21、建筑中的隔音：弹性地板与浮动地板的应用

建筑中的隔音：弹性地板与浮动地板的应用

1. 弹性地板覆盖物

弹性地板覆盖物，如地毯或带有柔软衬垫的油毡，在减少地板敲击力方面具有显著作用。当使用这些材料时，敲击力的速度会从表面的最大值逐渐降低到零，之后锤子回到表面水平。这一过程类似于质量 - 弹簧系统的半个周期，其中弹簧常数由地板材料的弹性模量、厚度 (h_t) 和作用面积 (S_h) 决定。

1.1 共振频率的计算

如果锤子的质量为 (m_h)，系统的共振频率 (f_0) 可以通过以下公式确定：
[f_0 = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{S_h E_t}{m_h h_t}}]
对于标准化的敲击机，(m_h = 0.500) kg，(S_h = 700) (mm^2)。图 10.3 展示了共振频率 (f_0) 与地板弹性特性之间的关系。对于许多弹性材料，动态弹性模量约为静态载荷下测定值的两倍。

1.2 冲击声衰减的计算

如果已知共振频率 (f_0)，当 (f > f_0) 时，冲击声压级的衰减 (\Delta L) 可以近似通过以下公式计算：
[\Delta L = L_{n,without} - L_{n,with} \cong 40\lg\frac{f}{f_0}]
当 (f \leq f_0) 时，衰减 (\Delta L \cong 0) dB。图 10.4 展示了软质地板覆盖物冲击声衰减的理想化频率曲线。为了获得良好的设计效果，(f_0) 应尽可能低，最好低于 90 Hz。

1.3 示例

图 10.5 展示了一些薄地板的实测冲击声衰减示例，包括薄油毡、带有毡