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临街高层,家里装了隔音窗,还是无法阻绝嗡嗡的低频噪音,有什么解决办法吗

其实针对交通噪音来说,他的构成是很复杂的基本算是覆盖了低频和中高频,其中最难处理的频段是125Hz-750Hz。处理这里问题要分情况进行,如果墙体隔音足够充足的时候集中精力改造墙体,如果墙体也是隔音量不行的情况,那墙体和窗户一起改造。

其一、只改造窗户的情况下

一般来说没错夹胶针对低频,中空层针对高频。但是这种在各个频段的噪音值不是很大的情况下才行。

最好的方式其一、最好是要用中空夹胶复合玻璃,不能纯用夹胶,全夹胶在冬季的性能会降低,特别用的不是专业的树脂夹胶片的时候冬季性能下降尤为明显,同时全夹胶会存在明显的吻合效应和共振效应,这个时候是需要不同的结构才处理的;

二、针对交通噪音最适中的方案是6玻3夹胶2中空的配置;

三、如果要根本解决这个低频嗡嗡的问题 最好是外侧用4玻2夹胶1中空 中间间隔大于12cm,同时内侧用内开内倒 6玻3夹胶2中空的配置 基本就能很好的解决这个低频嗡嗡的问题,因为空气层要大于8cm其中的空气层才会产生有效震荡来消耗传递进来的噪音。

为什么要这样?

第一、经典隔音曲线

隔声量在实际工程声学中是非常重要的,这里面就最重要的就是对隔声曲线的理解。类似这样(如图)不同的频段有着不同的隔音量。

针对经典的单层板有着经典的单层板隔音曲线(这里可以把夹胶玻璃看成一个整体的单层板),通常分为刚度控制区、结构共振区、质量控制区、以及我们常见的吻合效应区。

原作者(yanfabu)
原出处(隔声曲线中吻合效应区和结构共振区的异同)
  1. 刚度控制区主要受到边界影响,基本隔声量 固支边界>简支边界>自由边界 一般高端门窗门窗外侧都是固支边界 内侧是简支边界。
  2. 结构共振区基本受到结构共振影响,一般在这个区域的频段隔音量会出现明显的下降。因为隔音量说的就是一侧声音向另外一侧传递的能力,结构共振即结构在一侧接收噪声激励,当噪声激励的频率和结构模态频率一致时候,结构就会产生共振,这时候结构另外一侧的声学响应就会增大。(这个也是窗户的嗡嗡声明显原因之一)
  3. 质量控制区基本就是受到我们常说的面密度*质量的影响,一般密度一样的情况下,厚度增加一倍隔音量增加3dB,如果厚度不变,面密度增加一倍隔音量增加6dB。
  4. 吻合效应区:一般噪音的某一频率的入射声波的波长和结构中弯曲波长相等时候,其的吻合效应就会发生,同时现实中也会引起结构振动,而这个频率也会称为吻合频率。(吻合效应与波长的入射角度,玻璃的厚度相关,因为噪音的声波入射角度不同且多样,针对单一的玻璃就会有多个吻合频率)由于这一点来说单一的夹胶复合玻璃针对复杂的噪音情况也会存在多个吻合频率同时引起结构振动,(这个也是窗户的嗡嗡声明显原因之二)(如下图)
原作者(yanfabu)
原出处(隔声曲线中吻合效应区和结构共振区的异同)

第二、结构共振区和吻合效应的相同点

相同点:如果从结构振动的角度来看,结构共振区和吻合频率去都是因为结构振动被激励起来的。不同点:结构振动是因为噪音和结构的频率一致。而吻合效应是因为噪音某一频率的入射波长和结构中的弯曲波长相等。

增加阻尼对两个区域共同起作用:增加阻尼是可以有效的减少结构振幅,这样结构共振区的隔声量会提高。同时吻合效应从结构角度来看也是结构振动更多的被激励起来。这样增加阻尼也是对吻合效应区的隔声量有效。

原作者(yanfabu)
从这一点来看,复合夹胶玻璃中的夹胶就是起到阻尼的作用,他的作用是可以在结构共振区和吻合效应区很好的消减隔声低谷,让隔声量变得更加的平滑,不会在某一频率隔音量出现极端的下降。当然这个就关乎夹胶的厚度(0.76、1.12、1.14、1.52),夹胶的性能(比如普通PVB、树脂PVB),夹胶的工艺(干胶法、湿胶法-已经淘汰但是很多小作坊在做)相关了。

只是怎么说了交通噪音有两大特点一个是他的噪音频段宽广,另外一个就是整体的声压高。夹胶玻璃做到在平滑可是着不住 在低频区间的隔音量在30dB的范围,而交通噪音在这个频段传递过来的却是70dB,甚至更高。(这个也是窗户的嗡嗡声明显原因之三)或者交通噪音的在高频噪音夹胶玻璃无法阻挡的情况出现。

结论:

所以在一定程度上在针对交通噪音的时候我们需要的是夹胶中空玻璃的原因之一,当然单单一个中空夹胶玻璃还是不够的,还需要两扇窗户并且中间间隔大于8cm才能叠加窗户整体的隔音性能。

第三、结构共振区和吻合效应区的区别及重叠

理论上的(无限)大平板的区别

  1. 吻合频率出现在中高频,共振频率出现在低频
  2. 吻合效应不受边界影响,共振频率受到边界影响
  3. 吻合频率会随着结构的厚度降低,而共振频率却随着结构厚度增加而升高
实际具体案例上,平板都是有一定的尺寸的

  1. 同样厚度的情况下,尺寸越小,结构频率越高,所以其共振区的频段也会提高。
  2. 吻合频率有和结构的尺寸无关,所以其的频段是固定不变的。
  3. 实际中当结构共振区域和吻合效应重叠,那我们不容易找到吻合频率,但是此时如果外界是交通中低频噪音基本是会出现很严重的嗡嗡声。(这个也是窗户的嗡嗡声明显原因之四)
结论:

针对结构共振区域和吻合效应区的充满变化的特性,在选择隔音窗户之前一定要先测量好外界交通噪音的频谱曲线,然后要针对性的定制玻璃的配置,对共振区域和吻合效应区域进行针对性优化。这样才能从根本上解决嗡嗡声,很多时候太信任一成不变的固定玻璃配置,是造成窗户嗡嗡声的决策性失误。如果实在无法进行频谱分析,可以参考如下文章,对您选择窗户有一定的帮助。

第四、安装两扇窗户结构从根本解决交通噪音嗡嗡声

  1. 两扇窗户之间的空腔层越大,其中间的吻合频段会向着低频迁移,当距离接近8cm的时候,吻合频率已经接近125Hz,继续加大则会继续加大吻合频率远离中低频的交通噪音,当达到12cm的时候,基本穿透性很强的低频噪音可以消除。
  2. 声波撞击第一扇窗户引起振动,促使两层窗户之间的空气层产生振动,增加了反向声波,当噪音经过其中的空气层时候,会被其中的振动所衰减,促使噪音衰弱,从而达到隔音性能,两扇窗户之间的距离越大被空气的作用弹簧衰减的能量就越大类似4SG玻璃的不等腔技术。4SG具体看以下这片,这里不重复。
  3. 同时累加的窗户可以让隔音性能在进一步提升。
外侧用4玻2夹胶一中空
内侧用6玻3夹胶2中空


当然再好的产品,再好的设计,如果安装不到位,一切都是白搭,具体安装细节请看此篇。

第五、针对其他频段的噪音

处理好比较难处理的125Hz-750Hz频段的噪音后,其实其他频段的噪音也需要重视,这个时候就需要专业的隔音窗帘进行处理,让交通噪音中比较尖锐的噪音弄舒缓了,窗户是无法有效解决这种噪音的,这个时候就需要配合隔音窗帘使用。细节如下

其二、窗户和墙体

增强墙体隔音性能

当然上面一切的前提的就是你的墙体的厚度要大于22cm以上,哪怕轻质泡沫砖他的隔音性能在中高频都能达到45dB的平均水平。

原出处(建筑隔声和吸音构造)
如果隔音量不行要么增加外墙的隔音性能,要么就增加内墙的厚度,最直接的方法就是叠加。或者进行隔音墙体的设计,增强靠近交通干线侧的隔音性能。

原出处(建筑隔声和吸音构造)
这里我们强调的就是就是针对噪音进行阻隔,让噪音不会进来。

减少室内混响时间

一般来说我们靠近马路旁边,偶尔的时候还是会经常开窗的,进出晒下衣服抽下烟什么的,所以一定时间段噪音还是会进来的,而室内的环境就会变成类似扩散场一般。在扩散场中噪音会被多次反射,造成房间的各个反向上都会有相同幅度和频率的噪音在传播,严重的房间内会有驻波存在。说白了就是室内的混响很严重,但是这个是噪音造成的混响,所以针对性降低室内混响度可以提高人的舒适度,一般把混响降低到0.5以下。

一般来说改变混响的方式有两个方向:

  • 增加混响时间:光滑反射面(光滑的表面如混淋土墙、窗户、柜子等)
  • 减少混响时间:吸音材料(专业吸音墙、专业隔音吸音窗帘、隔音吸音地毯)
而针对室内声学墙的装修,最好是使用复合微孔吸音板进行设计,因为复合的微孔吸音板,针对室内的低频噪音有着良好的吸收能力。

蒋绍旭主任提供的微传孔板声学性能理论计算得出。

辛苦写了这么多应该可以解决您的问题了,记得给我点个赞哦。


更新:

又有兄弟私信我,这么隔音,住在房间内憋死了怎么办,我说安装新风啊,他说新风有噪音,而且噪音还挺大,所以整个问题,我统一整理了大家可以看下这篇。

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