1. 研究目的与意义
轻型木结构房屋在我国起步于20世纪80年代,一定程度上满足了人们对环保和舒适度的要求,但是就目前在国内的发展还处于基础阶段,系统的标准规范还有待进一步完善,且在房屋墙体声学性能方面的研究和实践投入较少,基础研究工作较为薄弱,与国外仍有一定的差距,所以开展对轻型木结构建筑墙体的声学性能测试研究,更深了解轻型木结构建筑的声学特性,有利于发展具有中国特色的木结构建造技术,有利于我国现代木结构建筑的设计研究,有利于引导市场持续健康地发展。
在依据我国现有建筑的标准规范,尤其是木结构建筑的标准规范的基础上,参考国外的一些木结构建筑标准规范,了解国外最新科研成果,针对木结构住宅建筑自身的特点,对实体轻型木结构建筑墙体进行检测、评估,系统分析轻型木结构建筑墙体的声学性能,分析不同保温棉材料对墙体隔声、吸声性能的影响,通过分析比较,将声学性能优异且性价比高的保温棉应用于建筑结构填充,达到更好的隔声、吸声效果,为人们创造更高质量的居住环境,具有迫切的现实意义。
本课题拟通过对一种特定轻型木结构建筑墙体的声学性能进行测试,墙体内部分别置2-3种不同的吸音材料(保温棉),对墙体的声学性能进行测试分析,对其墙体主要系统的动态特性进行测试研究,通过频谱分析不同频程对应的噪声源,找出噪声源并对其进行相应的改善措施,以达到改善生活环境质量的效果;通过对比分析总结出该种木结构墙体结构的隔音与吸音效果与木结构建筑填充材料和结构的关系,此次研究成果将对我国轻型木结构房屋的优化设计及其应用工作具有较高的推广价值,现实意义较大。
2. 国内外研究现状分析
2001年,j. s. bradleya和j. a. birta对轻型木结构建筑的木螺栓外墙隔声性能进行了测试,通过建立两个混响室,对测量结果进行分析,找到影响传声消耗值的关键参数,并对木螺栓外墙的设计提出了合理化建议。
2005年,jonas brunskog为有限隔声腔对双层板木结构建筑的影响作了研究,提出了一种预测模型来测评空腔隔声效果,采用周期性的方法进行空间转换,使腔内部的声场按余弦形式展开,其理论值与实验值相吻合。
2006年,经j. d.quirt和t. r. t. nightingale等人研究发现,木结构建筑分户墙对噪声音量和频率范围的敏感程度是各不相同的。
3. 研究的基本内容与计划
1、研究内容
(1)掌握动力学原理、声学特性、声学相关概念及测试原理;
(2)实测对象并进行图纸绘制;
(3)频率法现场实测同种墙体框架结构不同保温棉系统隔声值;
4. 研究创新点
1、对一种特定轻型木结构建筑墙体内置不同保温棉系统的声学性能进行测试,通过频谱分析不同频程对应的噪声源,找出噪声源并对其进行相应的改善措施,达到改善生活环境质量的效果;
2、通过对比分析总结出该种木建筑墙体结构的隔音、吸声性能与木结构建筑填充材料和结构的关系,并从中比较得出声学性能好、性价比较高的保温棉材料,应用于墙体结构,同时在市场上推广,具有经济价值;
3、运用动力学原理实测同种墙体框架结构不同保温棉系统的隔声值,同时运用传递函数法测算同种墙体框架结构不同保温棉系统试件的吸声系数,得到的研究结果可以为轻型木结构房屋墙体隔声、吸声测试实验提供数据参考,使实验趋于简化;
