车窗玻璃隔音性能提升技术研究

杨爱莲 孙 彦 张方涛 汪海燕 王立闯

（1 南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心，山东 青岛 266111；2 中国建材检验认证集团有限公司，北京 100024）

车窗作为列车采光及旅客观察沿途景观的主要界面，面积通常占列车整个侧墙面积的15%以上，对噪音传入车厢内的贡献较大，另外，随着列车运行速度的提高，车外噪音随之增大，因此，在车窗设计过程中必须根据声学原理选择适当的结构和材料，来提高其隔音降噪性能，改善乘客舒适度。

1 影响车窗玻璃隔音性能的因素

1.1 玻璃的厚度

车窗玻璃对声波有一定的反射作用，在其它参数一致的情况下，车窗玻璃中使用的玻璃总厚度越厚隔音性能越好。

1.2 PVB 膜的使用

由于PVB（聚乙烯醇缩丁醛）膜具有对声波的阻尼功能[1]，而夹层玻璃是在两层普通玻璃之间夹入一层PVB 胶片而制成的特种玻璃，夹层玻璃能有效的减少低于1000-2000Hz 范围的谐振，在此频率范围内，普通玻璃能高效传输声音[2]。因此将中空玻璃的一片或两片改为夹层玻璃,有效的提高中空玻璃的隔声性能。两片都采用夹层玻璃又比仅一片采用夹层玻璃隔声性能更好。

另外，相同厚度的隔音胶膜较普通PVB 膜有更为优越的对声波的阻尼功能，因此，使用隔音胶膜能有效提高玻璃隔音性能。

1.3 内、外层玻璃的谐振

当中空玻璃空气层的厚度在6.35mm 至25.4mm 时，内、外片玻璃如厚度及质量一致，会发生共振耦合[2]，隔音性能较玻璃总厚度及空气层相同，内、外片玻璃不等厚的中空玻璃差，因此，设计时应避免内、外层玻璃总厚度一致。

1.4 中空层的气体成分

普通中空玻璃中空层内填充干燥空气，在中空玻璃空气内填充惰性气体（如氩气）也是提高中空玻璃隔音性能的一种方法。

2 隔音胶膜情况调研

2.1 日本积水化成隔音胶膜技术性能

日本积水化成隔音胶膜技术性能见图1。

图1 日本积水化成隔音胶膜技术性能

2.2 德国佳氏福隔音胶膜技术性能

德国佳氏福隔音胶膜技术性能见图2。

图2 德国佳氏福隔音胶膜技术性能

3 提高车窗玻璃隔音性能的技术改进方向

1）增加玻璃整体厚度

2）单层安全玻璃改为夹层玻璃

采用多层复合结构，通过不同材质的分层交错排列，在获得同样隔声量条件下，多层结构要比单层结构轻得多，且在主要频率范围内（125-4000）Hz均可超过由质量定律计算得到的隔声量。

3）采用隔音胶膜

4）中空层充惰性气体

5）大窗改为小窗

4 隔音结构试制及试验

根据改进方向，进行了隔音结构的方案设计，共进行了9 种玻璃结构的样件试制及隔音试验，试验方法按照GB/T8485-2002 《建筑外窗空气声隔声性能分级及检测方法》，在相同的环境下测试计权隔音值，结果见表1。

5 隔音性能提升措施

表1 玻璃样块隔音试验结果

通过试验证实，在控制玻璃总厚度的前提下，可有效提升玻璃隔音性能的措施如下：

1）使用隔音胶膜

2）增加玻璃厚度

3）玻璃配比不变的情况下增加中空层厚度

6 结 语

以上仅为使用现有常用材料可采取的车窗玻璃隔音性能的提升方法，今后可随着材料学的不断发展，新型有机材料、玻璃原片的应用，进一步研究提升车窗玻璃隔音性能的方法。

[1]马眷荣，罗忆，刘忠伟主编.«建筑玻璃应用技术».化学工业出版社 2005 第一版 P49

[2]Joseph S.Amstock 主编.«建筑玻璃实用手册».清华大学出版社 2004 第一版P87