贵州省磷石膏空心条板空气声隔声量现状与分析

于文

（贵州省建材产品质量检验检测院，贵州贵阳 550014）

磷石膏是一种工业废渣，来源于磷酸和磷肥的生产。我国是全球最大的磷石膏副产国，每年仍以大约5000万t的速度递增[1]。磷石膏资源综合利用对于保护环境、节约资源非常重要，也是磷肥行业可持续发展的关键。其中，贵州省产生的磷石膏是全国第2，贵州省政府在2018年相继发布了多项文件规定加快磷石膏利用，大力推进磷石膏在水泥、建材、矿井回填等方面的利用，并限制开磷、瓮福等企业的生产量不能超过磷石膏的消纳量，目标实现磷石膏消纳量大于生产量。

用磷石膏生产建筑材料是磷石膏综合利用的主要领域之一。贵州省住房和城乡建设厅也在2019年初发布黔建科通〔2018〕303号文，其中禁止、限制了水泥抹灰砂浆和部分水泥制品在房间领域中的运用，鼓励和推进如磷石膏基抹灰石膏、空心隔墙条板等磷石膏建材在房建领域中运用。

磷石膏空心条板因为其轻质的特点，被广泛用于高层建筑物中非潮湿、非承重部位的内隔墙。随着绿色建筑概念的普及，住户开始更多地注意保护自己隐私，并希望在住房内尽可能少的受到外界噪声的干扰，开始关注材料的隔声性能。本文通过选择贵州省不同地区住建工地施工现场的磷石膏空心条板，进行空气声隔声量检测，根据检测结果简析贵州省磷石膏空心条板空气声隔声量现状，并提出改善相应产品砌筑墙体空气声隔声量的方法。

1 检测方法

1.1 检测样品

样品：磷石膏空心条板，来源于贵州省息烽县、福泉县以及兴义市的主要住建工地施工现场，检测用墙体由样品砌筑，对其进行空气声隔声量检测，样品之间灰缝用粘结石膏保证填饱满，墙体表面未抹灰，测试墙体厚度即为样品厚度。

1.2 检测环境

样品的空气声隔声量检测均在贵州省建材产品检验检测院的声学实验室中进行，其中声源室容积为75m3，混响室容积为85m3，测试洞口长度为5.32m，高度为3.61m，面积为19.2m2。检测时的声学实验室温度为15～18℃，相对湿度为65%～70%。

1.3 检测方法

按照国家标准《声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分：建筑构件空气声隔声的实验室测量（GB/T19889.3—2005）》的要求。在声源室设置6个测点，混响室内也设置6个测点，分布详见图1。

图1 声学室平面图及测点位置

选择1/3倍频程滤波器法，检测中心频率为100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz16个频率的隔声量。检测设备为丹麦B&K的2270-K-D01型双通道手持式建筑声学测量仪，检测现场照片见图2。

图2 检测现场照片

1.4 数据处理

依据《建筑隔声评价标准（GB/T50121—2005）》计算磷石膏空心条板的空气声隔声量。

2 结果与分析

2.1 检测结果

依据检测方法对10组样品进行了空气声隔声量检测，结果详见表1。

表1 磷石膏空心条板空气声隔声量检测结果

可见，1号、3号、4号、6号、7号、8号、10号磷石膏空心条板的单位面积重量均比较轻，但空气声隔声量也比较低（国家标准《建筑用轻质隔墙条板（GB/T23451—2009）》要求90mm板的空气声隔声量要不低于35dB，120mm板不低于40dB）。而2号、5号和9号磷石膏空心条板每平方米重量较大，空气声隔声量也相对有所提高。

因为磷石膏空心条板自身空气声隔声量不理想，导致设计和建设方更倾向选择其他轻质隔墙材料，墙体设计也相对简单，使用也不容易出现争议，这是贵州省的磷石膏空心条板面临的最大问题。生产企业需要提高条板产品自身的隔声性能，而房建设计、施工方则需要知道如何正确使用磷石膏空心条板砌筑隔声性能合规的墙体，这是进一步推广使用磷石膏空心条板的关键。

2.2 改善相应产品砌筑墙体空气声隔声量的方法

2.2.1 从磷石膏空心条板自身的空气声隔声量着手

材料的每平方米重量即面密度增加，材料的空气声隔声量也会随之提高，以1号样品为例，如果墙板的每平方米重量增加到110kg，那么空气声隔声量会增加到40dB，然而样品的面密度必然就不合格（相应产品标准JC/T829—2010要求90mm板的面密度小于等于60kg/m2），实际上墙板自身面密度的提升空间有限，既不能加入重质骨料，也不能单纯加厚。

实际上磷石膏空心条板的空心结构对隔声并没有提升，用轻质材料，比如轻质的发泡材料、吸音棉等材料填充磷石膏空心隔墙条板的孔洞，可以在小幅提升产品面密度基础上，较大幅度地提升产品的空气声隔声量。根据实验数据，120mm磷石膏空心条板的所有孔洞均填充吸音棉后，空气声隔声量提升了3～4dB。

另外磷石膏空心条板的共振频率在100～300Hz，磷石膏空心条板对低频声的隔音效果很差，在墙板表面涂抹以橡胶、树脂为基底粘结剂，然后填入石绵粉等组成阻尼材料，可以改善墙板对低频声的隔音效果。

2.2.2 采用带空气层的双层墙结构

根据“质量定律”增加墙体单位面积质量可以增加墙体隔声性能，增加墙体厚度进而增加了墙体面密度，然而使用这种方法来提升隔声性能既不经济，也不效率。从10号样品的检测声结果可见，单纯将单一种条板的厚度提升到200mm，空气声隔声量也没能达到45dB。其实，在砌筑200mm的墙体时，不采用单层的墙板结构，而采用双层共计150mm厚的墙板，两层条板之间有50mm空气层的结构，墙体的空气声隔声量反而能超过50dB。这是因为采取两层墙中有空气层的结构时，声波穿过第一面墙会被墙体吸收一部分能量，在空气层中，声波能量会因为与空气摩擦转化成热能而受到第二次削减，声波抵达第二面墙时，除了被第二面墙吸收能量外，还有一部分声波被反射回第一面墙，能量会被大幅削减。因此，带空气层的双层墙体在相同的墙体厚度下相对于单纯增加单层墙体厚度，空气声隔声量会有比较大的提升。值得注意的是，在使用带空气层的双层墙体结构时，两层墙体采用不同厚度的墙板，墙体在相同厚度下，墙体的空气声隔声量会更大。

2.2.3 采用复合结构

单一磷石膏空心板会因为受吻合效应影响比较大空气声隔声量不够理想，采用多种不同材料复合的墙体，有利于削弱吻合效应的影响，提升墙体隔声量，典型的材料就是纸面石膏板。同时，在要求比较高的场合，还可以加入隔音效果好的材料进行复合，进一步提升隔声量，比如在酒店客房分隔墙体设计时候，就会采用纸面石膏板—吸音棉—磷石膏空心隔墙板—吸音棉—纸面石膏板的结构，大幅提升墙体的隔声量，保证200mm厚的墙体可以满足酒店分隔墙55dB的要求。

2.2.4 保证施工质量

除了材料、结构因素以外，施工的质量也会对墙体的空气声隔声量有较大影响，比如灰缝没有填饱满、墙面抹灰会存在裂缝。另外，线盒的布置也会对墙体的隔声量有比较大的影响，如果在同一面墙上存在太多大体积空洞，就会最大限度降低墙体隔声量。

3 结语

经过检测和分析，可以知道在贵州省磷石膏空心条板每平方米重量都比较低，空气声隔声量相对偏低，但生产企业依然可以在用轻质材料填充磷石膏空心条板的孔洞，涂抹阻尼材料，以做到改善自身产品的空气声隔声量，保证产品每平方米重量不超过相应产品标准的限制；同时在房建施工砌筑分隔墙时中，在结构设计上采用带空气层的双层墙结构或者复合结构等提高墙体隔声量；墙体的砌筑保质保量，依然能保证墙体隔声性能满足使用的需要，可以放心将其更广泛地推广、运用到房建领域中，更好地服务于磷石膏资源综合利用。