建筑、汽車安全玻璃隔音降噪控制方法探討

謝懷玉 谷雨 龐雍瑩 徐震

摘要：通過對建筑、汽車安全玻璃性能開展分析，明確了PVB夾膠安全玻璃具有良好的隔音性能與安全性，將其應(yīng)用到建筑、汽車領(lǐng)域，既能提高安全性，又能有效抑制噪音傳播。在此基礎(chǔ)上，提出對隔音PVB樹脂粉的創(chuàng)新與PVB膠片結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新進行了探究，為關(guān)注這一類話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑；汽車；安全玻璃；隔音降噪；隔音PVB

隨著時代的進步，社會經(jīng)濟水平的提高，現(xiàn)代化和工業(yè)化步伐不斷加快了，雖然人們生活質(zhì)量有所提高，但噪聲污染也更加嚴重，不僅給人們生活帶來了很大困擾，而且嚴重的噪聲污染還會在很大程度上降低人們身體健康水平，因此采取有效的隔音降噪方法是十分必要的，以便進一步提高環(huán)境質(zhì)量。

1 建筑、汽車安全玻璃隔音降噪控制方法

1.1 安全玻璃隔音原理

（1）玻璃的厚度隔音原理。建筑、汽車安全玻璃使用的玻璃總厚度越厚隔音性能越好，隔音效果符合質(zhì)量定律。

（2）PVB 膜的阻尼隔音原理。由于 PVB（聚乙烯醇縮丁醛）膜具有對聲波的阻尼功能 ，[1]而夾層安全玻璃是在兩層普通玻璃之間夾入一層 PVB 膠片而制成的特種玻璃，PVB夾層玻璃能有效的吸收10005000Hz范圍的諧振噪音，采用PVB夾膠的安全玻璃較單片同等厚度玻璃隔音效果提升23分貝；進一步地，同等厚度夾膠安全玻璃，采用隔音PVB膠膜較普通 PVB 膜有更為優(yōu)越的對聲波的阻尼功能，隔音PVB膠膜較普通 PVB 膜又能提升35分貝隔音效果。

（3）共振耦合噪音原理。當中空玻璃或夾膠玻璃內(nèi)、外片玻璃如厚度及質(zhì)量一致，會發(fā)生共振耦合 ，[2]隔音性能較玻璃總厚度及空氣層相同，內(nèi)、外片玻璃不等厚的中空玻璃差，因此，設(shè)計時應(yīng)避免內(nèi)、外層玻璃總厚度一致。

1.2 可有效提升安全玻璃隔音性能[3]的方法如下

（1）增加玻璃整體厚度。

（2）單層安全玻璃改為夾層玻璃采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過不同材質(zhì)的分層交錯排列，在獲得同樣隔聲量條件下，多層結(jié)構(gòu)要比單層結(jié)構(gòu)輕得多，且在主要頻率范圍內(nèi)（1254000）Hz均可超過由質(zhì)量定律計算得到的隔聲量。

（3）采用隔音PVB膠膜。

（4）中空層充惰性氣體。

（5）大窗玻璃改為小窗玻璃。

2 提升PVB膠片隔音性能的相關(guān)技術(shù)升級

2.1 隔音PVB樹脂粉的低溫阻尼性能升級

隔音PVB樹脂粉在創(chuàng)新方面，由于阻尼性能與隔音性能是息息相關(guān)，近年來研發(fā)趨勢也側(cè)重對PVB高分子材料進行粘彈性設(shè)計，當其粘彈性改變時，其聲能消耗就會逐漸增大，有利于促使其隔音降噪作用發(fā)揮到最大。在隔音PVB樹脂粉的創(chuàng)新設(shè)計中，改變分子鏈的的OH基團含量，實現(xiàn)0攝氏度到30攝氏度的低溫阻尼效果。低溫阻尼材料的創(chuàng)新設(shè)計更貼近新時期建筑、汽車安全玻璃隔音降噪需求，為人們營造良好的生活環(huán)境，保證其身體健康水平。[4]因此隔音PVB樹脂粉的低溫阻尼隔音創(chuàng)新設(shè)計具有重要意義，能進一步推動材料隔音特性發(fā)展。

2.2 隔音PVB膠片多層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級

隔音PVB膠片主要由單層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品和三層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品為主，單層結(jié)構(gòu)PVB膠片材料為均相同種材質(zhì)；三層結(jié)構(gòu)PVB隔音膠片由三層膜復(fù)合而成，三層中至少有兩層材料的厚度和成分不同，三層結(jié)構(gòu)的隔音PVB膠片隔音性能較單層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品更好，三層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品成為市場主流。

目前在市場中，三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔音PVB膠片為主流，其三層復(fù)合結(jié)構(gòu)中，中間的一層具有較強的隔音性能，所以稱之為隔音層，而另外的兩層為普通的PVB膠片結(jié)構(gòu)，這樣三層結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，有利于同時滿足膠片的安全性能和隔聲需求，汽車前擋風玻璃依據(jù)照 GB/T8485測試（結(jié)構(gòu)：2mm玻璃+三層隔音PVB膠片+2mm玻璃）的隔音效果Rw≥34分貝，汽車前擋風玻璃依據(jù)照 GB/T8485測試（結(jié)構(gòu)：2mm玻璃+單層隔音PVB膠片+2mm玻璃）的隔音效果Rw≥30分貝，基本滿足目前汽車、建筑各個領(lǐng)域應(yīng)用。

三層復(fù)合隔音PVB膠片比單層隔音PVB膠片具備更好的隔音效果，因此多層隔音PVB膠片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級還具有很大的研發(fā)空間。

3 結(jié)論

總而言之，PVB夾膠安全玻璃在建筑、汽車安全玻璃隔音降噪中發(fā)揮著重要的作用，因此需要對其進行有效應(yīng)用。并且在科學技術(shù)不斷發(fā)展的今天，進行了隔音PVB樹脂粉和PVB膠片結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，通過改性的方式進一步提高了PVB夾膠玻璃的安全性能和隔音性能，在建筑、汽車領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)良好的隔音效果。

參考文獻：

[1]馬眷榮，羅憶，劉忠偉.建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)（第一版）.化學工業(yè)出版社，2005：49.

[2]Joseph S.Amstock 主編.建筑玻璃實用手冊（第一版）.清華大學出版社，2004：87.

[3]楊愛蓮，孫彥，張方濤，汪海燕，王立闖.車窗玻璃隔音性能提升技術(shù)研究[J].建筑玻璃與工藝玻璃，2017（01）：2527.

[4]賈如偉.石化企業(yè)生產(chǎn)操作室隔音降噪措施及控制效果的應(yīng)用研究[J].安全、健康和環(huán)境，2013（01）：38.