為什么雙層板墻能提高隔聲效果?
根據(jù)隔聲質(zhì)量定律,如果要求提高單層均勻密實板墻的隔聲,只能增加質(zhì)量或者厚度。當(dāng)材料密度不變時,增加板墻的質(zhì)量,實際上也就增加其厚度,即質(zhì)量增加一倍,厚度也隨著增加一倍。對于單層板墻來說,為了提高隔聲效果,單靠增加質(zhì)量,則不僅需要增加大量材料,而且增加結(jié)構(gòu)的自重會使建筑基礎(chǔ)的造價提高,以及建筑使用面積的減少。比如為了使單層板墻的隔聲量提高12dB,則板墻的質(zhì)量要增加四倍,即板墻的厚度增加四倍。采取這種方法來達(dá)到隔聲量的較大提高是既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實的。
如果把兩個單層板墻中間留一定的間距,有時把兩墻之間的空氣層稱為空腔就形成雙層隔聲結(jié)構(gòu)。比如把24cm厚的單層一磚墻,砌筑成中間留有空氣層的12cm厚的兩個半磚墻,就形成一種典型的雙層隔聲結(jié)構(gòu)。
在雙層隔聲結(jié)構(gòu)中,其聲波的傳播過程中,首先從右邊入射到到第一層板墻上的聲波為Eil,一部分被反射的聲波為Erl,一部分被第一層板墻所吸收的聲波為Eal,它將成為第二層板墻的入射波Ei2=E2.這就是聲波在雙層隔聲結(jié)構(gòu)中的傳播過程。
聲波從第一層墻入射經(jīng)兩墻之間的空腔到第二層傳出的透射波,由于入射波經(jīng)過兩次的反射以及墻內(nèi)的損耗,使聲波獲得較大的衰減,從而使隔聲性能提高。
雙層墻隔聲結(jié)構(gòu),由于兩墻之間封閉的空氣層具有一定的彈性,因此可把它看成“質(zhì)量-彈簧-質(zhì)量”組成的振動系統(tǒng),入射聲波使第一層墻產(chǎn)生振動,并向兩墻中間的空氣層輻射聲音,空氣層中的聲波入射到第二層墻,并使其產(chǎn)生振動而向外輻射聲音。由于空氣層的彈性起減振作用,第二層墻振動的減小使其向外輻射的聲音也減小,從而使隔聲性能提高。