K-13吸聲材料聲學應用
來源：華新(xin)四(si)方建筑技(ji)術有限公司 閱讀：2656 更新(xin)時間：2008-05-21 14:30國家(jia)大劇院的屋(wu)蓋設(she)計為(wei)輕型結(jie)構，底層為(wei)2mm鋼板(ban)，中(zhong)間為(wei)24Kg/m3離心(xin)玻(bo)璃棉(mian)，上層為(wei)防水(shui)鋁板(ban)，面層為(wei)鈦合金裝飾板(ban)。為(wei)了加強外部隔聲(sheng)和室內吸(xi)聲(sheng)，在鋼板(ban)下噴涂一層25mm厚(hou)、100Kg/m3的K-13纖(xian)維噴涂吸(xi)聲(sheng)材料。按照(zhao)設(she)計要(yao)求，屋(wu)蓋板(ban)空氣聲(sheng)隔聲(sheng)指標(biao)Rw需大于(yu)等于(yu)42B,撞(zhuang)擊聲(sheng)（主要(yao)是(shi)雨噪聲(sheng)）隔聲(sheng)指標(biao)Lpn,w需小于(yu)等于(yu)42dB。
由于(yu)輕型屋(wu)蓋結(jie)構(gou)(gou)重量輕、厚度薄、存(cun)在結(jie)構(gou)(gou)縫隙等原因，相對于(yu)混凝土等重型屋(wu)蓋結(jie)構(gou)(gou)的隔(ge)聲性(xing)能偏低。應國家大(da)劇院業主委員會的要(yao)求，為了確保隔(ge)聲性(xing)能達(da)標，在北京美華東方建材(cai)有限公司(si)和珠海晶藝特種玻璃工程公司(si)的協助下，于(yu)2003年8月10日(ri)(ri)-2003年9月20日(ri)(ri)在清華大(da)學進行了系列隔(ge)聲實驗。實驗結(jie)果(guo)可參見清華大(da)學建筑物理環境檢測中心03065-03069號檢測報告。
隔(ge)聲(sheng)實驗結論為(wei)：K-13纖維噴涂吸聲(sheng)材料對于國家大(da)劇院屋蓋(gai)結構的(de)(de)隔(ge)聲(sheng)性能(neng)起(qi)到(dao)致關重(zhong)要(yao)的(de)(de)作用(yong)。在沒(mei)有(you)噴涂K-13的(de)(de)情況下，即使經過屋蓋(gai)的(de)(de)密縫處(chu)理，空(kong)(kong)氣(qi)(qi)聲(sheng)隔(ge)聲(sheng)量最高(gao)只能(neng)達(da)到(dao)Rw=37dB。K-13噴涂后，屋蓋(gai)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)聲(sheng)隔(ge)聲(sheng)性能(neng)可(ke)提(ti)高(gao)到(dao)Rw=47dB，在1mm/min的(de)(de)大(da)雨(yu)下，撞(zhuang)擊(ji)聲(sheng)隔(ge)聲(sheng)量可(ke)達(da)到(dao)Lpn,w=40dB，滿足設計(ji)要(yao)求。
噴涂K-13后能(neng)夠大大提(ti)高(gao)屋蓋板(ban)的(de)(de)隔(ge)(ge)聲性能(neng)的(de)(de)原因是:1)K-13均勻噴涂附(fu)著在鋼(gang)板(ban)上(shang)以(yi)后，起(qi)到了(le)一(yi)定的(de)(de)聲阻(zu)尼(ni)作用，改善了(le)鋼(gang)板(ban)本身的(de)(de)振(zhen)動模式，較大提(ti)高(gao)了(le)鋼(gang)板(ban)中(zhong)低頻(pin)的(de)(de)隔(ge)(ge)聲性能(neng)，從而提(ti)高(gao)了(le)整體(ti)的(de)(de)隔(ge)(ge)聲能(neng)力。實驗結果(guo)(guo)表明，在100Hz時(shi)(shi)噴涂K-13材(cai)(cai)料(liao)后隔(ge)(ge)聲量由14.5dB提(ti)高(gao)到20.5dB，在500Hz時(shi)(shi)噴涂K-13材(cai)(cai)料(liao)后隔(ge)(ge)聲量由37.0dB提(ti)高(gao)到42.5dB。2）K-13為密實顆粒狀粘稠材(cai)(cai)料(liao)，在噴涂過程中(zhong)起(qi)到了(le)良好密封效果(guo)(guo)。
由于施工(gong)、結(jie)構等方面的(de)考(kao)慮，該屋(wu)(wu)蓋板(ban)(ban)(ban)的(de)鋼(gang)板(ban)(ban)(ban)存在(zai)結(jie)構縫(feng)隙，縫(feng)隙產生了很大的(de)漏聲(sheng)，造成隔聲(sheng)量(liang)(liang)嚴重下降。實(shi)驗中發(fa)現，在(zai)沒有噴(pen)涂K-13時，如果不(bu)對鋼(gang)板(ban)(ban)(ban)進(jin)行(xing)密(mi)(mi)縫(feng)處(chu)(chu)(chu)理，屋(wu)(wu)蓋板(ban)(ban)(ban)的(de)隔聲(sheng)量(liang)(liang)只(zhi)能達到(dao)33dB。進(jin)行(xing)密(mi)(mi)縫(feng)處(chu)(chu)(chu)理后（主要是在(zai)Ω型壓縫(feng)鋼(gang)條板(ban)(ban)(ban)內填(tian)離心玻璃棉(mian)密(mi)(mi)封(feng)處(chu)(chu)(chu)理），隔聲(sheng)量(liang)(liang)提高(gao)(gao)到(dao)37dB，進(jin)而使(shi)用玻璃膠（在(zai)實(shi)際工(gong)程(cheng)中不(bu)能這樣處(chu)(chu)(chu)理，僅作為實(shi)驗參(can)考(kao)）對鋼(gang)板(ban)(ban)(ban)所有拼(pin)縫(feng)進(jin)行(xing)密(mi)(mi)封(feng)處(chu)(chu)(chu)理后，隔聲(sheng)量(liang)(liang)提高(gao)(gao)到(dao)40dB。密(mi)(mi)封(feng)處(chu)(chu)(chu)理能夠提高(gao)(gao)高(gao)(gao)頻的(de)隔聲(sheng)性能。實(shi)驗結(jie)果表明，在(zai)2000Hz時噴(pen)涂K-13材料后隔聲(sheng)量(liang)(liang)由40dB提高(gao)(gao)到(dao)52dB。
K-13材料同時具有(you)良好的(de)吸聲性能，根(gen)據清華(hua)大學建筑物理環境(jing)檢(jian)測中心(xin)檢(jian)測結(jie)果，1英寸厚(hou)K-13的(de)降噪(zao)系數(shu)NRC達到(dao)0.75，即1英寸厚(hou)K13噴涂在頂棚上可以吸收75%的(de)入射(she)聲音，將(jiang)會大大降低室內噪(zao)聲，起到(dao)改善(shan)環境(jing)的(de)作用(yong)。
從國外有關建(jian)筑(zhu)(zhu)聲學文(wen)獻(xian)中我們獲知，纖維噴涂吸(xi)聲材料(liao)在國外已有多年的(de)使用歷史，因其良好(hao)的(de)聲學、環保、防火、粘著力強、易于施工(gong)等特性，廣(guang)泛(fan)地被體育、文(wen)化(hua)等大型(xing)建(jian)筑(zhu)(zhu)場所采(cai)用。纖維噴涂吸(xi)聲材料(liao)雖(sui)然較晚(wan)進入我國，但必將在建(jian)筑(zhu)(zhu)聲學的(de)應用中有著廣(guang)闊前景(jing)。
