K-13吸聲材料聲學(xué)應(yīng)用
來源：華新四方建筑技術(shù)有限公司 閱讀：2431 更新時(shí)間：2008-05-21 14:30國(guó)家大劇院的屋蓋設(shè)計(jì)為輕型結(jié)構(gòu)，底層為2mm鋼板，中間為24Kg/m3離心玻璃棉，上層為防水鋁板，面層為鈦合金裝飾板。為了加強(qiáng)外部隔聲和室內(nèi)吸聲，在鋼板下噴涂一層25mm厚、100Kg/m3的K-13纖維噴涂吸聲材料。按照設(shè)計(jì)要求，屋蓋板空氣聲隔聲指標(biāo)Rw需大于等于42B,撞擊聲（主要是雨噪聲）隔聲指標(biāo)Lpn,w需小于等于42dB。
由于輕型屋蓋結(jié)構(gòu)重量輕、厚度薄、存在結(jié)構(gòu)縫隙等原因，相對(duì)于混凝土等重型屋蓋結(jié)構(gòu)的隔聲性能偏低。應(yīng)國(guó)家大劇院業(yè)主委員會(huì)的要求，為了確保隔聲性能達(dá)標(biāo)，在北京美華東方建材有限公司和珠海晶藝特種玻璃工程公司的協(xié)助下，于2003年8月10日-2003年9月20日在清華大學(xué)進(jìn)行了系列隔聲實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可參見清華大學(xué)建筑物理環(huán)境檢測(cè)中心03065-03069號(hào)檢測(cè)報(bào)告。
隔聲實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：K-13纖維噴涂吸聲材料對(duì)于國(guó)家大劇院屋蓋結(jié)構(gòu)的隔聲性能起到致關(guān)重要的作用。在沒有噴涂K-13的情況下，即使經(jīng)過屋蓋的密縫處理，空氣聲隔聲量最高只能達(dá)到Rw=37dB。K-13噴涂后，屋蓋的空氣聲隔聲性能可提高到Rw=47dB，在1mm/min的大雨下，撞擊聲隔聲量可達(dá)到Lpn,w=40dB，滿足設(shè)計(jì)要求。
噴涂K-13后能夠大大提高屋蓋板的隔聲性能的原因是:1)K-13均勻噴涂附著在鋼板上以后，起到了一定的聲阻尼作用，改善了鋼板本身的振動(dòng)模式，較大提高了鋼板中低頻的隔聲性能，從而提高了整體的隔聲能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在100Hz時(shí)噴涂K-13材料后隔聲量由14.5dB提高到20.5dB，在500Hz時(shí)噴涂K-13材料后隔聲量由37.0dB提高到42.5dB。2）K-13為密實(shí)顆粒狀粘稠材料，在噴涂過程中起到了良好密封效果。
由于施工、結(jié)構(gòu)等方面的考慮，該屋蓋板的鋼板存在結(jié)構(gòu)縫隙，縫隙產(chǎn)生了很大的漏聲，造成隔聲量嚴(yán)重下降。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在沒有噴涂K-13時(shí)，如果不對(duì)鋼板進(jìn)行密縫處理，屋蓋板的隔聲量只能達(dá)到33dB。進(jìn)行密縫處理后（主要是在Ω型壓縫鋼條板內(nèi)填離心玻璃棉密封處理），隔聲量提高到37dB，進(jìn)而使用玻璃膠（在實(shí)際工程中不能這樣處理，僅作為實(shí)驗(yàn)參考）對(duì)鋼板所有拼縫進(jìn)行密封處理后，隔聲量提高到40dB。密封處理能夠提高高頻的隔聲性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在2000Hz時(shí)噴涂K-13材料后隔聲量由40dB提高到52dB。
K-13材料同時(shí)具有良好的吸聲性能，根據(jù)清華大學(xué)建筑物理環(huán)境檢測(cè)中心檢測(cè)結(jié)果，1英寸厚K-13的降噪系數(shù)NRC達(dá)到0.75，即1英寸厚K13噴涂在頂棚上可以吸收75%的入射聲音，將會(huì)大大降低室內(nèi)噪聲，起到改善環(huán)境的作用。
從國(guó)外有關(guān)建筑聲學(xué)文獻(xiàn)中我們獲知，纖維噴涂吸聲材料在國(guó)外已有多年的使用歷史，因其良好的聲學(xué)、環(huán)保、防火、粘著力強(qiáng)、易于施工等特性，廣泛地被體育、文化等大型建筑場(chǎng)所采用。纖維噴涂吸聲材料雖然較晚進(jìn)入我國(guó)，但必將在建筑聲學(xué)的應(yīng)用中有著廣闊前景。
