效的方法是設置雙道門,并在雙道門之間配置吸聲結構,即構成所謂“聲閘”。
由“聲閘”隔聲量測定的結果可見:當采用“聲閘”時,門的構造可以簡化,也可大為減輕其重量,而其平均隔聲量則可達55~60dB ,它大于240mm磚墻雙面抹灰墻體的隔聲量,如果需要再提高其隔聲量,可將“聲閘”中的一道門(或二道門)改為隔聲性能較高的復合門,則其隔聲量即可控制在60~70dB范圍內。
3.4.4窗和放映孔
演藝建筑中的窗,主要是觀演廳與聲控、光控室之間的觀察窗和錄音、播音室與調音室之間的窗,以及音樂錄音棚內小室與主錄音室(自然混響空間)之間的隔聲窗,還有電影廳與放映室之間的放映孔,這些都屬于內墻窗。外墻窗只有琴房和排練廳這類建筑才有。但不論是內墻窗或外墻窗都必須具有所要求的隔聲量。
單層玻璃的隔聲性能很差,常用的6~10mm厚的密縫金屬窗,其隔聲量約在25dB左右,如果縫的密縫效果不佳,隔聲量更低。
由于單層玻璃窗的隔聲量很低,因此在演藝建筑中均采用雙層或三層玻璃窗。窗的隔聲量均通過實驗室測定求得。為了在玻璃層數和厚度相同的條件下提高窗的隔聲量,首先必須增大玻璃間的距離。因為玻璃間的距離(即空氣層的厚度)愈小,共振頻率愈高。為使雙層玻璃窗的共振頻率fr <100Hz,空氣層厚度應大于100mm。
其次,還必須采用不同厚度的玻璃組合,以防止吻合谷出現在125~4000Hz的覆蓋頻率范圍內,而降低隔聲性能。
雙層和三層玻璃窗,如果采用同樣厚度的玻璃,吻合谷出現的頻率不變。但如果增加空氣層的厚度,則可減少吻合谷的影響。隨空氣層厚度的增加,吻合谷的影響逐漸減小。
若要防止雙層相同玻璃引起共振,又不可能有較大的玻璃間距時,可將雙層玻璃中的一層玻璃傾斜配置,能起到良好的效果。
在多層玻璃窗的框邊上配置吸聲材料,如織物或穿孔吸聲結構,也可適當提高窗的隔聲量約2~4dB。但如果窗的面積較大,周邊配置吸聲材料的作用就會減小。
在錄音、播音建筑中錄音、播音室與調音室之間的隔聲窗,分聲道錄音的隔離小室與自然混響空間的隔聲窗,采用雙層玻璃窗時隔聲量通常還不能滿足要求。目前均采用三層玻璃窗。
關于電影院觀演廳與放映室之間的窗,為防止放映機的噪聲對觀演廳的干擾,通常也采用三層玻璃隔聲窗,但均采用不同厚度、相互平行的光學玻璃,以免影像變形。
3.6.3浮筑結構的施工程序
無論何種浮筑結構,必須按照規定的設計程序施工,才能確保隔振和減噪的效果。浮筑結構的施工程序和操作規程可分為鋼彈簧、隔振材料浮筑裝置和隔振墊塊浮筑輕結構等三類。
(1) 鋼彈簧浮筑裝置
l 按內層結構的周邊尺寸搗制鋼筋混凝土圈梁,在梁的面層滿鋪鋼板并與梁內鋼筋焊在梁面上,按確定的支點數均勻地配置彈簧并將彈簧的底座與梁面鋼板點焊;
l 在彈簧的蓋板上鋪鋼板,作為彈簧盒上部圈梁的底模,在底模的周圍制模、配筋、搗圈梁(反梁)和地面板,在搗制混凝土前需用塑料袋將彈簧套嚴;
l 在反梁上砌磚墻或搗鋼筋混凝土墻,在墻頂部搗圈梁和頂板;
l 在內層(盒體)結構表面作聲學裝修;
l 進入內、外層墻或頂板的通風口、電纜管在管道安裝完畢后,必須將縫隙堵嚴,以免漏聲。
(2)隔振材料浮筑裝置
l 在承重樓板上用15~20mm水泥砂漿找平;
l 按隔振要求選用150~250mm厚巖棉氈或玻璃棉板,并用塑料薄膜包嚴,在它上面追加油氈一層,以防止搗制混凝土時,水泥漿漏入隔振層;
l 在油氈上,鋪設4~6mm纖維板或其它板材,以便在它上面扎鋼筋、搗混凝土;
l 在纖維板上搗鋼筋混凝土底板,并在周圈設置反梁,然后在反梁上砌磚或設置隔聲輕結構墻體;
l 在砌墻或裝設輕墻時,要防止砂漿進入夾層內(內、外墻之間的空氣層),以免造成“聲橋”;
l 在內層(盒體)結構表面作聲學裝修;
l 進入內、外層墻或頂板的通風口、電纜管,在管道安裝完畢后,必須將縫隙堵嚴,以免漏聲。
( 3 )隔振墊塊浮筑輕結構
l 在承重樓板上用15~20mm厚水泥砂漿找平,再在上面鋪設油氈一層;
l 在雙向龍骨(木或型鋼)交*點下設橡膠隔振墊塊(或橡膠隔振器)并在其間設多孔吸聲材料;
l 在龍骨上鋪設木地板,或先鋪預制水泥板,再在上面做水磨石(水泥)地面層;
l 輕質墻體可用玻璃棉板作隔振層,并與地面結構脫開,僅在踢腳處有個別連接點;
l 頂子可與墻體組成一個整體,為了減輕承重樓板的荷載,也可將內層頂板用減振器懸吊在上層承重樓板上,在這種情況下,應先做吊頂,然后做墻體和地面,并在墻與頂板搭接處作密縫處理;
l 在內層(盒體)結構表面作聲學裝修;
l 進入內、外層墻面或頂板的通風口、電纜管,在管道安裝完畢后,必須將縫隙堵嚴,以免漏聲。
以上三種浮筑構造,如果按上述規定的施工程序進行,實踐證明均可達到預期的隔聲、減振要求。