玻璃的隔聲性能及降噪設計
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如果吻合谷落在主要聲頻范圍內(100～2500Hz),玻璃的隔聲性能將大大降低,故應盡量避免。
根據上式可見,對于簡單中空玻璃或者夾層玻璃,如果采用等厚的原片玻璃,2原片玻璃的吻合谷相同并產生疊加,使隔聲性能降低。如果采用不等厚的玻璃,則吻合谷頻率不同,隔聲性能得到改善。
玻璃的隔聲性能比較
國外對各種玻璃的隔聲性能進行過系統(tǒng)研究,表6中列出的是美國河岸聲學試驗室(RiverbankAcousticalLaboratories)測得的各規(guī)格單片玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、夾層中空玻璃等的傳聲損失,圖2是相同表面質量的單層玻璃、中空玻璃、夾層玻璃和單、雙夾層玻璃隔聲曲線。從圖1和圖2可以看出。
(1)這些玻璃的隔聲性能都遵循隔聲材料的規(guī)律;
(2)表面質量相同時,隔聲性能從劣到優(yōu)的順序為:中空玻璃<單層玻璃<夾層玻璃<單夾層中空玻璃<雙夾層中空玻璃。
充氣種類的影響
中空玻璃的充氣層介質氣體種類對中空玻璃組件的隔聲性能存在影響。從1960年代國外就發(fā)現了這種影響。以空氣為基準,聲波在不同氣體中的傳播速度有高有低。氦氣和氬氣比空氣輕,聲波傳播速度快;CO2和SF2比空氣重,聲波傳播速度慢。聲波傳播速度越快,透過該介質傳播的聲能就越多,隔聲性能就越低。所以,中空玻璃充氣層中充以CO2或SF2會提高隔聲性能。然而,CO2或SF2對不同頻段起的作用不同,在中、高頻明顯提高隔聲性能,而在低頻,明顯降低隔聲性能。因為道路交通噪聲主要集中在小于800Hz,所以充CO2或SF2的中空玻璃在道路交通噪聲阻隔上會打折扣。研究表明,出于隔聲而加入惰性氣體的中空玻璃,氣體密度不必高標準,一般與空氣的比例在1∶4到4∶1之間。如圖3所示,低頻隔聲性能較高標準SF2的為好,但均比空氣為填充氣體的情況為差。美國主要的中空玻璃制造廠之一Cardi2nal推薦采用SF2與空氣(或氬氣)之比為1∶3的配置,以改善中空玻璃的隔聲性能[9]。
通過深入分析多種規(guī)格組合的玻璃的傳聲損失、STC、Rw實驗數據,可以得出一些經驗規(guī)律(如表7所示),這樣就可以對未經隔聲實驗檢驗的玻璃的STC進行估算。例如,經實驗測得一夾層中空玻璃(規(guī)格為:1/8"玻璃+01030"Saflex(r)PVB+1/8"玻璃+1/2"空氣層(密封)+1/4"玻璃)的STC為39,倍增空氣層厚度到2514mm時STC為42,若該2514mm厚空氣層不密封STC是41。浦東全部機場用10mm(玻璃)+0176mm(PVB)+18mm(玻璃)規(guī)格的夾層玻璃,香港新機場和漢城機場用10mm(玻璃)+1152mm(PVB)+6mm(玻璃)規(guī)格的夾層玻璃,深圳機場采用12mm(玻璃)+1115mm(PVB)+6mm(玻璃)規(guī)格的夾層玻璃,可以估算它們的STC為40。
對于通過改變規(guī)格參數來提高玻璃的隔聲等級STC,相關人士建議應按如下順序進行調整:增加聲阻尼(采用夾層玻璃和增加PVB厚度)→增加空氣層厚度→增加玻璃厚度。
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