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假设在22楼有喇叭声还有大车天天游戏的轰鸣声嗡嗡声、如何隔音了?(门窗隔音实战)
作者:小编    日期:2023-09-29    阅读( )

  天天游戏《机动车用喇叭的性能要求及试验方法 GB15742-2019》、《汽车电喇叭的技术发展》、《汽车喇叭声品质评价与分析》的区间,如果我们进一步从频谱上分析,基本低频在50分贝左右,90分贝基本从500Hz开始。

  针对以上这种情况,如果只有喇叭声的时候我们需要加强高频方向的处理,不能单单只处理低频方向的噪音,但是现实喇叭是很多时候是禁鸣笛的,或者喇叭不肯长按,我们也应该侧重下汽车的行驶噪音。

  汽车行驶的噪音主要就是车流声和发动机的噪音,一般来说不同车速下,大中小车辆的噪音情况又有所不同。

  我们提炼(公路交通噪声频率特征及等效频率研究)中的数据从图标分析可以看出,大型车的峰值中心频率都普遍偏低,基本都在63Hz,同时不同车型在同在40(km/h)其峰值中心频率也基本在63Hz,这个就给我们实际隔音中带来指导作用。实际上高速路上车速偏快,但是大型车偏少,这个时候隔音的时候需要也要注意高频的处理,如果是城市道路车辆毕竟拥挤或者大车比较多的话,就需要侧重低频了,特别是63Hz的噪音处理起来非常有难度。

  注意:峰值中心峰值输在整个频段中这个点噪音最高,同时现实中125Hz以下的低频非常难处理。

  我就假设噪音是一个省道,大中小车都有,基本车速是在60-80(km/h)之间,噪声源到您的房间中间无遮挡的状态,加上喇叭噪音,那基本您噪音峰值的中心频率在63Hz,差不多有90分贝左右。中高频段噪音值在80分贝左右,做了一个假设的噪音情况图。

  针对马路噪音和喇叭噪音相互都在的情况下,怎么预估了,这里插入一个小声学知识点。

  当然我们都是凡夫俗子,这么高深的公式我们怎么能算的来了,基本按这个经验总结来预估就可以了,比如一个65dB,一个60dB,相差5dB,那叠加后的声压基本就是66dB了。

  22楼,距离马路噪音源距离不是很短对高频噪音衰减不明显,同时很可能因为高楼汇聚了多方面无阻挡的低频噪音造成噪音情况更严重。

  我收集了数据并简单提炼了一下,做了这个不同配置下单夹胶、单夹胶中空、双夹胶中空、单玻、双玻、三玻两腔的对比分析图。我们从图中可以发现

  不同配置的玻璃其各个频段的隔音性能有着明显的区别,我们在选配的时候应该认真选择才能选出最性价比的配置;

  同时单层窗不论如何配置,100Hz-200Hz之间都有一个很大缺口,200-250Hz有着轻微的缺口。基本100-250Hz只有30分贝左右的隔音量,这个频段的噪音就很容易影响到房间内。针对问主您这种假设情况,低频嗡嗡声会非常明显。

  单层窗在中高频段随着配置不同隔音量在30-50分贝左右浮动,好的玻璃配置基本在40-50分贝左右浮动。针对模拟的假设情况远远不够的。还是会存在20-30左右的差值传递进来。

  为什么会这样了?因为单层窗也是要遵循经典单层结构隔音曲线的原理,而经典单层结构从根本上无法优于经典双层结构的隔音性能,经典单层结构有自己的局限性。聊到这里我们就先聊下经典单层结构,稍后聊简单双层结构。

  单层结构隔音性能从低频到高频分为几个区域:刚度控制区、结构共振区、质量控制区域、吻合效应区;

  刚度控制区主要受到边界条件的影响,基本隔声量 固支边界简支边界自由边界,目前我对其的认知还不够透彻,暂时不说,不然会影响我伟光正的形象。

  质量控制区受到面密度*质量影响,密度不变厚度增加一倍隔音增加3dB,厚度不变面密度增加1倍隔音增加6dB。这个就是隔声原理中著名的质量定律,同时质量控制区是单层结构隔声性能中最主要的频带区域。

  但是现实中我们不肯能做到90°入射的,基本是在0-78°区间比较合理,实验中基本是垂直入射时候隔声量最大,但是实际中在扩散场中的隔声量也比垂直入射的隔声量小5dB。我们基本可以按以下公式进行计算。

  结构控制区受到结构共振影响,结构共振粗俗理解就是一颗石头丢到水中会泛起阵阵涟漪,涟漪中有起有伏(隔音曲线就有上扬也有下探),而这个石头就是这个声能,而这个原本平静的水面就是这个结构控制区。而下探的部分就是共振区域的谷底,而这个区域的隔音量就会下降。当然一个石头丢到清澈的水中和粘稠的淤泥中泛起的涟漪肯定不一样的,那是因为其阻尼不一样。现实中我们也是通过调整阻尼和改变质量来改变结构共振区的上扬下探的幅度从而去改善共振下探的深度,从而提高隔音性能。

  吻合效应区:噪音某一频率和入射声波的波长(空气中)和在传递的弯曲波长(玻璃中)相遇的时候就会产生吻合效应。

  吻合效应,其实可以说是玻璃中和空气中的波动相迭加时相位上又吻合的结果天天游戏,吻合效应会随着距离增加振动也随着加大。(从第一个相遇点后,玻璃中的弯曲波被加强会继续前行,直到遇到第二个相遇点在加强,依次类推)。这个也就造成了吻合区会出现吻合谷,这个区间的隔音性能下降很多。

  当然吻合效应随着距离增大而加强这个是实验中的,现实中并没有无限大的单一平面结构,同时因为单一板结构中或多或少存在摩擦阻尼,并且在吻合效应发生时阻尼作用也同时发生,所以现实中吻合效应也只会持续一段距离。如果阻尼比较大的环境中,吻合效应发生不明显,所以通过控制阻尼也能控制吻合谷的下探,从而稳住隔音性能。

  玻璃隔音性能好不好,除了质量控制区,最关键的还是控制好结构共振区和吻合效应区这两个区间,从上面我们已经知道阻尼可以控制住结构共振区和吻合效应区的隔音性能,其实还有调整刚度、厚度(密度)来控制。

  通过增加阻尼的方式使得共振区峰谷平缓下来,同时吻合谷的深度也降低,平缓了隔音曲线,提升隔音性能。

  同时也发现性能越好的阻尼或者搭配越好的阻尼其平缓隔音曲线的效果越好,现实中玻璃中夹胶工艺有分为EVA、PVB、SGB,但是实际情况EVA已经淘汰,SGB基本做玻璃栈道的用价格高昂,主要还是PVB工艺,而PVB中湿胶法(发黄起泡)大部分大厂已经淘汰,目前是干胶法的工艺比较多,同时也衍生了树脂夹胶pvb的工艺,甚至有针对性改进的专门隔音夹胶PVB工艺。

  目前是进口的几家玻璃都有类似的对应工艺,同时我们普通的夹胶厚度在0.74/1.14/1.52 但是特制的隔音夹胶厚度确实有1.9/2.0等非标厚度存在。

  目前进口的玻璃有(美国首诺 Saflex 、美国杜邦 DuPont、日本积水 SEKISUI、日本可乐丽 Kuraray、德国佳氏福 TROSIFOL )知乎神通广大的知友基本可以查到,当然在合片的选择制定这些玻璃进行合片那价格肯定是贵的,同时还有一种存在,就是授权方获得授权生产相应技术的,基本都会限定到特点区域,同时有授权证明。

  因为最近粉丝问这个树脂pvb夹胶的问题,网络上各种说法都不统一,粉丝搞的晕头转向的,其实关键还是在于树脂夹胶之前主要在机场等大型项目中运用,很多人还不够了解。我整理了相关数据表格大家可以研究一下。当然还有其他生物介质膜我对其理解还不够透彻,等理解透彻了在说,这里不做讨论。

  树脂夹胶的玻璃在各个频段上会优于其他玻璃配置,同时相对隔音曲线会更均匀一些,结构共振区的峰谷比较平缓,吻合谷也比较平缓;

  同时可以发现在对比玻璃中 FL4mm+SAF0.38mm+FL4mm树脂夹胶玻璃隔音曲线相对最好的;

  普通夹胶玻璃、中空玻璃、单玻的吻合谷还是有比较深的下探,单玻和中空玻璃结构共振区的也有谷峰还是比较起伏。

  这个只是单复合一层的树脂pvb夹胶玻璃,如果把树脂夹胶玻璃复合到更多层的玻璃结构中其性能更优,所以树脂夹胶pvb比较符合我心中的的高阻尼的特性。当然这种产品需要您掏出更多的钱。

  其实玻璃中除了夹胶层发挥阻尼作用,其实还有就是中空玻璃中的中空密封系统也发挥阻尼作用,中空密封系统分为刚性连接(冷边条+部分刚性暖边)和柔性连接(柔性暖边),柔性暖边因为其柔性粘结一定程度上在结构中也发挥了阻尼作用。

  根据吻合效应临界频率的公式可以得出,平板的刚度越大(厚、重、刚),其临界频率越低、刚度越小(轻、薄、柔)其临界频率越高。

  同时在调整厚度的情况下,除了吻合效应临界频率会变化,其共振结构的峰谷也会发生偏移,所以我们在选择窗户玻璃的时候不能一味的选择厚、重、刚的玻璃,也要根据实际的具体噪音进行定制。

  当然也可以通过调整结构刚度(截面、结构布置)来改变共振区的峰谷偏移和吻合谷的偏移,因为目前我对其理解还是不够深刻,等理解够了我在补充更新。

  共振频率除了第一共振频率还会存在其他共振频率,理论上是出现在低频;吻合效应区只有临界频率,但是也会出现多个吻合谷 ,理论上出现中高频;

  共振频率和支撑方式、形态等边界条件密切相关;而吻合的临界频率和边界条件无关;

  理论上共振现象随着时间不短加强;理论上吻合效应的振动随着空间不断的加强;

  我们现实中会运用隔音曲线的原理搭配针对不同噪音的玻璃方案,但是现实和理论是充满差距的,经典隔音曲线的前提是假设无限大的机构,而门窗安装中窗户的面积有限,甚至十分狭小。

  实际中厚度一致,尺寸越小,结构共振区的峰谷的频段会向高频偏移,而吻合效应的临界频率和边界条件(结构、尺寸)无关,所以频率范围并不会发生改变,所以实际情况是相当的复杂

  甚至就会出现共振区的峰谷和吻合效应区的吻合谷重叠的情况,甚至存在第一共振频率跑到临界吻合频率后面,要根据各种条件进行判断。

  所以我们在门窗安装上会根据情况进行调整,不能生搬硬套,同时有条件的也先用仿真软件进行模拟,针对实际情况进行耐心的解析,只有认真做好认真研究才能保证自己的信誉。

  我们到这里可以知道单层窗的隔声量主要受质量控制区决定,遵循隔声原理中著名的质量定律,当然也受到结构共振区和吻合效应区的影响。而双层窗的隔声性能优于单层窗主要是因为他的结构使得隔声量超越了单窗的质量定律,同时通过搭配不同配置的窗户平缓了单窗的共振峰谷和吻合谷。

  1,单噪音的声波频率超过1.4f(0)时候,双窗的隔音增长率(18dB/Oct)全面超越单窗质量定律带来的隔音增长率(6dB/Oct)

  2、双窗和单窗一样也会有共振峰谷和吻合谷,但是其共振频率和临界吻合频率取决于各自的共振频率和临界吻合频率,通过使用不一样的厚度,不一样的配置,甚至不一样的框架构成双层,这样就可以是的各自的共振频率和临界吻合频率错开,虽然会产生两个共振峰谷和两个吻合谷但是各自小凹的深度减小,从而提高整体的隔音性。

  3,双窗的隔音特性曲线优于二为一粘合的单层窗,如果f(0)共振频率调整下往低频偏移,整体的隔音性能会大幅提升,一般情况下是调整到100Hz以下,特别噪音环境基本要调整到63Hz以下。

  通过可以减少玻璃的厚度从而让共振频率向低频偏移,而在双窗结构中,运用真空复合玻璃从而减少整体厚度会比一般的双窗隔音性能提高很多就是利用这一原理,当然在实践中并不是绝对的。

  4、双窗的空气附加隔声量,是因为声波进行两窗之间,后透射进来的声波和第二窗的反射声波之间相互抵消造成的,理论下两窗的缝隙越大效果越好。

  但是对应的理论和理论之间差异也是很大,不同的学者有着不同的观点,同时大部分是简单的隔音量统计,没有准确的各个频段的隔音量,这个也造成了很多粉丝自己进行双窗安装后,费事又费力还是会有很严重的噪音存在,所以理论是理论一定要联系实际进行处理。

  我整理了部分双窗设计施工中的数据,整体隔音数据有比较明显的提升,我们还是会发现不同的窗户配置和间隔其隔音性能都有不同。

  双窗低频段的隔音量还是偏差,100-160Hz左右有部分没有达到30分贝的隔音量,但是有一部分的这个频段的隔音量已经奔赴40分贝了。

  部分双窗设计250Hz-1000Hz的隔音量已经在40-50分贝浮动;部分双窗的1250Hz-5000Hz的隔音量在50-60分贝浮动,甚至部分频段超过60分贝的隔音量。

  其实只要选择配比好,这个时候的双窗基本就能解决大部分的马路噪音了。中、小型车速的多快,偶尔有大车的经过的马路噪音环境大部分双窗设计都能基本搞定,当然不同玻璃厂的玻璃同样规格的玻璃可能会存在不同的隔音差异,主要是因为工艺,品质也会存在不同的差异,但是大车比较多的情况还是无法解决。

  同时我们在设计双窗的时候也不局限窗户,也要把房屋的情况给考虑进去,如果房屋墙壁都是刚性的和房屋内有稍微做下吸音处理效果还是会有不同,理论实验中在500Hz有着存在着15分贝的差值。

  一般我们在双窗搭配的时候,都比较建议使用厚薄的搭配来规避各自单窗的共振峰谷和吻合谷,从而达到隔音性能优化,同样在其他的理论研究中基本也是这样的建议。

  同时在理论研究中通过参照对比发现采用向声源性薄板的双层构造比背声源性薄板对减弱甚至消除吻合效应更有效,而实际中我们在双窗设计的时候也是会趋向如此设计,但是也要根据实际的噪音情况进行分配,有的情况反而是背向声源薄板的双层墙构造隔音情况更优,总的来说鞋不在好,合脚才行。同时也因为窗户的槽口的变化幅度不大,实际中提升不会很明显。讲到这里你也要注意以下你的墙体的隔音情况,如果墙体厚度不足25基本墙体也要进行类似的双窗改造。

  同时在双窗隔音实战中,在双窗间隙的四周可以安装吸音材料效果也是非常的有效,特别在低频的时候吸音材料越厚其隔音性能越好,一般这个位置建议使用容重比比较高的吸音棉处理。建议的品牌有德国knalf、日本polyleaf、德国caruso、韩国Iksung这几家产品,个人比较推荐polyleaf,性能凸出的同时提供了黏贴功能家用方便。

  我们实际中的特种隔音玻璃会在空腔中留开口,然后在开口位置做复合微孔吸音板,起到亥姆霍兹共振器 吸收器的作用,从而调谐双窗结构中质量-空气-质量共振频率,当然这种钱包的感情要特别的深厚才行。

  当然这种情况下,如果您是我设想的模拟噪音下,还是不够的,因为模拟噪音下大车也很多,车速在60-80(km/h),噪音源到房间的环境无遮挡,基本噪音峰值的中心频率63Hz,分贝在90分贝左右。

  而双窗基本在低频100-250Hz的频段基本可以在30-40分贝浮动,很高的配置基本可以超过45分贝,但是针对90分贝的低频,其隔音性能还是不够的,而这里还不算安装的瑕疵造成的隔音损失和通过声桥造成的隔音损失。如何才能真正解决老兄你的问题了,其实只能运用三层隔音结构了(双窗+隔音窗帘)。

  一般理想的三层隔声结构的阻抗可以用类似双层隔音结构来计算,类似三个质量块和两个空气弹簧组成两个自由度的系统,一般根据公式会有3种情况的共振频率。

  对比双层窗和三层结构的隔音结构,我们基本可以发现f(0)以下的低频,质量定律适合两种类型的结构,在给定的质量和厚度的情况下,其隔音性能是相通的。

  经典的三层隔音面板结构,是以中心面板为对称中心,同时中心面板的质量是外侧的两倍,两侧的空腔相等。经典的三层隔音面板结构的共振频率f(α)是双层结构f(0)的两倍,同时三层隔音结构和双层隔音结构的隔音曲线)频率以下三层结构不如双层结构,同时在给定总质量和厚度的情况下,如果三层窗的间隔不够大,其隔音性能也是不如双层结构的,当然三层隔音结构在4f(0)频率以上性能更优。

  理论上虽然双层在隔离音乐和低频方面更优,但是实中两个结构之间是存在声桥的,而声桥的存在,提供了并行的声音传播方式,特别是双窗结构中都是安装在同一个洞口上的,里面的墙体就是巨大的声桥,而双面结构的隔音量会因为声桥的存在而大大的降低。

  实际中声桥造成的隔音损失其实比理论值还要大的,所以我们在处理极端的电箱噪音管道噪音的时候,还是使用三层平板隔音结构进行处理。

  而在隔绝马路噪音的时候是建议使用双窗+专业的隔音窗帘进行处理。专业家庭版的隔音窗帘比较建议使用日本pialiving、意大利focus alfa、Caimi、美国Acousti-Curtain,这些专业家庭版的隔音窗帘,基本隔音低频在5-10,高频在10-15之间,如果安装得当基本还会有10分贝的提升,同时又没有工业用的隔音窗帘那么厚重,比较美观,当然产品昂贵,个人比较喜欢日本产品。

  老兄你如果真的是模拟的那种噪音情况,现在为止才能算真正的解决你的问题了,基本的隔音量全频段会在60-70分贝左右。至于您说的采光问题,其实这种双窗+隔音窗帘的三层结构隔音,双窗的玻璃全部用超白玻进行处理,这样视觉一点都没有,高端的窗户基本超白+双银透光一点都不影响最关键的还是钱,有钱可以解决很多问题。

  阳台荷载问题,其实这个问题不单单你问,也是我遇到的最多的一个问题,我也是不断的在学习和请教各种高手,发现设计荷载(200公斤/平米),荷载的问题到不担心了,只是涉及窗户安装位置,螺丝,墙体还有作业平台环境等细节还需要时刻注意。

  这个时候最要关心的是墙体系统是什么类型的,我们所安装的位置是否安全,是否有过分的突出外侧了。

  不同的墙体有着不同的稳定性,如果窗户很重,墙体系统又是低抗压强度,承重力又低的话,这个时候加装双窗隔音系统是非常不安全的,当然低抗压强度的洞口也不是不能安装就是需要其他的技术处理。

  除了墙体系统的判断,还需确定好对应的安装位置,从舒适度和能量传递的角度来看是安装门窗安装在中间位置是最好的,从安全的角度也是避免窗户安装太向外侧凸出,这样容易造成风化加剧;

  同时螺丝和螺丝之间的间距不能小于6cm,螺丝到洞口边缘的距离也不能小于6cm,特别在高层的位置应当更加严格遵守,避免因为螺丝安装太近造成的墙体松动,螺丝拖滑的现象。

  螺丝系统的选择,选择螺丝不是一层不变的,需要针对不同的墙体选择不同的螺丝,同时对实际的紧固深度也有很严格的要求;一般情况下楼层越高安装标准越好,假设在高风压环境下螺丝实际的锚固深度必须要大于15cm,同时螺丝和固定片交叉打入,螺丝的间距要30cm固定片的间距要40cm;安装工艺要随着环境提升而提升。

  针对阳台的情况,基本宽度比较大,这里就涉及玻璃最大需用面积的问题,还要一个大面积跨度的情况,最好是要增加防风压中挺来增加门窗整体的强度和挠度。

  这种情况进行加装,基本都是内加装,对承重,荷载其实影响不大,而且从飘窗的各种结构来看,基本问题不大。

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