正文:《介绍篇》 纸面石膏板是以石膏为基材,掺入少量添加剂及增强纤维,并在板面、板背各粘结一层护面纸而成。纸面石膏板最初在1890年由美国发明生产,1917年传入欧洲,由于其具有质轻、保温隔热、防火、隔音、施工方便、绿色环保等诸多优点,纸面石膏板在建筑中的应用得到迅速发展,产量不断增长。据统计,1997年美国纸面石膏板年产量已达19亿米2,约有80%墙体材料应用纸面石膏板,且在美国100%的住宅建筑均采用纸面石膏板作为内部隔墙材料,日本产量也超过7亿米2。以人均消费量计,加拿大为13.2米2/人年,美国为8.1米2/人年,日本和法国4.4米2/人年,英国2.6米2/人年,而我国仅为不到0.3米2/人年,远远低于其它国家的消费水平。 石膏板之所以能得到迅速的推广应用,并在一百多年的进程中不被淘汰,与其优越的性能分不开,总的归纳为以下十点: 1.生产能耗低,生产效率高:生产同等单位的纸面石膏板的能耗比水泥节省78%。且投资少生产能力大,便于大规模生产,国外已经有年生产量可达到4000万平方米以上的生产线。 2.轻质:用纸面石膏板作隔墙,重量仅为同等厚度砖墙的1/15,砌块墙体的1/10,有利于结构抗震,并可有效减少基础及结构主体造价。 3.保温隔热:由于石膏板的多孔结构,其导热系数为0.16W/(M.K),与灰砂砖砌块(1.1W(M.K))相比,其隔热性能具有显著的优势。 4.防火性能好:由于石膏芯本身不燃,且遇火时在释放化合水的过程中会吸收大量的热,延迟周围环境温度的升高,因此,纸面石膏板具有良好的防火阻燃性能。经国家防火检测中心检测,纸面石膏板隔墙耐火极限可达4小时。 5.隔音性能好:纸面石膏板隔墙具有独特的空腔结构,大大提高了系统的隔声性能。 6.装饰功能好:纸面石膏板表面平整,板与板之间通过接缝处理形成无缝表面,表面可直接进行装饰。 7.可施工性好:仅需裁制刀便可随意对纸面石膏板进行裁切,施工非常方便,用它做装饰,可以摆脱传统的湿法作业,极大的提高施工效率。 8.舒适的居住功能:由于石膏板具有独特的“呼吸”性能,可在一定范围内调节室内湿度,使居住舒适。 9.绿色环保:纸面石膏板采用天然石膏及纸面作为原材料,决不含对人体有害的石棉(绝大多数的硅酸钙类板材及水泥纤维板均采用石棉作为板材的增强材料)。 10.节省空间:采用纸面石膏板作墙体,墙体厚度最小可达74mm,且可保证墙体的隔音、防火性能。 就国内的行情,纸面石膏板更多的使用在吊顶天花等装修工程中,但是,纸面石膏板其实是一种非常好的轻质墙体材料,在国外,用来做墙体的石膏板用量远远大于做吊顶的用量。 请关注:第二篇:《选材篇》 选材篇》 目前市面上的纸面石膏板品牌繁多,鱼龙混杂,好的纸面石膏板和劣质纸面石膏板究竟在哪些方面有差别?且这些差别会不会影响到施工和使用呢?还有,纸面石膏板有哪些类型,都分别适用于哪些场所呢?别着急,下面就来解答这些问题。 好的纸面石膏板和劣质纸面石膏板之间的差别: 1.护面纸的差别:优质的纸面石膏板用的是进口的原木浆纸,这种纸轻且薄,强度高,表面光滑,无污渍,纤维长,韧性好。劣质的纸面石膏板用的是国产再生纸浆生产出来的纸张,较重较厚,强度较差,表面粗糙,从石膏板表面有时可看见油污斑点,易脆裂。因为纸面石膏板的强度有70%以上来自与纸面,所以纸张是保证石膏板强度的一个关键因素。目前,在市面上的国产品牌纸面石膏板都是选用国产纸,只有外资品牌使用进口纸作为护面纸。此外,纸面的好坏还直接影响到石膏板表面的装饰性能。好的纸面石膏板表面可直接图刷涂料,差的纸面石膏板表面必须做满批后才能做终饰。 2.石膏芯选材的差别:优质的纸面石膏板选用高纯度的石膏矿作为芯体材料的原材料,而劣质的纸面石膏板对原材料的纯度缺乏控制。纯度低的石膏矿中含有大量的有害物质,这些有害物质会大大影响石膏板的性能。如,粘土和盐分会影响纸面和石膏芯体的粘接性能等。从外观上可看出,好的纸面石膏板的板芯白,而差的纸面石膏板板芯发黄(含有粘土)颜色暗淡。 3.纸面粘接:用裁纸刀在石膏板表面划一个45度角的“叉”,然后在交叉的地方揭开纸面,可以发现,优质的纸面石膏板的纸张依然好好地粘接在石膏芯上,石膏芯体没有裸露;而劣质纸面石膏板地纸张则可以撕下大部分甚至全部纸面,石膏芯完全裸露出来。 4.单位面积重量:相同厚度的纸面石膏板,优质的板材比劣质的一般都要轻。这是由于生产工艺水平的不同而造成的,劣质的纸面石膏板大都在一些设备陈旧工艺落后的工厂中生产出来,在这种生产条件下要生产出质量轻的产品势必造成强度的下降,如果要达到规定的强度,就必须保持一定的重量。然而,增加了重量的同时,石膏板对需要维持石膏板重量的强度又有了更高的要求,所以,质量轻但是强度又能够达到标准的产品才是最好的选择。所以纸面石膏板的国家标准中对重量的要求是不超过一定的重量,说明,越轻越好,当然是在达到要求的强度的前提下。 5.纵向/横向断裂强度:由于纸面石膏板的强度大部分来自于纸面,而纸面是有纤维分布方向的,所以纸面石膏板的横向和纵向断裂强度是不一样的。纸面石膏板的纵向/横向断裂荷载必须达到国家标准GB/T9775-1999中的要求。可查看厂家提供的检测报告。 6.提醒大家注意,有很多石膏板厂家提供的检测报告为委托检验,委托检验仅仅对来样负责,有些厂家可以特别生产一批很好的板材去做检测,然而平时生产的产品不一定能够达到要求,所以抽样检测的检测报告才能代表普遍的生产质量。正规的石膏板生产厂家每年都会安排国家权威的质量检测机构赴厂家的仓库进行抽样检测。 《选材篇》续1: 前面介绍了如何判断何为优质的纸面石膏板,推荐几个品牌的产品给大家,现在市面上质量不错的纸面石膏板有: 1.外资品牌有:可耐福(德国),拉法基(法国),杰科(英国) 2.国产品牌:BNBM(龙牌) 另外,选择石膏板还要考虑石膏板厂家的工厂的地址,因为这牵涉到产品的运输,石膏板的运输成本是比较大的一部分,如果从比较远的地方运到工地,客户花在运输上的钱就相对多了(换句话说,就是很多钱都给了运输公司了),而且,生产厂家的配方也是考虑了当地的气候条件而调整了配方的,所以最好就近选择生产厂家。还有,对于供货来说,就近的厂家更加及时有保障,还能解决定制规格的产品的需求(比如现在的民居多为2.8m层高,可以定制2.7m长的石膏板以减少损耗)。 《选材篇》之2: 纸面石膏板的品种很多,对于不同的要求选用不同的纸面石膏板。这里按照纸面石膏板的品种来介绍。 1. 普通纸面石膏板:象牙白色面纸,灰色背纸,是最为经济的品种。适用于无特殊要求的使用场所,使用场所连续相对湿度不超过65%。因为价格的原因,很多人喜欢使用9.5mm厚的普通纸面石膏板来做吊顶,但是由于9.5mm普通纸面石膏板比较薄、强度不高,在最近比较多雨的潮湿条件下容易发生变形,建议做吊顶最好选用12mm以上的石膏板。同时,使用较厚的板材也是预防接缝开裂的一个有效手段。 2. 耐水纸面石膏板:绿色面纸,绿色背纸,其板芯和护面纸均经过了防水处理。根据国标的要求,耐水纸面石膏板的纸面和板芯都必须达到一定的防水要求(表面吸水量不大于160克,吸水率不超过10%)。适用于湿度较高的潮湿场所和地区。最近多雨季节,最好使用耐水纸面石膏板。耐水纸面石膏板适用于连续相对湿度不超过95%的使用场所,如卫生间、浴室等。 提醒大家一点,现在市面上有些无良厂家推出一些表面看上去像耐水纸面石膏板的“耐潮纸面石膏板”,这种板材其实只是石膏板的纸面具有防潮功能,板芯和普通纸面石膏板无二。如果客户使用这种产品在卫生间等潮湿场所,可能导致石膏板表面粘贴的瓷砖脱落、纸面和石膏芯脱离、板面发生较大变形等质量问题,敬请大家注意选购。 3. 耐火纸面石膏板:红色面纸,灰色背纸,其板芯内增加了耐火材料和大量玻璃纤维。如果切开石膏板,可以从断面出看见很多玻璃纤维。质量好的耐火纸面石膏板应该选用耐火性能好的无碱玻纤,一般的产品都选用中碱或高碱玻纤。 同样也要提醒大家,市面上有一种号称为耐火纸面石膏板(或者是防火纸面石膏板)的产品看起来和普通纸面石膏板一样,但是却标识为耐火纸面石膏板,其实就是普通纸面石膏板,大家选购的时候也需注意。 防火是关乎于人身安全的重大问题,大家一定要选用安全保险的产品,不要仅仅看价钱。 《选材篇》之3: 上面介绍的是市面上常见的三种纸面石膏板,其实在国外还有更多品种的纸面石膏板运用在更为广阔的领域。在国内,一些外资厂家也引进了一些同样适合在国内使用的品种,下面就进行介绍: 1. 耐水耐火纸面石膏板:是即具有耐水功能又具有耐火性能的纸面石膏板。从外表看和耐水纸面石膏板一样,切开板芯也可看到很多的玻璃纤维。其耐水性能和耐水纸面石膏板一样,耐火性能与耐火纸面石膏板等同。 2.高密度耐冲击型纸面石膏板:这种纸面石膏板基本不进行发泡工艺,大大增加了板芯密度,纸面的厚度也比普通的纸面石膏板要厚,专门适用于抗冲击性能要求较高的使用场所(如人流密度较高的公共场所的隔墙、医院的走道等)。这种板材由于密度较高,其隔声性能和防火性能都比一般的纸面石膏板要好。这类石膏板单位面积重量,12.5mm厚的板材约为12kg/平方米,一般的纸面石膏板为8~10kg/平方米,纸面为棕褐色。 3.隔声纸面石膏板:专门针对隔声要求而改进配方的一种纸面石膏板,面纸为淡蓝色。双面单层12mm厚的隔墙,内部不需填充岩棉就可达到40dB的隔声(同样的系统采用一般的纸面石膏板为35~38dB)。 4. 纸面石膏板复合铅板:专门使用在具有防辐射要求的射线室、手术室等。以往都是先施工铅板,然后再安装石膏板,这类板材使得两道工序一次完成,大大缩减了施工周期。 5. 防蒸汽纸面石膏板:纸面石膏板的背面贴了一层铝箔。使用在石膏板背面会出现冷凝水的场所,如屋面、空调出风口处、外墙内保温的衬板等。 6.井道石膏板:用于电梯井道系统的纸面石膏板,这个系统在国内用的不多,但是随着高层钢结构越来越多,这种系统也将得到更为广泛的运用。我将在系统篇中向大家介绍这种系统。现在先来看看板材的性能吧。井道石膏板厚度均为25mm,是即具有耐火又具有耐水性能的石膏板,与耐水耐火板不同的是尺寸为600/610mm宽。 7. 穿孔纸面石膏板:用在有吸音要求的场所。好的穿孔板多为进口产品,当然国内也有这种产品,但是由于加工的设备和工艺落后,导致产品质量很差,做出来的效果也很差(如果有哪位DX是北京的,坐地铁的时候可以看看地铁里站台头顶的吊顶就知道效果是怎样的啦!)。国外进口的穿孔板也不会很贵,但是效果就完全不一样了,而且可以满足设计师的要求做到连续穿孔的效果,这可是国内加工的穿孔板所不能达到的哦。。。 8. 还有一种不是纸面的石膏板,表面是玻璃纤维布面的防火石膏板,用作钢结构防火外包和管道的防火外包。这种产品在国外运用广泛,因为防火涂料价格高,易老化,施工和维护起来都麻烦,更要命的是很多涂料其实达不到预定的防火要求(911就知道了吧!),做完防火涂料后还是要做外包装饰处理。采用这种防火外包系统,就合二为一了,而且石膏是无机物,不存在老化的风险。:) 9. 石膏板复合保温板:这种产品就是将纸面石膏板和XPS,EPS或者是酚醛树脂用特定的胶水复合在一起,在国外可是用的很多的哦!因为保温性能好,多用于外墙内保温的做法。 1. 系统防火篇 2. 系统隔声篇 3. 系统保温节能篇 4. 接缝篇 5. 石膏板表面装饰篇 6. 施工篇 防火篇》 纸面石膏板属于难燃B1级产品,国家标准《建筑内部装修设计防火规范》(GB)中也有文字说明:安装在轻钢龙骨上的纸面石膏板,可做为A级装修材料使用。 而对于国家防火规范中对墙体、吊顶等构件的耐火极限要求而言,是不能单纯地说石膏板是否能够达到某种耐火极限要求,这是一个系统的概念。 石膏板系统是由纸面石膏板、轻钢龙骨以及各种辅助材料共同构成的。采用的石膏板类型、石膏板的质量、石膏板的层数、龙骨的质量及安装方法、是否填充岩棉及岩棉的容重、接缝处理的方式、一些细部的节点处理都会大大影响到系统的防火性能。 石膏板的防火原理在于石膏板的板芯: 其一:CaSO4.2H2O,不要小看这两个结晶水哦,石膏板的结晶水是它防火的一个重要原因。石膏板受火时,先是板芯中的游离水分蒸发出来,吸收少量的热量,降低板周的温度。当温度继续升高,二水石膏的结晶水开始脱离,分解成石膏和水分,这个过程需要吸收大量的热量,可以在比较长的时间里影响板面四周的温升。 其二: 导致石膏板防火失效的主要原因是二水石膏脱去结晶水后体积收缩并失去整体性成为粉状,为了提高石膏板的耐火性,必须在石膏板芯中增加一些添加剂。 耐火纸面石膏板中增加了遇火发生膨胀的耐火材料以及大量的耐火玻璃纤维,这样就可以在石膏收缩的同时保证整体体积不变,并将石膏芯材料拉结在一起不至于失去整体性。 吊顶: 现在市面上可见到的吊顶系统有三种:中国吊顶系统、可耐福(欧式)吊顶系统和卡式龙骨吊顶系统。 中国吊顶系统,其实不是咱们中国人的东西,是小日本的东东,中国人拿来改了一点点,规范地说是”仿日体系“,但是在中国却卖得很好啊,就像小日本的车一样遍布全国。 卡式龙骨吊顶系统,也是拿了国外的吊顶系统改的,系统安装非常方便,用料也很省。我看过澳洲有这种吊顶系统,但是中国的卡式龙骨系统好像有些简化过头了,有点偷工减料的嫌疑了。 可耐福吊顶系统在市面上稍微少见些,但是在欧美却有大量的应用,因为构件少,安装快,节省人工(国外的人工可是非常贵的)。 中国吊顶系统: 主要的龙骨有: 主龙骨(承载龙骨):DU50/DC60龙骨(国标要求厚度不小于1.2mm,但是市面上大部分都没有达到国标,而是1.0mm、0.8mm甚至更薄,所以受力的龙骨都质量不保,怎么能保证一个系统会好?) 副龙骨、横撑龙骨:DC50龙骨(国标要求厚度不小于0.5mm,市面上多为0.4mm或者更薄)。 中国吊顶系统是比较繁琐的系统,看看用到的配件就知道了: 大吊(也称主吊,是连接吊杆和主龙骨的配件) 中吊(连接主龙骨和副龙骨的配件) 大接(也称主接,是接长主龙骨用的配件) 中接(也称副接,是接长副龙骨用的配件) 中挂(也称支拖,是将横撑龙骨挂在副龙骨上的配件) 根据使用的主龙骨和副龙骨的规格不同,这些配件的规格也不同,如:使用60主龙骨配50副龙骨,大吊就是60大吊,中吊就是60/50中吊。。。。。。 中国吊顶安装时需要注意:副龙骨间距不超过400mm,横撑龙骨间距不超过600mm。 由于有些装饰公司偷工减料减少横撑龙骨的用量,只在板接缝处加横撑龙骨,往往造成板出现下垂及接缝处开裂的质量问题,所以特别提醒!!! 卡式龙骨吊顶系统: 主龙骨:国标要求0.8mm厚,市面上很多只有0.6mm,要注意哦。上面有很多像小耳朵一样的卡位,副龙骨就是卡在这些卡位上的。所以这种系统对龙骨的尺寸精确度要求很高,一旦有小偏差,积累下来可就是很大的偏差,到最后安装板的时候进行强拉就位,产生极大的安装应力,最终造成吊顶变形以及接缝开裂。。。(晕。。。老是有人来投诉这个) 其实国外类似的系统的主龙骨形状类似这种的倒“V”字,但是有一个构件类似一个单个的小卡位,挂在主龙骨上,安装的时候将这个构件卡入副龙骨内,副龙骨可以随意调整其位置,就不会造成安装上的强拉就位问题了。 可耐福吊顶系统和其它两种吊顶系统都不一样,它的上下两层龙骨(承载龙骨和副龙骨)都是同一种型号的龙骨:DC60×27×0.6mm。断面也比较特殊,在两侧翼上各有几条加强筋。看图: 墙体阳角保护的辅助产品——金属护角条 这种产品可以用在石膏板墙体的阳角保护,安装时直接包住阳角处的石膏板用钉子固定在阳角处的龙骨上,或者用填缝料粘结在阳角处的石膏板上。 也可以用来做砖墙、水泥柱等其他阳角的保护,安装时用到粘结石膏(可耐福),在墙面或者柱面抹灰前用粘结石膏将护角条粘结在墙或柱的阳角上,等粘结石膏干燥后进行抹灰。 这个产品有个特点,就是张角略小于90度,这样就避免了阳角受到撞击时的集中受力,而是将外力均匀分散到四周的护角条的边缘部分,从而有效保证了阳角部位不受破坏。表面有很多均匀分布的空洞,方便打钉且使得护角条牢固地与阳角部位地石膏板或者其他材料粘结。 有很多人有一个误区,认为石膏板隔墙不隔音,其实不然,石膏板隔墙比起砖墙和其他实心墙体,它的隔声性能要优越很多,因为石膏板隔墙具有一个空腔结构,它的隔声的原理不能完全遵循“质量定律”,声音经过石膏板墙体的时候经过了多次的反射、透射及吸收,而且在墙体的空腔内来回地反射,所以具有及其优秀的隔声性能。 举例来说:双面单层12mm石膏板+50龙骨,内部填充岩棉,隔声性能可达到42dB(可耐福手册中数据),墙体厚度仅仅74mm,墙体重量为23kg/平方米。 而用加气混凝土砌块要达到42dB的隔声性能,则需要180砌块,且两侧加上20mm厚水泥砂浆抹灰,墙体厚度220mm,墙体重量120kg/平方米。 再举例:双层龙骨双面双层板隔墙可达到57dB的隔声,墙厚218mm,重量45kg/平方米,这种隔声要求通常用在剧院项目中,而如果用实心钢筋混凝土墙则需要有0.5m厚,单位面积重量1250kg/平方米,如果用砌块,可想象一下要达到单位面积重量1250kg,至少得2.5m厚的墙。。。估计结构设计师要晕倒了。。。 住宅的分户墙的隔声要求是50dB,如果用砌块,至少得240mm砌块,加上批当要280mm厚。用石膏板只要125mm厚的隔墙就可以达到要求了 施工速度快也是石膏板隔墙的一大优势,速度比砌块墙至少快40%,而且石膏板装完后表面就可以直接做装饰了(涂料、贴墙纸。。。),而砌块墙表面的水泥砂浆批当还需要等到养护完全后才能做表面装饰,否则容易在墙面出现裂纹。 寒冷地区纸面石膏板吊顶接缝不开裂控制技术研讨(转载) 轻钢龙骨石膏板吊顶是在现阶段建筑装饰工程中运用最广泛、最普及、用量最多的一种装饰材料。但在实际装修工程中,纸面石膏板接缝处开裂和吊顶变形问题的存在也很普遍,特别是在黑龙江省这样的寒冷地区,表现更为明显,本文结合我省地域特征,从设计、选材和施工工艺等方面试论石膏板接缝开裂的原因及防治方法。 一、石膏板接缝开裂的主要原因 1.石膏板体积稳定的特性 一般装修材料都怕水,都存在湿胀干缩的现象,但石膏板却可以说是建筑装修各类板材中性能较好的材料。这是因为工业上用石膏是将二水石膏加热,排出结晶水而形成。石膏板加工定型,在燃烧与研磨好的半水石膏中添加水,再次形成二水石膏结构的重要特性。它从石膏浆中分离出呈针毡状结晶体,在干燥过程中,形成了微孔,使石膏建材具有“石膏呼吸”特性,即在空气湿度变化时,可以吸收湿气,也能迅速地再散发出去。 气干状态下石膏板的线性膨胀和收缩是微乎其微的,即使空气湿度达到90%,在24小时情况下,石膏板伸缩率最大的横向也只有0.015%,因此,这微小的伸缩量不是引起板面变形和接缝开裂的主要原因。 2.纸面石膏板的强度对变形的影响 纸面石膏板的构造是以石膏芯子与护面纸牢固地粘合在一起的板材,护面纸起到承受拉力和加固作用,护面纸层对板材质量好坏有很大的影响,纸面粘贴不牢的板材是不能使用的。面纸纵横二向纤维的强度与弹性不一,纵向比横向大些,纵向的抗弯和抗变形能力也强些。 纸面石膏板具有较强的抗湿性,纸面层可延长板吸入水的时间,但并不能阻止吸水。在安装施工过程中,对于较长时间或连续受潮浸湿,纸面石膏板的强度会降低。因此,潮湿的板材决不能施工安装。 高温对纸面石膏板的强度有一定影响。当石膏的环境温度达到42℃时,凝固的石膏会开始改变结晶结构,使强度受损,所以纸面石膏板不能与加热器等直接连接。 3.轻钢龙骨骨架结构的设计和施工影响 龙骨架的合理设计、采用合格的材料和零件、严格把握施工质量,是确保QST体系吊顶不变形、不开裂的重要保证。其中任何一个环节的差错、疏忽都会导致变形和开裂。例如纸面石膏板与龙骨之间的固定,若不按顺序或固定不牢固,使板产生内力,板缝处受剪,便引起变形和裂缝;轻钢龙骨的刚度和直线度不够,间距不当,必会产生变形开裂。 4.嵌缝工艺是接缝处理成败的直接因素 轻钢龙骨石膏板吊顶处于多种受力状态,因此,纸面石膏板的纵横接缝处相应受到各种应力的影响,这就要求板之间应适当留缝,嵌缝材料自身有足够的强度和粘结力,还要有合理的接缝施工工艺和较高的操作技能,以抵衡拉应力,避免裂缝的产生。目前,对嵌缝用料设计没有明确规定,施工单位大多任意选用嵌缝腻子,其强度不能满足要求;有的施工单位采用高档胶料,但价格昂贵;有的施工单位用双层穿孔纸带加强,或用网格布加强,取得良好的效果。因此,如何把握住嵌缝工艺是十分重要的。 5.不按工序及不文明施工的影响 常见当嵌缝工序完成后,甚至墙纸涂料贴刷完毕后,墙内吊顶上的水、电、风等安装作业尚未完成,安装人员踩在龙骨架上或把已固定的板橇动,都会造成接缝开裂,甚至使板面变形。有的吊顶设计是不上人的,一些操作人员还踩在次龙骨上,使骨架变形发生挠度,这种情况尤其在抢进度工程屡见不鲜,必须加强管理,予以克服。 6.不良的施工环境 我省地处寒冷地区,新建工程的装饰工程施工时间多在10月以后,施工场地没有保温设施,冷凝水被石膏板吸收。当供暖后,室内湿度依然超标,加剧了石膏板受潮成为开裂变形的诱因。 二、避免变形和裂缝的设计要点 1.合理选用轻钢龙骨及配件 吊顶骨架用轻钢龙骨构成,其强度、刚度、平整度是衡量骨架质量的指标。如果龙骨直线度不好,将使骨架不平整,那么石膏板安装在龙骨上后,就会产生内应力,内应力在释放的过程中必然导致板接缝处开裂。所以,设计在选定主次龙骨规格的同时,应根据国家标准,在图纸上对其刚度和直线度提出要求。不要忽视主次龙骨的吊挂件、连接件和接长件,应选择可靠的规格产品。保证安装好的骨架处于无应力状态,有效地避免石膏板接缝的开裂。 2.纸面石膏板的选择 纸面石膏板有普通型、防水型和防火型三种,设计可根据不同使用要求,不同地区和施工季节选择。龙骨间距与石膏板厚度有关系,吊顶采用12厚,如采用9.5厚,龙骨间距应缩小。对防潮性能有高要求时,如在板面作喷涂等,应在板面增做防水层,可刮一层耐水腻子或刷无色防水剂。 纸面石膏板是覆面材料,是靠高强自攻螺钉与轻钢龙骨紧密地固定在一起的,如果石膏板和龙骨之间不能牢固地固定,当有外力作用时,石膏板接缝处会产生剪切力,导致板接缝开裂,因此石膏板的强度和边部成形的好坏是很重要的因素。装饰市场中的纸面石膏板质量良莜不齐,各公司的经验工程中均应选用大厂家生产的质量较好的石膏板,强度高,韧性好,发泡均匀,边部成型饱满,从材料上解决裂缝问题。 3.嵌缝材料 嵌缝材料包括接缝带和嵌缝腻子。接缝带有良好的自粘结能力和强度,在板接缝处起加强筋的作用。嵌缝腻子不但要有很好的强度、粘结性,而且还要有一定的韧性和好的施工性能。如果达不到以上要求,不可避免地要产生裂缝。 三、避免变形和裂缝的施工要点 1.施工环境 要创造良好的施工环境,按照国家有关法规程序进行施工,施工时不得将石膏板堆放在潮湿不通风的地方。相关湿作业未完成前,避免安装纸面石膏板。室内于5℃时,不应做吊顶施工。 2.安装轻钢龙骨架 施工时必须严格按图和规范施工,不得随意加大龙骨、吊筋的间距。安装好的骨架一定要处于无应力状态(自重影响除外),施工完后,必须进行中间验收,对查出的问题认真落实并整改后才能进行安装纸面石膏板的工序。 吊顶安装时,必须按规定起拱,同时避免吊点受力不均现象。覆面龙骨底边必须处于同一平面,决不能用底面挠曲的材料。需要接长龙骨时,插接部位不能安排在一条直线位置上,要合理错位。遇到建筑“三缝”处,主副龙骨应全部断开,两部分自成系统,随“三缝”处留缝,留缝处用其它材料装饰。 3.安装纸面石膏板 (1)铺设方向,横向与纵向固定 纸面石膏板的强度性能与变形是依方向而定的,板纵向的各项性能要比横向优越,因此吊顶时不允许将石膏板的纵向与覆面龙骨平行,应与龙骨垂直,这是防止变形和接缝开裂的重要措施。 (2)板安装和连接固定 纸面石膏板必须在无应力状态下进行安装,要防止强行就位。安装吊顶板时用木支撑临时支撑,并使板与骨架压紧,待螺钉固定完才可撤销支撑。安装固定板时,从板中间向四边固定,不得多点同时作业。固定完一张后,再顺序安装固定另一张。板与轻钢龙骨的连接采用高强自攻螺钉固定,不能先钻孔后固定,要采用自攻枪垂直地一次打入紧固,螺钉头表面埋入石膏板纸面约0.5mm。 (3)纸面石膏板接口处理 板接口处需装横撑龙骨,不允许接口处板“悬空”。墙面尽可能选择板长与房间高度相同的规格。如不能避免横向接缝,应错位设缝,隔墙的板横向接缝位置应错开,不能落在同一根龙骨上。吊顶横向接缝同样不能在同一直线上。 纸面石膏板安装时四周需离缝,板与四周墙边离缝约5mm,面纸包封的板边间距约3~5mm,切割板边间距约3~5 mm。 (4)接缝处理 纸面石膏板的接缝需用专门的方法进行处理,接缝处理得好,能使整个结构成为一体,板缝不明显。 (5)板边处理 面纸包封的板纵向边是无需处理的,切割的板边应在嵌缝前做割边处理,比如可以在板安装之前,木工将正面纸板上口轻轻倒角,避免油工割边操作,留缝宽窄做到一致。 (6)嵌缝工序 建筑装饰装修吊顶处于多种应力状态,因此纸面石膏板的纵横接缝处相应受到各种应力的影响,这就要求板之间应适当留缝,嵌缝材料自身有足够的强度和粘结力,还要有合理的接缝施工工艺和较高的操作技能,以抵衡拉应力,避免裂缝的产生。 a.每种嵌颖腻子都有自己特殊的工艺,了解和掌握嵌缝腻子的使用方法是正确进行嵌缝处理的前提。 b.所有接缝处理工序尽量迟一点进行,让其他工序都完成后再实施。 c.在嵌缝施工时要避免穿堂风,采暖宜逐步提高温度,避免冷热温差过大,否则该部位的接缝很容易产生裂缝。 d.嵌缝施工需精心施工,对工人操作技能有较高的要求。 e.在使用功能上有震动的部位,建议采用铝合金压条明缝处理。 总之,只要做到设计合理、原材料合格、施工符合规范,就完全能够避免石膏板接缝处开裂。 纸面石膏板接缝处的开裂虽然是一普遍现象,但是,只要我们能够做到:精心设计、精心选材、精心施工,这一问题是可以解决的。 *本文被评为“2003年首届全国建筑装饰行业优秀科技论文”。 纸面石膏板的隔声性能及应用 ——清华大学建筑学院 燕翔老师给可耐福公司的声学培训资料 在公共建筑和高层建筑中,传统粘土砖墙因其自重过大、土地保护等问题基本已被轻质隔墙取代。但轻墙隔声比粘土砖墙差,所以解决轻质隔墙的隔声问题是应用的关键问题。理论和实践都证明,试图使用单一轻质材料,如加气混凝土板、膨胀珍珠岩、陶粒混凝土等构成单层墙,隔声性能不可能好。这是因为单层墙的隔声受质量定律的控制,即墙越厚重、单位面积质量越大,隔声越好。所以单一轻质材料做成单层墙,不可能克服既要轻又要隔声好的矛盾。 本文就建筑声学中一些基本概念,结合纸面石膏板的隔声及应用进行一些讨论。 一、建筑声学的基本概念 1)声音 物体的振动产生“声”,振动的传播形成“音”。人们通过听觉器官感受声音,声音是物理现象,不同的声音人们有不同的感受,相同声音的感受也会因人而异。美妙的音乐令人陶醉,清晰激昂的演讲令人鼓舞,但有时侯,邻居传来的音乐声使人难以入睡,他人之间的甜言蜜语也许令人烦恼。建筑声学不同于其他物理声学,主要研究目的在于如何使人们在建筑中获得良好的声音环境,涉及的问题不局限于声音本身,还包括心理感受、建筑学、结构学、材料学甚至群体行为学等多方面问题。 人耳的听觉下限是0dB,低于15dB的环境是极为安静的环境,安静的会使人不知所措。乡村的夜晚大多是25-30dB,除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外,其他感觉一片宁静,这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。城市的夜晚会因区域不同而有所不同。较为安静区域的室内一般在30-35dB,如果你住在繁华的闹市区或是交通干线附近,将不得不忍受40-50dB(甚至更高)的噪声,如果碰巧邻居是一位不通情达理的人,夜深人静时蹦蹦跳跳、高声喧哗,也许更要饱受煎熬了。人们正常讲话的声音大约是60-70dB,大声呼喊可达100dB。在中式餐馆中,往往由于缺乏吸声处理,人声鼎沸,声音将达到70-80dB,有国外研究报道噪声中进餐会影响健康。人耳的听觉上限一般是120dB,超过120dB的声音会造成听觉器官的损伤,140dB的声音会使人失去听觉。高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。 人耳听觉非常敏感,正常人能够察觉1dB的声音变化,3dB的差异将感到明显不同。人耳存在掩蔽效应,当一个声音高于另一个声音10dB时,较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解,由于掩蔽效应,在90-100dB的环境中,即使近距离讲话也会听不清。人耳有感知声音频率的能力,频率高的声音人们会有“高音”的感觉,频率低的声音人们会有“低音”的感觉,人耳正常的听觉频率范围是20-20KHz。人耳耳道类似一个2-3cm的小管,由于频率共振的原因,在2000-3000Hz的范围内声音被增强,这一频率在语言中的辅音中占主导地位,有利于听清语言和交流,但人耳最先老化的频率也在这个范围内。一般认为,500Hz以下为低频,500Hz-2000Hz为中频,2000Hz以上为高频。语言的频率范围主要集中在中频。人耳听觉敏感性由于频率的不同有所不同,频率越低或越高时敏感度变差,也就是说,同样大小的声音,中频听起来要比低频和高频的声音响。 2)频率特性 声音可以分解为若干(甚至无限多)频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性,人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和1/3倍频程。倍频程的中心频率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率,后一个频率均为前一个频率的两倍,因此被称为倍频程,而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。在有些更为精细的要求下,将频率更细地划分,形成1/3倍频程,也就是把每个倍频程再划分成三个频带,中心频率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十个频率,后一个频率均为前一个频率的21/3倍。在实际工程中更关心人耳敏感的部分,因此,除进行必要的科学研究以外,大多数情况下考虑的频率范围在100Hz到5KHz。如果将声音的频率分量绘制成曲线就形成了频谱。 对于各种建筑声学材料来讲,不同频率条件下声学性能是不同的。有的材料具有良好的高频吸声性能,有的材料具有良好的低频吸声性能,有的材料对某些频率具有良好的吸声性能,不一而同。隔声等其他声学性能也是如此。 3)分贝和A声级 分贝对于非专业人员来讲是最难理解的,然而对于专业人士来讲分贝又是再熟悉不过了。分贝(d是以美国电话发明家贝尔命名的,因为贝的单位太大,因此采用分贝,代表1/10贝。 分贝的概念比较特别,它的运算不是线性比例的,而是对数比例的,例如两个音箱分别发出60dB的声音,合在一起并不是120dB,而是63dB。如果某种吸声材料吸收了80%的声能,声音降低了不是0.8dB也不是80dB而是 10lg(1-0.8)=7dB。如果某种隔墙隔声量为50dB,那么透过去的声音为0.00001。分贝的计算较为复杂,需要具备专业知识才能完成。 使用分贝描述声音时需要同时给出频率。任何一个声音,不同频率的分贝数可能是不同的。我们可以说在某频率时,声压级是多少,或吸声系数是多少,或隔声量是多少等等。 A声级的概念会使普通人感到迷惑。声级是将各个频率的声音计权相加(不是简单的算术相加)得到的声音大小,A声级是各个频率的声音通过A计权网络后再相加得到的大小,A声级反映了人耳对低频和高频不敏感的听觉特性。例如,如果100Hz的声压级为80dB,在计算A声级时,将按计权减去50.5dB,即按29.5dB来计算;而1KHz的声压级为80dB,计权值为0dB,即仍按80dB计算。A声级的目的在于,A声级越大,则表明声音听起来越响。A声级分贝通常计为dBA。许多与噪声有关的国家规范都是按A声级作为指标的。 4)吸声 吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象,吸声可以降低室内声压级。描述吸声的指标是吸声系数a,代表被吸收的声能与入射声能的比值。理论上,如果某种材料完全反射声音,那么它的a=0;如果某种材料将入射声能全部吸收,那么它的a=1。事实上,所有材料的a介于0和1之间,也就是不可能全部反射,也不可能全部吸收。 不同频率上会有不同的吸声系数。人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。按照ISO标准和国家标准,吸声测试报告中吸声系数的频率范围是100-5KHz。将 100-5KHz的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数,平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。在工程中常使用降噪系数NRC粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能,这一数值是材料在250、500、1K、2K四个频率的吸声系数的算术平均值,四舍五入取整到0.05。一般认为NRC小于0.2的材料是反射材料,NRC大于0.4的材料才被认为是吸声材料。当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时,常常推荐使用高吸声系数的材料。离心玻璃棉属于高NRC吸声材料,5cm厚的24kg/m³的离心玻璃棉的NRC可达到0.90。 多孔吸声材料,如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等,吸声机理是材料内部有大量微小的孔隙,声波沿着这些孔隙可以深入材料内部,与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大,这意味着低频吸收没有高频吸收好。与墙面或天花存在空气层的穿孔板,即使材料本身吸声性能很差,这种结构也具有吸声性能,如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝砖等,它的吸声机理是亥姆霍兹共振,类似于暖水瓶,外部空间与内部空间通过窄的瓶颈连接,声波入射时,在共振频率上与颈部的空气及内部空间之间产生剧烈的共振作用而损失声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在某些频率上具有较大的吸声系数。薄膜或薄板与其他结构体形成空腔时也能吸声,如木板、金属板等,这种结构的吸声机理是薄板共振,在共振频率上,由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。 5)混响和混响时间 混响是房间中声音被界面不断反射而积累的结果,混响可以使室内的声音增加15dB,同时会降低语言清晰度。对于音乐演奏的空间,如音乐厅、剧场等,需要混响效果使乐曲更加舒缓而愉悦。对于语言使用的空间,如电影院、教室、礼堂、录音室等需要减少混响使讲话更加清晰。因此,不同使用要求的房间需要不同的混响效果。 描述混响效果的指标是混响时间,它是室内声源停止发声后,声压级衰减60dB所经历的时间,单位是秒。混响时间与室内吸声存在数学关系,也就是建筑声学中著名的塞宾公式:T=0.161V/(S×a) ,其中T是混响时间,V是房间体积,S是房间墙面的总表面积,a是房间表面的平均吸声系数。由塞宾公式可以看出,房间体积越大混响时间越长;平均吸声系数越大,混响时间越短。如体育馆等体积巨大的空间,如果不进行吸声处理的话,混响时间会很长,将严重影响语言清晰度。由于室内吸声与频率有关,不同频率的混响时间也有所不同,房间音质指标常指的是中频混响时间。据研究,就较理想的混响时间而言(中频),音乐厅为1.8-2.2秒,剧院为1.3-1.5秒,多功能礼堂为1.0-1.4秒,电影院为0.6-1.0秒,教室为0.4-0.8秒,录音室为0.2-0.4秒,体育馆为低于2.0秒。在建筑设计中正确地应用吸声材料可以控制混响时间,保证音质效果满足使用要求。 6)隔声 为了保证室内环境的私密性,降低外界声音的影响,房间之间需要隔声。隔声与吸声是完全不同的概念,好的吸声材料不一定是好的隔声材料。声音进入建筑维护结构有三种形式。1)通过孔洞直接进入。2)声波撞击到墙面引起墙体振动而辐射声音。3)物体撞击地面或墙体产生结构振动而辐射声音。前两种方式为空气声传声,第三种方式是撞击声传声。 描述空气声传声隔声性能的指标是隔声量,隔声量的定义是R=10lg(1/τ),其中τ是透射声能与入射声能的比,隔声量的单位是dB。隔声量可以粗略地理解为墙体两边声音分贝数的差值,但绝对不是差值这样简单。孔洞的隔声量R=0dB,隔掉99%声能的隔墙的隔声量是20dB,隔掉99.999%声能的隔墙的隔声量是50dB。 墙体在不同频率下的隔声量一般并不相同,一般规律是高频隔声量好于低频。不同材料的隔声量频率特性曲线很不相同,为了使用单一指标比较不同材料及构造的隔声性能,人们使用计权隔声量Rw。Rw是使用标准评价曲线与墙体隔声量频率特性曲线进行比较得到的,标准评价曲线符合人耳低频不敏感的听觉特性。具体评价方法可参见国标GBJ121-88“建筑隔声评价标准”。 隔墙隔声存在质量定律,即单层墙越重隔声性能越好,单位面积的质量提高一倍,隔声量提高6dB。120砖墙的面密度为260kg/m2,隔声量为46-48dB;240砖墙的面密度为520kg/m2,隔声量为52-54dB。砖墙墙体过重,结构荷载负担较大,使用黏土砖也不利于耕地保护,因此,轻墙得以广泛使用。为了使轻墙达到良好的隔声性能,需要使用多层墙板内填吸声材料的方法。75龙骨内填玻璃棉的双面双层纸面石膏板墙的面密度只有60kg/m2左右,隔声量可以达到50dB。同样面密度的90厚加气混凝土板墙的隔声量只有36dB。对于住宅隔声,Rw应至少大于45dB,最好大于50dB。 描述撞击声传声隔声性能的指标是撞击声压级,它不同于空气声隔声量所表达的“隔掉声音的分贝数”,而是表示在使用标准打击器(一种能够产生标准撞击能量的设备)撞击楼板时,楼下声音的大小。撞击声压级越大表示楼板撞击声传声隔声能力越差,反之越好。撞击声压级反映了人在楼上活动时对楼下房间产生声音的大小。楼板撞击声压级随频率不同而变化,为了使用单一指标比较不同楼板的隔绝撞击声的性能,人们使用计权撞击声压级Lpn,w。Lpn,w同样使用标准评价曲线与撞击声隔声频率特性曲线进行比较得到的,具体评价方法可参见国标GBJ121-88“建筑隔声评价标准”。 比较理想的住宅楼板计权撞击声压级应小于65dB。然而,大量使用的普通10cm厚混凝土楼板计权撞击声压级为80-82dB,楼板隔声问题比较严重,住户多有抱怨,谁没有听到楼上的脚步声以及孩子的跑跳声的经历呢?采用浮筑地板的方法可以提高楼板隔声性能,如在结构楼板上铺一层高容重的玻璃棉减振垫层再做40mm厚的混凝土地面,计权撞击声压级可以小于60dB。 二、轻钢龙骨纸面石膏板墙隔声的一般规律 轻钢龙骨纸面石膏板墙系统通常采用双面墙板结构,即“板—龙骨(空腔)——板”结构,每面墙板为单层或双层纸面石膏板,钉接在轻钢龙骨上。为了获得更好的隔声效果,在空腔中填岩棉板或玻璃棉。 单层纸面石膏板的隔声效果很差,例如:12mm厚、面密度10Kg/m 2 左右的纸面石膏板标准计权隔声量Rw=29dB。即使将四层这样的纸面石膏板叠和在一起隔声量理论上Rw也只能达到41 dB。 如果将纸面石膏板做成双层墙结构,隔声量可以获得提高。如上述四层纸面石膏板做成75mm轻钢龙骨双面双层墙,Rw可以达到44dB。如果空腔内再填入棉板,Rw可以提高到50dB。 从理论上分析,影响纸面石膏板墙隔声的主要因素有以下几个方面: 1)质量定律:对于隔墙隔声存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度越大)隔声效果越好。对于单层密致匀实墙,面密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。对于双层的纸面石膏板墙,质量定律发挥着重要作用,即增加板的层数或厚度都可以获得隔声量的提高。由于龙骨双层墙系统声频振动形式非常复杂,故质量定律的体现要比单纯的单层墙复杂。 2)共振频率:任何隔墙都存在固有的共振频率, 当声波的频率和墙的共振频率一致时,墙体整体产生共振,该频率的隔声量将大大下降。 一般地,墙体越厚重,共振频率越低,当共振频率低于隔声评价最低参考频率100Hz时,由于人耳听觉特性对低频不敏感,对隔声量Rw的影响大大降低,一般设计纸面石膏板隔墙时,应使共振频率尽量低于100Hz。 对于12mm和15mm厚两种不同面密度纸面石膏板存在不同共振频率。12mm纸面石膏板面密度为10Kg/m2,15mm纸面石膏板面密度约12Kg/m2。15mm厚的纸面石膏板墙的共振频率基本低于最低考虑频率范围100Hz,因此共振频率对15mm板构造的墙体构件隔声性能影响较小。但对于12mm板构造100Hz附近的隔声性能影响较大,造成低频100Hz、125Hz、200Hz处隔声量比15mm板下降较多,主要是因为共振频率的原因,而在共振频率以外200Hz、250Hz处的隔声量接近,这是因为阻尼控制。 3)吻合效应:声波接触墙板后,墙板除了垂直方向的受迫振动以外,还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率以上,受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动发吻合,这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲,造成声能大量地透射到另一侧去,形成隔声量的低谷,这种现象被称作吻合效应,这个与材料有关的特定截止频率被称为吻合频率fc。 理论和实验均表明,轻、薄、柔的墙fc高,吻合效应弱;厚、重、刚的墙fc低,吻合效应强。12mm、15mm纸面石膏板的fc分别为3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz处的隔声量产生下降,15mm板在2KHz处的隔声量下降更为严重,甚至下降的趋势强过质量定律,造成在这一频率位置上隔声量比12mm的板还低很多。 双层相同的板叠合的吻合频率fc和单层板基本等同,但吻合效应更加剧烈,吻合谷会变得更深。如果使用不同厚度的板进行叠合,吻合谷将彼此错开,且每个吻合谷都较浅,对隔声性能有利。 双层板的剧烈吻合效应是非常明显的,会造成双层15mm板构造的隔墙隔声量反倒低于双层12mm板的隔墙。一层12mm和一层15mm板叠合的隔墙比双层15mm隔墙的面密度变低,但隔声量反倒会提高,这是吻合效应作用的结果。 吻合效应的因素比较复杂,不但与材料的面密度有关,还和材料的弹性模量、厚度、泊松比等条件有关。纸面石膏板制作工艺中的发泡情况会影响这些因素,包括影响最直接的面密度。从大量的实验中我们发现,在一定范围内减小面密度,吻合频率会变高,而且吻合效应会变弱,对隔声有利。 4)声桥:板材直接固定在龙骨上时,受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板,这种象桥一样传递声能的现象被称为声桥。声桥越多、接触面积越大、刚性连接越强,声桥现象越严重,隔声效果越差。在板材和龙骨之间加弹性垫,如弹性金属条或弹性材料垫对纸面石膏板墙隔声有一定的改善量,最多可以提高3dB。此外,轻钢龙骨本身刚度比较小,对两侧板材的声桥作用要好于矩形截面的木龙骨和石膏龙骨,轻钢龙骨石膏板隔墙墙要比相同构造的木龙骨和石膏龙骨隔墙隔声效果好。 对于轻钢龙骨石膏板墙,为了减少声桥,获得更高的隔声量,有时将龙骨结构做成错列结构和双层结构。错列结构是竖龙骨错列分立,两边板不同时固定在一根龙骨上,天地龙骨共用一套;双层结构是天地龙骨和竖龙骨分别做两层,中间没有任何连接,板固定在各自的龙骨上。理论上讲,错列龙骨隔墙隔声优于普通龙骨隔墙,可以提高1-3dB;双层龙骨隔墙隔声优于错列龙骨隔墙,比普通龙骨隔墙可以提高7-8dB。错列龙骨结构的双面单层墙和双面双层墙隔声量都比普通龙骨同结构的隔墙提高2-3dB,这是声桥减弱了的缘故。 5)板缝和孔洞:隔墙上如果出现缝隙和孔洞,会大大降低隔墙的隔声量。假如隔墙墙体本身的隔声量达到50dB,而墙上有万分之一的缝隙和孔洞,则综合隔声量将下降到40dB。为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙,通常在墙体四周安装龙骨时垫入塑料弹性胶条。另外,当每面两层石膏板时,应错缝安装,里层可以不勾缝,只对外层勾缝,这对隔墙隔声量影响不大。但是每面一层板时必须勾缝,否则隔声量将会下降12-17dB。 三、影响轻钢龙骨轻质板隔墙的隔声性能的因素 单层墙体因受质量定律的限制,必须是重墙才能获得良好的隔声性能。对于住宅分户墙,为达到国家最低标准Rw=40dB的要求单层隔墙至少需要100kg/m2以上的面密度(面密度是每平方米墙体的重量)。如果将墙体分成两层或多层,隔声量会显著提高。这是因为,声音撞击到第一层墙板时,透射的部分将进入两层墙板之间空腔,在空腔中来回反射多次后,一部分透射到墙体对面,另一部分被损耗掉。同时,两层之间的腔体有类似弹簧的作用,使墙板系统具有有利于消耗声音的弹性,进一步隔声。如果在腔体中填入离心玻璃棉等吸声材料后,声音传播过程中在腔体中来回反射的声音将被大大衰减,隔声量大为提高。对于120厚的砖墙隔声量从45dB左右提高到50dB以上需要重量提高一倍,即需要240砖墙。而对于75轻钢龙骨双面双层12纸面石膏板隔墙而言,只需在腔体内添加一层50厚24Kkg/m3的玻璃棉,计权隔声量就从44dB提高到50dB。可见,隔墙腔体中的吸声材料对隔声量的影响非常重要。根据测定,使用双层75龙骨的六层12纸面石膏板(三道墙板,每道两层石膏板,共两个龙骨空腔)的轻型墙体内添两层50厚24Kkg/m3的玻璃棉,计权隔声量将达到Rw=60dB,这是半米厚混凝土隔墙的隔声量。 然而,轻型多层板隔墙即使使内填了离心玻璃棉等吸声材料,低频的隔声能力也不能完全和重型墙相比,计权隔声量同样是Rw=50dB的混凝土墙和轻墙相比,在125Hz频率上,混凝土隔墙的隔声量R=40dB,而轻墙的隔声量只有23、24dB左右。一个有利的因素是,人耳对低频并不敏感,因此在大多语言环境下轻墙完全可以满足隔声要求,但在机械噪声、迪斯科舞厅等低频声音严重的场合必须考虑低频隔声量是否足够。轻墙低频隔声较差的主要原因是墙板比较轻柔,难于阻隔振动幅度较大、波长较长的低频声,同时,空腔中的吸声材料低频吸声性能也比较有限。 龙骨:龙骨弹性越好隔声性能越好,尤其低频隔声量有显著提高。轻钢龙骨的弹性好于木龙骨,故使用轻钢龙骨轻墙比木龙骨轻墙计权隔声量高1-3dB。如果采用Z型减振龙骨,计权隔声量可以提高1-2dB。如果在龙骨上采用S型的减振条,计权隔声量可以提高2dB。如果使用两层完全分离的龙骨(龙骨之间没有任何连接),隔声量能够提高5-7dB。龙骨越宽,也就是空腔越大隔声性能越好,100厚龙骨比75厚龙骨计权隔声量提高1dB左右。安装墙板的螺丝钉钉距越稀疏,隔声性能越好,因为稀疏的钉距使墙板连接的刚性变差,据测定,300mm的钉距比250mm的钉距计权隔声量提高0.5dB左右,但是钉距不能过于稀疏,因为必须保证墙体的强度。 墙板:在实验中发现,面密度越大同时越薄的墙板隔声性能越好。这是因为,密度越大隔声量越大,越薄则在中高频出现的吻合谷越往高的频率偏移,偏出感兴趣的频率范围之外。例如,同样厚度的75龙骨双面单层25mm厚内填棉的纸面石膏板墙的吻合谷在2500Hz,计权隔声量仅为47dB,而75龙骨双面双层12mm厚内填棉的纸面石膏板墙的吻合谷在3150Hz,吻合效应影响变弱,计权隔声量为50dB。对于GRC板、硅酸钙板等墙板,由于密度比石膏板大,而厚度比石膏板薄,因此具有更好的隔声性能。另外,使用不同厚度的板材复合,或使用不同材料的板材复合可以将共振和吻合频率错开,有利于提高隔声量,例如使用10mm的GRC板与12mm纸面石膏板复合的双面双层填棉轻墙的计权隔声量比两层石膏板的轻墙高2dB,可达52dB。 内填棉:内填离心玻璃棉的厚度和容重越大,吸声效果越好,由于声音在空腔来回反射多次而消耗,即使每次反射吸声较小,多次反射的积累效果也非常大,因此5cm厚24kg/m3的离心玻璃棉作为内填吸声材料已经足够了,更厚或更大的密度所带来的隔声增加量非常有限,一般不会提高1dB以上的隔声量。但是,2.5cm以下、不足16kg/m3的离心玻璃棉由于过于稀松,吸声性能太差,会使隔声量下降2-3dB。5cm厚容重大于40kg/ m3岩棉和玻璃棉的隔声效果是类似的,理论上讲,因为岩棉容重往往大于玻璃棉,隔声略有优势,但很难相差1dB,那种认为轻墙中岩棉隔声好于玻璃棉的观点是不正确的。还有一点非常重要,就是空腔中的棉不能满填,这样会造成棉将两层墙板连接在一起,出现声桥,使隔声量下降。填棉时,应尽量保证棉体两边不同时接触板材,以防止声桥。如果使用50mm厚的C型龙骨,那么填棉厚度应小于50mm,如25mm或40mm的岩棉或玻璃棉。有些设计人员认为棉体需要满填、填实在空腔中,和板之间不留空气层,这是不对的。实验表明,满填棉隔声性能将下降1-3dB。另外填棉厚度不均、回弹率过大等造成的棉板与两边板材局部或大面积接触都会引起隔声量下降,施工操作中应尽量避免。 板缝和孔洞:隔墙上如果出现缝隙和孔洞,会大大降低隔墙的隔声量。假如隔墙墙体本身的隔声量达到50dB,而墙上有万分之一的缝隙和孔洞,则综合隔声量将下降到40dB。为了防止石膏板墙和原结构之间的缝隙,通常在墙体四周安装龙骨时垫入塑料弹性胶条。另外,当每面两层石膏板时,应错缝安装,里层可以不勾缝,只对外层勾缝,这对隔墙隔声量影响不大。但是每面一层板时必须勾缝,否则隔声量将会下降12-17dB。 施工及其他等因素:以下若干因素对隔声的影响并非墙板本身,而是设计、施工、整体结构等方面疏忽造成的,这些因素有时造成纸面石膏板隔墙隔声量下降非常严重。 ①板-板之间空腔内填棉不饱满,或棉钉粘合不牢固,过一段时间后棉体下坠(玻璃棉常出现这种情况),造成出现填棉缝隙。严重时可能引起3-5dB隔声量的下降。 ③隔墙外框和房屋结构刚性连接,未按规定垫入弹性垫条,结构受荷变形或结构振动,造成板缝开列,形成缝隙漏声。 ④管道穿墙,未按规定要求密封处理,造成孔隙;电器开关盒、插销盒在墙上暗装,未按规定要求做内嵌石膏板盒隔声处理,造成隔声薄弱环节;甚至隔墙两边电器盒对装而不做任何处理,都会大大降低隔声性能。 ⑤在实际建筑物中,两个房间除了隔墙传声外,还有其他途径引起声音从一个房间进入另一个房间,这些途径的传声称为侧向传声,如地面结构传声、侧墙结构传声、门窗传声、管道风道传声等。有些有吊顶的大房间用石膏板隔墙分隔成一些小间,因为先做的吊顶,隔墙只做到吊顶下沿,而没有延伸到结构层楼板底,出现吊顶内的侧向传声,造成房间实际隔声量比隔墙隔声量低很多。 四、轻钢龙骨纸面石膏板墙隔声使用中的考虑 我国部颁标准JGJ37-87《民用建筑设计通则》中,要求各类主要用房的隔墙计权隔声量Rw不应小于40dB。 办公建筑中需要安静和一般性保密要求的办公室之间的隔墙,Rw可选≥45dB,勉强一点可选≥40dB。邻近噪声较大或保密、隔声要求较高,如高级宾馆、写字楼、高标准住宅等Rw不应小于45dB,最好选用≥50dB。对隔声要求不高的房间之间,或两边房间本身较安静,如图书馆阅览室、医院病房、手术室、学校教室等可选用≥40dB,勉强一点可选≥35dB。 在实际工程设计时,可根据要求选定隔墙材料和构造方法。后附的隔声数据Rw是在标准实验室中测得的,一般实际工程现场条件下,可能会下降。因此在工程设计时,亦选用Rw比实际要求高3-5dB的实验室测量方案,作为设计余量。此外,测试中隔墙两面未做装修,实际工程中墙体表面可能使用一些饰面材料,如石膏腻子等,会增加一些重量并减少缝隙,可以略微提高隔墙隔声量1dB左右。 (责任编辑:admin) |