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窗户透声的基本知识


来源:* 作者:王铁华 日期:2005-2-17
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引言
    玻璃窗的主要功能,是提供室内采光和向外的视线,除此之外,还起隔声作用。人们之所以关心玻璃窗,不仅仅由于它用于建筑物的外立面,而且还涉及到建筑物的内部如办公室门与门之间、录音室的隔断等等。窗户的声音透射通常影响建筑的整体隔声效果。
    支配窗户声透射的物理定律与支配建筑墙体声透的物理定律相同,但玻璃窗实际的噪音控制程度还要受玻璃本身的性质和窗户的安装特点的影响。例如,增加玻璃的厚度在大多数频率区间都可以提高隔声量,但是玻璃的刚度却限制了隔声量的提高。使用多层玻璃(双层和三层)在大多数频率处可以降低噪音,但这取决于玻璃之间的隔离方式。
    隔声量是用来测量在某一频率范围的降噪程度的标准尺度。本文中使用的单位是在北美广泛使用的单一的数值单位,即声透射系数STC。
    尽管使用声透射系数对评定建筑物的某些声源的降噪效果,比如如人的说话声音一般来说,是令人满意的,但是,使用声透射系数来评定较低频率的声源来说,却不大适用。因为,大多数室外噪音源如飞机和公路上的交通车辆都位于这一区间,仅仅用声透射系数来评定建筑物的外立面的降噪程度,是远远不够的。
密封单层玻璃窗
    从理论上看,如果玻璃刚度的作用忽略不计的话,大片单层玻璃的声频或质量每增加2倍,其隔声量增加6dB。尽管单层玻璃的隔声量在某些频率处基本服从“质量”定律,但是由于玻璃本身的刚度和窗户玻璃的面积有限,却导致了玻璃的隔声量偏离质量定律的规定。
图1.  密封单层玻璃窗的隔声两曲线。

    图1 描绘的是两个不同厚度的密封单层玻璃的质量定律曲线和实际隔声量曲线。质量定律曲线显示的隔声量变化随着频率的增加大于实际测量窗户的隔声量。
    在低频处,实际测量的隔声量高于相对应的质量定律曲线:这是因为窗户密封材料的吸声和相对于声波波长的窗户尺寸所导致的。一般来说,这些影响对于大片玻璃如玻璃墙隔断来说是微不足道的。玻璃隔声量的大小取决于窗户的尺寸、形状以及窗户是如何安装在窗户框内的。使用弹性密封材料(如氯丁橡胶密封条)可提高玻璃在低频处的隔声量3到5dB。

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