CS墙板的隔音性能分析宋红玉1,李砚波1,戴自强1,赵仲星2(1.天津大学建筑工程学院,天津300072;2.华声(天津)国际企业有限公司,天津300204)[摘要]以声学和隔声理论为基础,以计算机数值积分计算为手段,结合实验室测量,着重分析了夹芯为聚苯乙烯泡沫的CS墙板的隔音性能,同时,讨论了影响CS墙板隔音效果的各种因素。从定量和定性的角度评价CS墙板的隔音性能,并提出设计和施工建议。[关键词]CS墙板;隔声;节能;质量定律;声桥[中图分类号]TU112.5;[文献标识码]AAnalysisoftheSoundInsulationPerformanceofCSWallSlabSONGHong-yu1,LIYan-bo1,DAIZi-qiang1,ZHAOZhong-xing2(1.SchoolofConstructionEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.HuashengCompany,Tianjin300204,China)[Abstract]Basedonthetheoriesofsoundinsulation,thesoundinsulationperformanceofCSwallslabwithfoamedpolystyreneisanalyzedbythequalitativewayaswellasthequantitativewaywiththenumericalintegrationofcomputer.Meanwhile,thefactorsthathavesomethingtodowiththebehaviorofsoundinsulationarediscussed,thensomerecommendationsonitsdesignandconstructionareproposed.[Keywords]CSwallslab;soundinsulation;energysaving;masslaw;soundbridge1引言近十年,在天津、河北、山东、辽宁、内蒙古等地200多万m2建筑工程中得以应用,无论在新建房屋还是在旧房改造中都取得了良好的效果。随着CS墙板结构在工程中的广泛应用,其隔音性能也得到越来越多的关注。鉴于在吸声材料方面研究资料较为丰富,以岩棉这种吸声材料夹芯的板材的隔音效果已有很多研究,而隔声材料的研究资料则较少。本文着重以聚苯乙烯泡沫为芯材、面层为细石混凝土的CS墙板为例,来讨论其隔音性能。近十多年来,我国新型墙体材料有了很大的发展,在大城市的建设中,新型墙体材料几乎已替代传统的墙体材料———实心粘土砖。由于新型墙体材料一般比较轻薄,隔声量比较低,以致隔声性能常常成为新型墙体材料推广应用的一个制约因素。CS轻质保温(预制)夹芯墙板(以下简称CS墙板)是天津大学土木工程系和华声公司合作,在引进TID板的基础上创新发展起来的。该墙板是由三维空间钢丝网骨架、保温隔音芯材以及内外细石钢筋混凝土或水泥砂浆层组成,具有自重轻、强度高、保温、隔音、防火、抗震性能好和安装简捷等优点。CS墙板的构造2本文讨论的墙板结构如图1,中间采用的保温材料(阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板)厚度为d,两侧[收稿日期]2004-07-15[作者简介]宋红玉(1980-),女,硕士研究生隔300mm布置。两侧混凝土之间用钢丝网片和斜插丝组成的空间骨架相联,形成整体结构。度和声音的频率提高而提高。在实际情况下,取ρ0c0=1.205×343.7≈414(N·s/m3)投射于墙板的声波来自各个方向,对于这种无规律入射的声能,式(1)变为:(2)TL=20lgm+20lgf-63.4考虑70mm厚钢筋混凝土,由式(2),得混凝土的频率-隔声量曲线,如图2。3.2CS墙板的隔音对于双层墙板结构,文献[2]曾提出质量-弹簧-质量系统模型,即将两层墙板看成质量,中间空气层看成弹簧,称作弹性材料夹层结构。对于垂直入射的声波,这种结构透射系数τ的计算公图1CS墙板构造式[2]:CS墙板的隔音性能32=1+4ωmcos2θPiτ=3.1单层密实均匀混凝土墙板的隔音CS墙板的内外两层细石混凝土是其主要的承重部分,同时对它的隔音效果也有很大的作用。若不考虑板中聚苯夹芯的影响,钢筋混凝土墙板相当于单层密实的墙板,其理论隔音特性曲线符合质量定律。根据隔声的质量定律[1],无限大的单层密实均匀的墙板,在平面声波垂直入射的情况下,从理论上推导出墙板的隔声量为:2ρcPt2×cos2πdfcosθ-ωmcosθsin2πdfcosθ(3)2ρccc式中,Pi为入射声压;Pt为透射声压;φ=2πd·f,ωc=2πf;d为夹层厚度;ρc为聚苯乙烯的声阻抗;θ为入射波的入射角。对于扩散声波,π22ωmωmcosθsinθ∫PTL0=10lg≈20lg(1)1+τ=2dθ(4)2ρ0c02ρ0c02i0式中,TL0为声波垂直入射时的隔声量,dB;ω为角频率,ω=2πf;f为频率,Hz;m为墙的单位面积Pt隔声量:TL=10lg(1/τ)(5)量,称为面密度,kg/m2;ρc为空气的声阻抗,其中00由式(4)、(5),得扩散声波的隔声量计算式:3ρ0为空气的容重,kg...