门窗有知 | 家住马路边,隔音门窗的选择

上期文章开头说,墙的隔音效果很不错,能达到 50 dB 左右,要是门窗有这样的隔音效果,啥高速、铁路都不怕了。

而墙之所以有这么好的隔音效果,说到底,就是它「厚重」、「密实」,这也给门窗隔音带来了些许启示,是不是门窗往「墙化」,也能得到更好的隔音效果呢

[ △ 图左混凝土墙隔音量,图右质量定律(通用);质量定律建筑材料隔音能力的基本定律,是指当材料已经决定,为增加其隔音量,唯一的办法是增加其厚度,厚度增加一倍,质量就增加一倍,隔音效果也能得到较大增强;]

那么「答案」来了。

01 门窗变「厚重」和「密实」

关于门窗变「厚重」

  • 增大窗框型材厚度,对提高门窗隔音量有一定效果;
  • 这份门窗隔音研究通过实测数据发现:70 系列窗比 60 系列窗隔声量提高约 2 dB;(▽ 下图 1-3 —《不同结构型式与参数单层窗隔声性能试验分析》— 3.2 窗框型材影响)
  • 单层的平开窗,隔声性能在 30~36 dB 左右,单层的推拉窗,隔声性能在 20~30 dB 左右,双层窗(多种窗型组合方式)隔声量均在在 40 dB 以上;
  • 通过双层窗实现门窗「增厚」,对门窗隔音量有显著提升效果(▽ 上一个研究 + 下图 4-6 —《不同构造参数双层窗隔声性能试验研究》之间的门窗隔音实测数据对比);
  • 很显然,特别是「一变双」,门窗变「厚重」对隔音确实有增益;

    (△ 蔡乐刚,朱杰,陈洋.不同结构型式与参数单层窗隔声性能试验分析[J].噪声与振动控制,2018,38(1):171-196)

    (△ 朱杰,陈洋,蔡乐刚.不同构造参数双层窗隔声性能试验研究[J].声学技术,2018,37(4):344-349)

    关于门窗变「密实」

  • 上面两份资料同时也佐证了密封对门窗的重要性;
  • 在其它条件相同时,外平开、内开(内倒)单层窗隔声量可达到 25~36 dB,推拉拉单层窗隔声量一般为 20~30 dB;
  • 都是双层窗时,推拉 / 平开组合双层窗隔声量可达到45~50 dB,双推拉窗隔声量最低,为 41 dB(文二中的 S20);
  • 可见因为结构导致有密封缺点(漏风点)的推拉窗隔音效果不如平开、内开(内倒)等窗型;

    02 为什么门窗密封是选购重点?

    对于消费者来说,面对极端极端噪音环境相对较少(飞机、铁路),大部分噪音困扰还是来自马路、广场等环境(25~30 dB 左右)。

    因而用双层窗让窗「厚实」的降噪做法几率小,着眼于门窗密封的选购需求大。

    03 想要门窗隔音效果好,有哪些密封要注意(主要)?

    和已经砌好的、严实的、安静地呆在那里不动的外墙相比,门窗上墙使用有三道「密封关卡」:

    其一,是产品本身结构,我们去看样角 / 截面便能发现「奥秘」

    选外开、或者内开(内倒)产品:外开、或者内开(内倒)产品密封结构「先天」比推拉门窗好,这已经算是常识了,就不多赘述拉。

    (△ 图左推拉窗样角,图右外开窗样角;)

    选带中间胶条的:中间胶条和隔热条的「凸起」搭接(最常见。也有和铝材搭接的),形成了新一道密封。

    这道密封,将框、扇间的腔室分成了气密腔室、水密腔室,从而使门窗的密封结构更加完整合理,门窗密封效果理论上也更优秀。

    (△ 图右有中间胶条)

    带附框(副)、或者转换框的产品,高隔音需求尽量不选:如内开内倒窗加转换框变成的外开窗,带附框的窗纱一体,这些产品结构往往会有边框漏风或者排水孔漏风隐患。

    其二,是产品材质(供应链)、做工,我们需了解更多产品相关信息,才能「精益求精」

    胶条搭接量多、形变量大的比少(低)的,转角处做好密封(或连接)处理的,密封性能更好:搭接量、形变量就是看门窗锁闭状态时,胶条与框扇间的接触面积和变形面积;连接处理就是看门窗的窗框、扇的转角位置,合页位置是胶条相连的薄弱环节的胶条工艺。其既受产品结构影响,又考验了胶条材料和工厂做工.

    如需要胶条品牌或者材质靠谱(材质:三元乙丙 EPDM 、热塑性复合胶条 TPE),如胶条与产品适配度高,如中间胶条设计成软硬共挤,是为了与隔条接触面积更大操作感更好有的胶条遇水膨胀,是为了提高雨天窗扇位置密闭性,如将转角(或合页)截断的端口用胶固定、同尺寸的转角胶条、硫化一体胶条、隐藏合页来提高门窗整体密封性。

    (△ 搭接量)

    (△ 形变量)

    除了胶条外,门窗开启扇密封最重要的就是五金,选 2~3 个锁点的,隐藏合页的更能保证窗户密封效果(同时,高隔音需求的房间开启扇不适合做过多)。

    插播:前几天也有粉丝问开启扇有五金、有胶条,固定玻璃位置呢?小知以为:固定玻璃位置密封薄弱处也是边部,因为无需涉及开启,打胶(或胶条)靠谱,本身已是在有弹性的基础上做到了密封。至于胶条、槽口位置单薄,现在有许多门窗在该位置有配保温(隔音)棉,其理论上有提升隔音效果(效果同上篇文章说中空玻璃中空层气体和厚度、夹胶玻璃夹胶层厚度一样,为追求极致的表现)。

    工厂做工,首先要保证做工过得去,万万不得出现拼接缝:上期文章的玻璃,本篇的胶条、五金,眼看门窗像墙一样密实了,门窗产品本身可不能出现像组角缝隙(组角不齐、不紧密)、中挺缝(同前)、压线缝(压线少一截)、转换框缝(转换框还是很容易有缝隙漏音的,所以不太建议高隔音时用)、拼接缝(分开的窗框组合整体时有几率,和安装关系更大)。

    这些缝隙,主要和门窗的加工精度有关,虽然也能通过后期调试或者打胶解决,但是消费者通过慧眼选择靠谱的门窗加工厂(当然是看门窗有知之前的文章拉),当然最好不过了。

    (△ 拼接缝与压线缝)

    (△ 组角缝)
    其三,是安装上墙,安装缝隙是让门窗密封到位的最后一道「关卡」,守好安装才能让门窗隔音效果顺利「交付」

    安装缝隙是指门窗与门窗间的拼接缝(如果有),门窗与墙体之间的安装缝隙,这要求门窗首先与洞口尺寸不能偏差太大。

    门窗在施工时,框与框拼接处螺丝要拉紧,用到方管、拼条等也要做好密封。如果安装洞口过于「崎岖」,最好先抹平。以及定位发泡剂要打满,定位完成后,一定要拿去定位块(定位木片等),回填留下的缝隙。打胶要做到一丝不苟,严丝合缝。

    安装完毕,检查密封胶有没有漏打、少打,摇晃玻璃检查是否存在间隙过大的问题,检查五金是否调试到最佳状态。

    (△ 门窗尺寸偏差太大)

    (△ 发泡剂没填满,小木块没拿掉)

    04 锦上添花、隔音极限和理性思考

    锦上添花

    隔音是一个「大命题」,除了前文和上文的玻璃、门窗密封以外,诸如:

    这里的原理有材料对声音的衰减程度、「质量定律」、以及产品结构中对空腔的运用(主要是塑钢)。

    同理可得,现在比较精良的断桥结构,系列较大时(如 70 / 80 等),也会将材料设计成多腔(也有很多人说,但小知对此暂无研究,也没找到数据或理论)。

    以及断桥保温隔音棉、腔体注聚氨酯(主要作用是提升产品保温性,同时也有挡音的效果),隔热条多腔体(主要作用还是保温,隔音未知),乃至室内布局(窗帘、地毯吸音)皆是可以研究的方向。

    小知以为,这些对门窗隔音效果起到的是「锦上添花」之用。

    隔音极限

    根据前文《家住马路边,隔音玻璃的选择》中所叙:

  • 人耳对声音的主观感知度(敏感度),隔声量提高 10 dB,听觉感知相差一倍,会感觉噪音降低了一半;提高 5 dB,听觉可明显感觉到有差别,无论听觉是否灵敏;提高 3 dB,听觉可能感觉到有差别,因人主客观感受而异;提高 1 dB,人耳几乎不可察;
  • 上文《不同结构型式与参数单层窗隔声性能试验分析》所叙:

  • 单层窗正常隔音值在 25-30 dB 左右,双层窗正常隔音值在 40 dB 左右;
  • 单层窗的极限隔音量在 35 dB 左右,双层窗极限隔音量在 45 dB 左右;
  • 这提示我们如果要提高门窗的隔声效果,花费的代价是很大的,且没有特殊要求下,不必过分追求去追求 1 dB 的差别;

    理性思考

    那么,对于大部分消费者而言,选好玻璃、选好门窗密封结构,以及工厂靠谱一点,安装靠谱一点,花费一些时间、金钱代价总能选到自己合适的门窗产品。

    极端噪音(铁路等 80 dB以上)情况,追求单层窗极致隔音花费大也不现实,做好做双层窗的准备,尽可能找专业施工团队。

    降噪需求恰好在 35 dB 左右,可以尝试做好两手准备,一则准备预算内选更好的门窗产品和玻璃,学习其他隔音知识(室内布局吸音相关),二则发现做完仍无法满足自己的降噪要求时,上第二道门窗。

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