北京海淀某混响室
甲方为了能够进行材料吸声系数性能测试,需要对现有隔声实验室进行改造,从而满足吸声测试实验要求。
参考标准
GB/T 50121-2005 建筑隔声评价标准
GB/T 20247-2006 声学 混响室吸声测量
GB50016-2014(2018 年版)《建筑设计防火规范》
实验室参数
混响室
混响室是指具有扩散声场的实验房间,它吸声很小,混响时间很长,室内声波经过多次反射形成声能的均匀分布。与消声室相反,混响室的作用是创造一个供测试用的扩撒声扬,其主要用途是用于测试材料或结构吸声系数和声源功率。混响室各表面要求有很好的反射性能,室内具有较长的混响时间和充分的声扩散,此外,还应有足够低的背景噪声级。
通常矩形混响室有三个以上表面做扩散,以保证两个平行墙面中至少有一个是扩散面,扩散体可以采用圆柱和球切面,为防止扩散结构对低频声的过量吸收。此外,室内最大限度(矩形房间的主对角线,不规则行房间的最长对角线)不应大于 1.9×V1/3(V 为房间容积)。
混响室要求有较长的混响时间,较少的吸声量,对体积为 200m3 用于测吸声系数的混响室,国际标准化组织(ISO)推荐的 1/3 倍带允许最大吸声量。室要求有教长的混响时间,较少的吸声量,对体积为 200m3 用于测吸声系数的混响室,国际标准化组织(ISO)推荐的 1/3 倍带允许最大吸声量。具体如下表。
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频率/Hz |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
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空室允许最大吸声量(m2) |
6.5 |
6.5 |
6.5 |
7 |
9.5 |
13 |
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相应的最短混响时间(S) |
5 |
5 |
5 |
4.5 |
3.5 |
2 |
混响室的设计要求
混响室的设计要求尽量加长空房间的混响时间以保证室内声场扩散。混响时间的极限,在高频率决定于空气的分子吸收,在低频率则决定于墙、天花板和地板表面的吸收。常用的材料有瓷砖或水磨石等。混响室的体形常采用不规则房间或者边长成调和级数比的矩形房间。使混响室不规则的方法是把相对壁面做成不平行或者在壁面上装设凸出的圆柱面或者用V 形墙。
混响室的鉴定。
鉴定混响室的方法是测量声场的衰变曲线。室内混响声场在各点的混响时间应该相同,衰变曲线虽有起伏,但接近指数律;各点的声压接近,而且混响室的混响时间越长越好。
混响室的容积不能太小。考虑到高频时空气吸收的影响,容积也不宜过大。测定吸声材料的混响室,一般测试频率范围为 100-5000Hz ,其容积应控制在200-300m3。
本案中混响室可以采用不规则体型,以利声扬扩散。如采用矩形房间,房间的长、宽、高不应有两个相等或成整数比。
方案实施
现有空间整体改造
现场由隔声测试构件墙,两室墙面均为贴瓷砖墙体。
改造时将现场隔声构件安装墙体拆除,拆除完毕后因两房间宽度不同,需将原声学实验室
混响室我方设计内部尺寸为 9172mm×4950mm×5920mm , 内部空间大于200m3。为增加室内声场均匀,在室内 A,B 及顶面安装 GRG 材质的球面扩散体,顶部结构梁用GRG 扩散体将其改造形成扩散体。扩散体利用预埋螺栓挂件与墙体连接安装。
隔声门
现场 C 墙与 D 墙外门利旧,C 墙与 D 墙内门各重新配置 2 两樘新隔声门。本案中的门采用钢制门是一种采用优质冷轧钢板,冷加工处理成型。门体内按隔声等级填充吸声棉、PU、蜂巢结构、隔声材料(隔声材料主要有阻尼橡胶板、
矿棉隔音板),采用先进技术、独特设计及特殊密封制作工艺,单、双裁口做法,具有防火、隔声、逃生优质性能,使用性能稳定,精工制作而成的木、钢质门。隔声门大小和隔声性能可按隔声等级要求、安装空间、防火等级选定。根据用户需要可装备各种五金配件。表面经防锈喷涂处理后喷面漆(面漆颜色可以指定),也可根据用户要求进行喷塑(喷漆后不可以进行喷塑处理)等表面处理。具有结构合理,整体性好,强度高,施工方便,具有表面平整美观,开启灵活,坚固耐用等优点。隔声门门框与墙壁及顶使用的隔音板的结构基本相同,整扇门是以双重磁性声响衬垫或通过相应的密封条来达成声响上的密闭性。
底部密闭压缩设计:在隔声门的底部密闭压缩设计,此密闭式压缩设计利用顶端铰链的调整螺丝,在门框中垂直移动整扇门来做调整。门的声响钢板最低的合格标准是 STC47 依据 ASTM E90 和 ASTM E413 的测试标准。
钢质隔声门钢架门扇面层为薄钢板(不锈钢),并用多孔吸声材料作为填充,以得到声偶合小的高阻尼特性;门樘、门楣和门槛也用型材钢制造,以保证足够的强度和支撑刚度;门扇四周安装双重特殊弹性止口(密封垫)和压紧装置,彻底杜绝“孔洞”和“缝隙”产生的漏声。门框内部填充防火隔声材料,外包钢板,门框止口处密封槽内设有橡胶条;门扇为薄钢板弯制而成,门扇外侧面板和门扇内侧面板的内侧纵向设置钢质加强筋;门扇外侧面板边缘沿边长设有密封槽,槽内固定有磁性密封条;门扇内侧面板边缘突出成角形刃口,与门框上的橡胶条压紧密封;填充材料应符合《建筑材料不燃性试验方法》GB5464 中第 7 条的规定。
根据质量法则质量越重的物体其隔声性越好,为求隔声效果可以用 4cm 的厚钢板做门板或在门板内灌水泥来达到提高质量求较高的隔声效果,同时考虑隔声效果达到门脚链对门板重量的负担,脚链无法完全荷重将造成门扇无法轻易开关甚至造成脚链损坏,在隔声门设计时,重量在能达到所需隔声效果内尽量减轻重量;
五金配件应是经国家消防检测机构检测合格的定型配套产品。
为了保证门闭合轻便灵活,故不可能过分地采用加大门扇重理的办法来获得较高的隔声量可采用:
1)以不同声阻搞材料组合成多层复合结构门扇。
2)防止面板的吻合效应出现在有效频率范围内使隔声量降低。
改善门缝的密封措施
1)门缝对隔声量的影响,是在同一樘门上采用不同的门缝密封方法时隔声量的变化情况。
2)门缝密封的方法
a 、“9”字形橡胶密封条
b 、采用双通道密封条措施。
强弱电系统
现场配备 LED 静音节能灯(不低于450lux),保证内部照明。并配有信号接口箱。室内插座根据现场需求确定,并在出口处配置急照明指示灯。所有进出房内的管线均利用石膏板及龙骨、棉做声学隔声包扎处理。
混响室改造后平面尺寸为 9172mm×4950mm,为保证改造后混响室能兼并隔声室功能,立墙墙面我方预留预定区域为进行隔声实验时建造隔声墙体使用。同时在墙体挂装 GRG 声学扩散体时避开该区域。隔声墙体砌筑完毕。
同时为了保证隔声实验中实验室内的混响时间满足要求,我方制作相应的三角柱形可移动吸声体调节室内混响时间,吸声体为三角柱形,表面为穿孔板,内为龙骨及吸声棉,吸声体表面喷塑处理,下装安装有万向轮的可移动支架,保证移动


