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玻璃的隔声性能如何衡量?怎样配置玻璃才能获得最佳隔声效果?

来源:中国南玻集团股份有限公司 浏览次数:5784 发布日期:2020-09-16 手机版

玻璃的隔声性能用计权隔声量Rw或传声级STC( Sound Transmission Class)衡量,单位是分贝(dB)。我国标准采用Rw,欧美标准多采用STC,这两参数的数值略有差异,同一块玻璃的STC值等于或略低于Rw,即提高STC值的难度更大。分析玻璃的隔声问题需要了解玻璃隔声性能服从的定律、人耳对声音的主观感知程度与计权隔声量的关系,之后才能合理配置玻璃结构获得最佳隔声效果。

(1)人耳朵对声音的感知度

人耳感知声波的频率范围在20~16000Hz之间,对声音的主观感知程度与计权隔声量值存在以下联系:隔声量提高10dB——听觉感知相差一倍,即感觉到噪声降低了一半;隔声量提高5dB——听觉可明显感知到有差别,无论听觉是否灵敏;隔声量提高3dB——听觉刚能感知到略有差别,耳背的人或感知不到;隔声量提高1dB——人耳几乎无法辨别。

这提示我们如果要提高玻璃的隔声效果计权隔声量Rw至少应提高约3dB,如果要明显提高玻璃的隔声效果Rw至少应提高5dB以上,同时也提醒我们如无特殊要求不必追求1dB的差别,因为我们根本感知不到,且测量误差就有约1dB。

(2) 玻璃隔声服从的定律

玻璃的隔声量与玻璃的质量和声音的频率成对数函数关系,服从以下定律:R=20lgM+ 20lgf-47.2(dB)式中:R——玻璃的隔声量,dB;M——玻璃的单位面积质量,kg/m2;f——入射声的频率,Hz。其中与玻璃有关的仅是玻璃的质量,这说明当玻璃的尺寸确定后玻璃越厚隔声效果越好。

玻璃的隔声性能如何衡量?怎样配置玻璃才能获得最佳隔声效果?

(3) 提高玻璃隔声性能的措施

以上分析指出了采取有效措施提高玻璃隔声性能的方向,针对不同的玻璃可采取以下措施提高隔声量。

单片玻璃:可以增加玻璃厚度提高隔声量。

中空玻璃:除了增加玻璃厚度还可增加气体层厚度、充惰性气体Ar提高隔声量,因为声波在气体中是以纵向震动的机械波传播的,传播距离越长、气体分子量越大声波强度的损失就越大。

夹层玻璃:增加玻璃厚度以提高隔声量,试验证实增加PVB厚度贡献不大。

表14是常用玻璃的隔声参数,实测值由中国科学院声学计量测试站依据ISO140-1、GBJ75-84标准测得,计算值由 Stccalc软件(由美国 Grozier Technical Systems and Pugh-Lilleen Associates编制)得出,实测值与计算值略有差异,夹层玻璃差异较大仅供参考。

(4) 提高玻璃隔声性能的限制

要获得最佳的隔声性能必须综合利用玻璃厚度、中空气体层、夹层膜等各项的贡献,实践经验表明最佳的玻璃配置为;不等厚的夹层玻璃+16Ar+不等厚的夹层玻璃;考虑到经济性也可选择:不等厚的夹层玻璃+16Ar+不等厚的单片玻璃。构成复合结构玻璃中的各片玻璃厚度不相同为好,这样可避开玻璃的共振峰值。即便如此,对于玻璃而言Rw大于40dB后再提高难度非常大,提高到45dB玻璃将非常厚。

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