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静谧型 | G60平开隔音窗

G60平开隔音窗——引进意大利罗克迪系统门窗内开内倒(内平开下悬)、内平开、外平开系列产品,源于欧洲,品质非凡

一、产品介绍

1. 双层窗户一起隔音:在现有窗户内侧,加装一扇专业内平开隔音窗,与原窗组成双重隔音体系,双层窗的综合隔音性能大于48dB(A),交通噪音频谱修正量Rw+Ctr≥48 SPL(A);

2. 隔音原理:原窗 + 8cm空气层+G60系列密封隔音窗,8cm的空气层可以大幅度衰减250Hz以下的低频噪声,随着空气层的加大,双层窗户的低频吻合低谷朝着低频偏移,加大到12cm以上后就可以避开125Hz左右的交通低频段的主要能量;

3. 型材设计指导理论:2002年版本,机械工业出版社,马大猷主编的《噪声与振动控制工程手册》。参考声质量定律理论开模定制的多腔体等面密度隔音专用铝材,壁厚≥2.0mm;型材的截面实体金属厚度≥8mm,面密度为21.6kg/m3,理论隔音量Rw≈35dB,吻合低谷频率为1500~1700Hz,损耗因子η≈0.001;

4. 玻璃:6+1.14PVB+8+1.14PVB+6 三层夹胶玻璃;

6+1.14PVB+6+1.14PVB+5+1.14PVB+5 四层夹胶玻璃;

6+ 12Air +5+1.14PVB+6  三层夹胶中空玻璃;

6+1.14PVB+6+ 6Air +5+1.14PVB+5 四层夹胶中空玻璃;

5. 单窗隔音:拆去旧窗,直接安装G60系列隔音窗,交通噪音频谱修正量Rw+Ctr≈36~40dB;

6. 五金配件:沃特品牌的承重100Kg的铰链、304双向传动盒、304锁点锁座、304防脱绳;铂顿品牌的膨胀角码、自调平钢片;菲斯宝定制CNC全铝把手、定制EPDM胶条;

7. 推荐理由:仅占用6cm窗台位置,可以做内开、外开、内开内倒和外开上悬。配合电动开窗器,可以组合成智能电动隔音窗;配合通风消声器,可以组合成通风隔音窗。

二、核心原理

1. 对于建筑的门窗而言,其隔音原理与典型薄板的隔声频率特性曲线,非常相似:

典型薄板的隔声频率特性曲线-800.jpg 

2. 从特性曲线可以看出,提高薄板阻尼可以抑制低频率区间和高频区间的共振时所产生的振幅,从而提高在吻合低谷频段的材料隔音性能。

对于建设门窗而言,吻合低谷主要出现在发动机的低频噪声和喇叭的高频噪声。这些声波激发玻璃产生受迫弯曲振动,当振动的振幅刚好与声波的波长成整数倍关系时,这时玻璃的振动与声波高度耦合,声能大量地透射过玻璃。

在实际工作中,对于主干道沿线的住宅,考虑到噪声的主要能量集中在50~250Hz,我们就通过三层或四层夹胶玻璃,实现多层夹胶,形成多层阻尼结构来提高阻尼因数,抑制吻合低谷。

3. 薄板的共振频率计算公式:

薄板的共振频率计算公式.png 

式中:B-板的劲度  B板的劲度.png

E-材料的弹性模量(N/m2)

t-板的厚度(m)

M-板的面密度(kg/m3)

a,b-板的长宽尺寸(m)

P,q-任意正整数。

公式摘自:《噪声与振动工程手册》-隔声

从上面的公式可以看出,对于单片玻璃而言,不同厚度“t”的玻璃,共振频率不一样。并且反而玻璃越厚,共振频率越低。

实际工作中,提高低频隔声性能的隔音窗主要采用多层、厚度不同的薄板玻璃进行夹胶处理,以得到在250Hz以下仍然有较高隔音能力的门窗。

4. 从薄板的共振频率计算公式,可以得知一般砖墙的共振频率低于20Hz(低于人耳的可闻声)。所以,对于建筑而言,隔音的短板就是门窗。门窗的隔音性能的高低主要由整窗的面密度和阻尼系数(损耗因数η)决定。

5. 通过增加型材的壁厚和腔体,实现增加型材的面密度。G60系列采用壁厚≥2.0mm,4腔体结构,相当于铝材截面实体金属厚度≥8mm,面密度≥21.6kg/m3kg/m2 ,Rw≈35dB。

6. 提高整窗的阻尼系数:多层复合夹胶玻璃+玻璃与框架之间柔性连接。G60系列采用三层或四层夹胶玻璃,玻璃与框架之间通过压胶条进行密度。

门窗提高阻尼系数(损耗因数η),主要是通过提高夹胶玻璃的胶片厚度,G60系列隔音窗,最薄的都是1.14mm厚的PVB胶片,我们也可升级做1.52mm的PVB或SGP胶片;

夹胶玻璃的胶片在抑制玻璃的共振和吻合效应隔声低谷上十分有效,主要因为高阻尼可以更好地阻碍玻璃的振动振幅。

7. 提高整窗玻璃占比面积,玻璃尽可能深嵌进玻璃内部。G60隔音窗设计时尽量控制在玻璃占整窗85~90%的透声面;

8. 增加高密度的中间等压胶条,平开窗的开启扇位置是整窗的面密度最薄弱的位置;G60系列采用三层密封设计,中间采用密实的EPDM胶条增加密封性能的同时,也增加薄弱环节的面密度。

9. 减少孔洞缝隙,面密度短板位置可视为缝隙。G60系列隔音窗,在安装时框架与墙体之间的缝隙控制在5mm以内,缝隙大于20mm时,均采用微膨胀防水砂浆填充。

10. 菲斯宝隔音窗全部采用数控切割机+金刚石锯片,长度尺寸精度控制在±0.5mm,角度精度控制在±0.3°。测量尺寸精度控制在±1mm,安装时竖直和水平度控制在±1°。以确保安装后,整窗高面密度,低孔隙率。

三、行业难题

1. 开发商常配的建筑外墙门窗是普通的中空玻璃(5+9Air+5),在低频噪声(63~250Hz)段,存在隔音低频吻合低谷;人体主观感觉是关着窗,房间里一直嗡嗡作响,大货车经过时还会有轰隆隆的震感;

中空玻璃的隔音性能曲线-800.jpg 

中空玻璃的隔声性能图表,摘自《噪声与振动工程手册》-隔声

从以上的实验数据图表可以知道,不管中空玻璃的中间空气层厚是6mm,还是12mm;不管是双层中空玻璃,还是三层中空玻璃,在100Hz、200Hz、300Hz和2500Hz位置都有不同程度的吻合低谷。

在实际工作中,中空玻璃的中间空气层厚度分布在:6mm、9mm、12mm、15mm、18mm、20mm,这些中空玻璃在50~250Hz的交通噪声主要能量的低频声波段,均存在吻合低谷。

2. 相较于整个门窗市场,在主干道沿线建筑做隔音门窗的需求属于小众市场。大企业大品牌门窗往往更关注大众化的需求,都是采用中空玻璃,不考虑玻璃的吻合低谷和整窗面密度。

大品牌门窗产品的研发重点在于窗户的颜值和做工;比如表面处理,品牌五金配件和注胶工艺等等。

3. 我们在15年的实际工作中总结到,在同一小区靠近主干道的单元楼或者户型会因为噪声超标而降价促销,为噪声而妥协的业主们选择做隔音窗时预算往往也是吃紧。

多数居住在临近主干道的居民,他们最需要的是花最少的钱,解决噪声问题。G60系列的产品,在安全可靠的基础上,把主要成本集中到提升隔音性能方面,以求解决更多主干道沿线居民的噪声问题。

4. 大品牌的门窗,如果在中低频噪声段高隔音性能的配置,造价高达2600~5000元/平米;同等隔音性能的G60系列隔音窗造价只有1500~1680元/平米;

5. 传统门窗需要拆除旧窗:已经入住的房屋拆窗会破坏建筑防水层和室内装修;外墙是幕墙结构的酒店、医院、办公楼绝不允许拆除;政府的公租房、共有产权房、人才房、保租房都不允许拆除原窗。

G60系列隔音窗,只占用60mm的窗户位置,任何条件下的窗户都可以加装;

6. 很多做门窗商家都以为中空玻璃就是隔音玻璃,并且认为玻璃的空气层厚度越大隔音越好;误导了消费用,导致不少用户安装后才觉得隔音效果不行,拆掉重做又太浪费。

这时,也可以选择加装多一层G60系列隔音窗,形成双层结构,可提升30~35dB(A)的隔音量。

7. 在淘宝、京东或抖音等各大电平台上,有很多门窗隔音产品,如隔音窗帘、密封胶条、隔音吸音板之类的原窗隔音改造产品,都忽略了隔声的质量定律(Mass Law),轻质面板根本无法抵挡低频噪声。如下图是《噪声与振动工程手册》中的材料隔音表:

a不同材料的隔音性能表-800.jpg 

8. 有一些使用塑钢型材做隔音窗的商家宣传,塑钢是塑料不传声,铝合金是金属传声快,以讹传讹。

在2002年的机械工业出版社,马大猷主编的《噪声与振控制工程手册》第5篇 隔声,这里都有详尽的理论计算和实验数据。不管是塑钢、铝合金、断桥铝、实木、铝木复合,铝塑复合、铝塑共挤还是钢质型材,隔音性能主要由面密度决定。

四、产品独特优势

1. 推出市场使用15年,累计安装了10000樘,其结构简单,故障率≤0.1%,售后率≤0.1%,经久耐用,稳定可靠;

2. 不拆原窗,室内加装时仅占用6cm,不破坏装修,干法安装,不动墙体、窗套、墙纸;

3. 不改变原窗功能:原窗继续承担防风、挡雨、防盗等既有作用,安装隔音窗后不影响原窗的正常使用;

4. 隔音性能叠加:在原窗基础上实现隔音量大幅提升,当室外75~80dB(A),安装后都能35dB(A)以下;

5. 附带隔音隔热:两层窗之间的8~12cm的空气层,形成空气弹簧和热缓冲层。通常可以实现交通噪音频谱修正量Rw+Ctr≥45dB的隔音性能, 传热系数K≤ 0.8W/(m²·K) ,双层窗户的综合隔音隔热性能是任何单层窗户无法实现的高性能;

6.对于老旧小区,很多原窗都是40系列或50系列的外开窗,拆除旧窗升级为G60系列隔音窗,可以安装在旧窗位置上,不占用室内空间,最大限度保留了窗台空间;

7.极窄大视野设计;如果需要做大窗户或者封阳台,配套上抗台风的加强中梃,也可实现抗9级台风。以下是安装现场的检测报告:

  • 产品名称:G60系列外开窗

  • 样品名称:Skit-03款菲斯宝隔音窗

  • 样品编号:1Y031900003

  • 报告编号:Y03-1900003

  • 试件概况:5+0.76PVB+6+0.76PVB+5+0.76PVB+6四层夹胶玻璃

  • 委托单位:深圳市声境科技有限公司

  • 检测单位:广州市建筑材料工业研究所有限公司

  • 检验日期:2019年03月18日

  • 检验依据: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/T 19889.3-2005/IS0 140-3:1995》、《建筑隔声评价标准GB/T50121-2005》

  • 检验项目:空气声隔声性能

  • 检验设备:《建筑隔声评价标准GB/T50121-2005》、《建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法GB/T8485-2008》

  • 检验结论:计权隔声量和频谱修正量为:Rw(C; Crt)=43(-1; -3)dB

  • 报告链接:www.gzjcs.ac.cn

备注:由于2019年,该研究所尚未建立互联网验真系统,如需验真可发邮件至:gmlqa@gzjcs.ac.cn

五、适用场景与人群

1.  靠近飞机航线、地铁、高铁、高速公路、主干道、公交站、施工工地、广场舞和商业杂吵地段的住宅、办公室、酒店、学校、医院;

2.  机电设备房、生产车间、录音棚、家庭KTV或酒店等,防止噪声外漏的场所;

3.  适用窗型:推拉窗、平开窗、飘窗、上悬窗、固定窗等均可加装;

4.  适用人群:长期受交通噪音困扰、不想搬家、不想大规模装修的家庭;机电设备房隔音降噪声工程,娱乐场所噪声防治;

5.  常见用户群体:刚搬家,无法适应吵杂的新环境;工业企业噪声超标环评不达标;娱乐场所边界噪声超标被投诉;

6.  旧房改造,拆掉旧窗换隔音窗,或者全屋换窗做隔音;

7.  阳台封窗,要求隔音性能高的住宅,客厅与阳通铺,扩大客厅空间。

六、隔音质量定律理论计算过程

声音穿透一种介质后其损失量主要由介质的厚度*密度=面密度决定,其它参数只占约±10%的作用。计算公式:

匀质单层板声波垂直入射时隔声量R0(dB)理论计算公式:

R0=101g[1+(πfM/ρ0c)2]

式中 ρ0— 空气密度,取1.18 kg/立方;

c—空气中声速,取344 m/s;

f—入射声波的频率(Hz);

M— 板的面密度(kg/平米)。

公式摘自:《噪声与振动工程手册》-隔声

选取6+1.14PVB+6+1.14PVB+5+1.14PVB+5四层夹胶玻璃面板,其面密度为57kg/平米;通过理论计算单窗插入损失隔音量为45 SPL(A)。

七、实验室测量过程

稳态的80dB(A)的白噪声,隔音窗的窗框与安装的墙体之间采用水泥砂浆填充所有缝隙,其实测结果为A计权声压级为41.5 SPL(A)。

G60-三分之一倍频程隔音性能曲线-800.jpg 

八、使用说明

1. 这款窗户仅占用60mm的窗台空间,可以保留原窗,在原窗窗台上加装,与原窗组合交通噪音频谱修正量Rw+Ctr≥45dB SPL(A)。

2. 换窗和阳台封窗,仅占用60mm窗台位置,极窄大视野设计,隔音又美观,单窗交通噪音频谱修正量Rw+Ctr≥40SPL(A)。

3. 可以根据用户的需求定制,做成内开窗、内开内倒窗、外开窗、外开上悬窗;也可以配置通风消声器做成通风隔音窗,或者是电动开窗器做成智能电动隔音窗。

九、总结

1. 通过自有实验室开展反复实测、研发;不断地优化产品结构,进行精简冗余。同时针对隔音薄弱环节进行材料加厚处理,补齐隔音短板;追寻品质与成本之间最优解决方案,这是菲斯宝产品具备高性价比的核心原因。

2. 对于门窗而言,型材不管是铝合金,断桥合金、塑钢还是钢窗,玻璃的面密度都远远大于型材;玻璃尽可能占据更大的可透声面积和尽可能内嵌到型材内部,是减少整窗隔音短板的关键;

3. 单层隔音窗的A计权声压级为41.5 SPL(A),很接近其理论值,说明该产品的设计和生产工艺接近完美。注意:这是单层隔音窗的实验室数据,并不是双层窗户的组合交通噪音频谱修正量Rw+Ctr。

十、常见问答

1. 问:隔音窗的隔音量越高,就越贵吗?

答:严格地说,是的。提高整窗的面密度、阻尼系数和降低孔隙率,都需要更厚的型材、更厚的夹胶玻璃和更好的密封。

如果原窗不拆,加装多一层隔音窗,双层窗户的综合隔音性能,可以远大于一层窗户,可以花费更少的预算就能达到同等预期的安静程度。

2. 问:房间不是越安静越好?能安静到20多分贝吗?

答:不是越安静越好。真正助眠的是均匀、无意义的背景音;如:下雨声、风扇声、空调声等等,控制在30~40dB(A)的这种粉红噪音,对于多数人来讲是最舒服的。

对于主干道沿线的住宅,期望房间的安静程达到30dB(A)以下,不仅仅是一件非常困难的事情,并且不是也噪声控制的目标。

由于建筑物靠近主干道,不管是高速公路、地铁或高铁轨道的振动都会激振地面产生振动,振动沿着地面传递到整栋建筑。

由交通振动引发的室内结构噪声通常在25~45dB(A),关键频谱特征集中在20~250Hz的低频段。

我们15年的实际工作中总结到,当建筑离主干道50米以内时,不管怎样安装隔音窗,都无法解决沉闷的低频噪声。这种低频噪声,我们使用爱华AWA5688噪声频谱分析仪测量,即使已经达到35 dB(A)以下,但人体的主观感觉仍然是非常难受,主要是因为在250Hz以下的低频噪声,声能量仍然很大,声压级集中在50~65dB;

主干道沿线住宅的评价室内声环境质量,使用NR噪声评价标准会更贴合居民的使用感受,使用室内声压级A计权≈35dB时,使用NR曲线进行比对,NR≈45dB。

3. 问:我的手机也有测量分贝的软件,这个准吗?

答:符合《GB/T 3785.1-2010》和《GB/T 3241-2010》最基础的入门声级计,大概是5000元/台,具有三分之一频谱分析功能的至少10000元/台。

高精度的声学传感器,是将一种极为敏感的电阻丝,加热到200℃,当声波激发到电阻丝振动时,通过一系列电子模块,把声压级换算显示出来。

手机采用的是动圈式,麦克风传感器。同一台手机不同软件数值都区别很大,同一个软件不同手机也区别非常大;手机测量噪声的声压级仅供定性,不可作为定量的工具。

4. 问:塑钢是塑料传声慢,铝合金是金属会传声?

答:在《噪声与振动工程手册》著作原理获知,在相同玻璃和密封条件下,门窗隔音性能由整窗面密度大小决定,这跟金属会不会传声无关,军用隔音门窗都是钢质的。

塑钢型材就是UPVC+钢衬,UPVC密度:1350–1460 kg/m³,铝合金密度:2750 kg/m³。由于塑钢型材的钢衬仅仅是穿在型材的空腔位置,所以塑钢型材的面密度不能计入钢衬。根据声质量定律,大概4mm厚的UPVC型材的隔音性能才等同于2mm的铝合金型材。

目前市场上主流的海螺塑钢型材和少数高端的维卡塑钢型材制作的门窗,由于型材较多腔体,也仅仅相比普通的铝合金门窗更隔音,但在实际工程应用中是不如专业的隔音铝合金型材或断桥铝合金型材。

5. 问:为什么我用分贝仪测量时,风扇声和空调声40 ~45dB(A),感觉良好,一点都不觉得吵;但是如果窗外是主干道,同样是40~45dB(A)却感觉“嗡嗡”作响,坐立难安?

答:普通的分贝仪只能测量到A计权声压级,它在低频段计权修正值非常大,比如在50Hz,修正-30.2dB;250Hz,修正-8.6Hz。 频率越低,修正越多。详见:A计权修正表

风扇声和空调声,它的能量大部分集中在125Hz~2000Hz,通过A计权测量的数值可以比较真实反映了你的听觉对声音的响度。

交通噪声,它的核心声能量集中于50~125Hz,这些频段的噪声经过A计权被修正后,50Hz的声压级70dB 时,修正后也按40dB统计声能量,但你的身体却真实地承受着70dB的低频声波的声能量。

低频噪声超标时感受的“嗡嗡”作响和坐立难安,往往是身体感受到了过强的声压级,人体的固有频率在2~50Hz的低频段,其中腹腔和内脏固有频在4~12Hz次声波段,低频声波会引发的人体的共振,会带来不适。

6. 问:仅占用6cm的窗台位置,是不是意味着窗户很单薄,隔音会变差?

答:整窗的隔音性能高低的关键不在于型材的宽度,而在于窗户玻璃的实际厚度(要减去中空玻璃的空气层)、型材的实际厚度(要减去空腔)和密封工艺。从声质量定律原理可知,对于窗户而言隔音性能主要由材料的密度*厚度决定,虽然阻尼因数可以抑制吻合频率的振幅,但也主要是起到锦上添花的作用。

我们采用多腔体窄框结构,型材壁厚≥2.0mm,实蕊厚度叠加后8mm。三层或四层夹胶玻璃,双夹胶一中空玻璃结构,玻璃实蕊厚度叠加后20mm左右,加上双层或三层的1.14mm厚的PVB阻尼层,提高阻尼因数,增加损耗因子。

我们的隔音窗无隔音短板的结构设计,看起来很单薄,但非常“实在”,专为高隔音性能研发。

7. 问:流程是怎样的?从下单到安装要多久?

答:线上/电话咨询 → 工程师免费上门窗户测量/噪音检测 → 当场确认方案与报价 → 签合同预付50%的货款→预约上门安装。总工期一般在20~25天,如果是换窗或阳台封窗,雨天顺延。

8. 问:原窗已经老旧变形了,还能加装吗?

答:隔音窗与原窗之间是完全独立存在的,原窗老旧变形并不影响加装隔音窗。但是,从用户的实际需求出发,原窗变形,开关不顺,使用困难,甚至出现渗水和漏水情况,建议还是把原窗拆除,更换G60平开隔音窗

9. 问:安装后窗缝会漏音吗?怎么保证密封严实?

答:严格地讲,安装隔音窗并不会改善原有窗户的密封,隔音窗与原窗完全相互独立,互不相干。

窗户能否隔音有两个至关重要的条件,一个是面密度高,一个是密封度高。我们的隔音窗的框架与框架之间都是三道密度封胶,玻璃与框架都是压紧的胶条,框架与墙体之间采用PEF密封条填充后,再使用改性硅烷胶收口密封。整窗安装后,几乎没有缝隙,不会漏音。

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