浅谈铝合金隔声窗设计

浅谈铝合金隔声窗设计

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摘要：随着我国建筑行业发展, 铝合金门窗也得到了迅速地发展, 人们对铝合金窗的节能、隔声等性能要求逐渐提高。本文简单介绍隔声窗的设计要点。

关键词：铝合金门窗；隔声；节能；玻璃；隔声胶片；

1、前言

我国铝合金门窗的发展，始终伴随着中国改革开放的进程，与中国的改革开放共同走过了几十年的历程。随着铝合金门窗的普及，人们对铝合金门窗的性能也逐步提高，从原先简单的通风和采光功能，提高到水密、气密、抗风压要求，然后追求节能、隔声的要求，在个别高档小区和酒店，窗的传热指标要求最严格的设计已经到1.9W/(m2·k)以下，允许噪声级控制在30dBA。

建筑门窗是轻质薄壁构建，是维护结构隔声的薄弱环节，随着城市化进程的加快和城市交通建设的发展市区内的环路、高架桥的增多、飞机场的普及，汽车及飞机流量的加大，噪声对室内环境的影响，主要取决与室外的噪声量和外门窗的隔声性能。随着人们的对生活品质的提高，对室内居住环境的隔声要求越来越高，特别对于靠近机场的建筑，尤其重要。

2、隔声窗的设计思路

隔声窗使用的是经过特别加工的的隔音层，隔音层使用的是隔音阻尼胶（膜）经高温高压牢固粘合组合而成的的隔音玻璃，根据室内外噪音情况，可将80分贝的交通噪音降至45分贝以下极为安静的程度。声音在通过隔音窗的时候，要经过八层介质反射和削减，所以隔音效果极佳，隔音效果比普通窗低10分贝以上。

在隔音层（空气层）之间，夹有充填了干燥剂（分子筛）的铝合金隔条，边部再用密封胶（丁基胶、聚硫胶、结构胶）粘接合成的玻璃组件。

隔声窗常采用双层或多层玻璃，玻璃板要紧紧地嵌在弹性垫衬中，以防止阻尼板面的振动。层间四周边框宜做吸声处理，相邻两层玻璃不宜平行布置，朝声源一侧的玻璃有定倾角，以便减弱共振效应，并需选用不同厚度的玻璃，以便错开吻合效应的频率，削弱吻合效应的影响。

一般人们常认为双层中空玻璃的隔声性能很好，其实是一种误解。铝合金常用的中空玻璃由两块5~12mm组成，小的空气层厚度（空气层一般为9~12mm）使得两玻璃间的空气层呈现为较强的“刚性”，没有起到空气弹簧的作用，丧失了一般双层板构造的优点。同时，由于双层结构存在共振，小的中空距离使共振现象产生在中、低频，致使隔音量有所下降。另外，目前市场上的中空玻璃绝大部分才用铝隔条将两块玻璃隔离，铝条的“声桥”作用也使隔声性能变差。然而虽然中空玻璃的铝隔条存在“声桥”作用，但中空玻璃结构的隔声性能比单层玻璃还是有明显的提高。另外中空玻璃的保温性能是比较好的。

真空玻璃和中空玻璃在结构和制作上基本相同，不同的是中空玻璃中间夹有空气层，而真空玻璃中间是“真空”。首先，双层真空玻璃的真空度很难达到，就是保温瓶内胆，这种在特殊环境下做出来的近似真空的产品，其保温性能往往不像人们所想象的那么好，便何况一般的真空玻璃，其技术难度更大。一般的中小型生产厂家跟本不具备生产真空玻璃的实力。如果做不到或不能长久保持稳定的相对的“真空”，还不如中空玻璃的效果好，另外，由于中空玻璃的技术难度大，因此真空玻璃尚不如中空玻璃普及。

夹胶玻璃是在两层玻璃中间夹上一层吸音材料（如隔声PVB胶片），让噪声在复合结构中进行多次反射和吸收，达到隔音的目的。如果再配备良好的窗户型材（如型材壁厚较厚），做好玻璃与窗框、窗框与洞口的缝密封，夹胶玻璃往往能达到比较好的隔音效果。这种方法在技术上领先，在实际中可行。因此，夹胶玻璃已为人们所普遍接受。

根据《铝合金门窗工程技术规范》的要求：1、临街的外窗、阳台门和住宅建筑外窗及阳台门不应低于30dB；2、其他门窗不应低于25dB；

隔声量的单位为分贝（dB），隔声量又称为传声损失

3、工程中隔声窗的设计

会展湾南岸广场项目，项目位于深圳市宝安区大空港范围内，距离深圳机场约5公里，项目所在区域的主要交通主要有重庆路、海滨大道、展览大道，同时在建地铁在项目东侧，项目西侧上空有飞机降落航线以及东侧上空有飞机起飞航线。因此本项目的噪声来源主要是交通噪声和飞机噪声。经相关单位检测报告数据，下表为各声源相关资料的汇总。

由于本项目临近机场，飞机及交通的噪声，普通门窗一般不能满足隔声的要求。为满足隔声要求，一般通过增加玻璃厚度、增加玻璃的层数（如采用三玻两腔或者更多腔的玻璃）、采用不同结构的玻璃（如夹胶中空玻璃）、增加门窗的密封效果等方法提高外窗的隔声效果。本文介绍的项目主要采用采用夹胶（隔声PVB胶片）中空玻璃的措施来提高外门窗的隔声效果。

某产品的隔声玻璃相关数据
某产品的隔声玻璃相关数据某产品的隔声玻璃相关数据

本项目的总平面图中，可以看到，受到噪声影响最大的是酒店和公寓，因此本项目的隔声窗主要用在酒店和公寓书房和卧室。因此根据相关的检测报告，公寓书房和卧室采用5级窗设计，酒店采用6级窗设计。

1）隔声平开门和隔声平开窗：

本项目的铝合金窗采用的为85系列外平开窗，型材壁厚1.4mm。而隔声铝合金平开门采用65系列平开门。我们设计的平开窗和平开门均为采用断桥系列铝合金型材，因此型材会容易产生“声桥”作用。为减少“声桥”带来的影响，我们设计在型材内腔填塞隔音棉，而边框与洞口之间的塞缝，我们采用了发泡剂塞缝。由于门窗的隔声性能主要取决与占门窗面积约80%的玻璃的隔声效果，所以提高门窗隔声性能最直接有效的方法就是采用隔声性能良好的中空玻璃或者夹层玻璃。本项目隔声平开门窗采用的玻璃类型主要为：6+1.52隔声PVB+6+20AR(氩气)+10的夹胶中空玻璃；6+1.52隔声PVB+6+12A+10的夹胶中空玻璃。

系统窗与普通窗的对比隔声窗在平面图的分布

隔声平开门的节点隔声平开窗的节点

2）隔声推拉门：

公寓的阳台部位，按原建筑的方案，采用的是推拉门。目前一般的推拉门门扇通过底部的滑轮来滑动，而门扇与门框之间一般采用毛条进行密封处理。而毛条的密封隔声性能较差，使得推拉门的隔声量大多在15dB以下，无法满足本项目公寓的隔声指标。因此在推拉门的选型上，重点考虑推拉门密封方案需采用胶条密封，而可以满足这个要求的推拉门有两种：提升推拉门和气密门。而根据声学顾问提供的报告，最终我们采用提升推拉门进行设计。

本项目的提升推拉门采用130系列提升推拉门，型材壁厚2mm。提升推拉门的形式为一边固定一边活动。采用的玻璃类型主要为：6+1.52隔声PVB+6+20AR(氩气)+10的夹胶中空玻璃；6+1.52隔声PVB+6+12A+10的夹胶中空玻璃。

4、结语

本主要介绍了隔声门窗在设计中需要关注的细节，希望能对目前及未来的有隔声要求的项目提供借鉴。具体工程还需结合国内的相关规范与项目自身的技术要求和特点进行设计，在满足国内相关规范的情况下，力求设计出优质的铝合金门窗。

参考文献

【1】中华人民共和国行业标准，铝合金门窗工程技术规范，JGJ 214-2010

【2】GBJ 121—88 建筑隔声评价标准

【3】工程的相关检测报告