施荣 张晓峰 李家琪 张宏伟 田一茹
（山东工商学院 山东 烟台 264010）
摘要 本文为了解决冲水式坐便器冲水时发出的噪声问题，对坐便器的壁及坐便器盖的构造做出理论性探讨，采用隔音材料及隔音棉的隔音原理，将隔音材料安装在坐便器盖上，加厚坐便器盖的厚度达到降噪效果以及运用隔音棉与坐便器壁结合达到降噪目的，做出一个将噪声降到最低的坐便器，从而解决坐便器冲水噪声问题。
关键字： 坐便器 ; 隔音板; 隔音棉; 聚酯纤维隔音棉; 吸声系数
0引言
坐便器是在我们的日常生活中是不可缺少的家居用品，给我们的生活带来了方便，让我们的生活更健康，卫生，舒适，安全。但是，好物总会有不足，在生活中，人们也为坐便器带来的不便而感到烦恼，例如：坐便器冲水声很大，特别是在晚上睡觉的时候让我们从梦中惊醒。有多少人为坐便器的噪声而感到烦恼。此次设计，我们就如何降低坐便器冲水时发出巨大的噪声问题做出探讨，根据降噪原理，从坐便器盖和坐便器壁两个出发点提出降噪坐便器的设计方案，从而达到降噪的效果。
1冲水式坐便器噪声对人体的危害
首先，坐便器的噪声会干扰我们的日常休息和睡眠。在我们休息和睡觉的时候，坐便器的噪声会打断睡眠，很容易让我们失眠，从而影响我们第二天的工作和学习状态。其次，坐便器的噪声还会影响人们的情绪。坐便器噪声会使人感到沮丧，嘈杂，导致人们的情绪长时间处于低沉的状态，长时间的噪声环境下，还会引起神经系统功能障碍，精神萎靡，内分泌失调等。需要引起我们注意的是坐便器噪声会对儿童的身心健康有害。此问题不容小觑，它不仅会惊醒睡梦中的儿童，还会对儿童的听觉器官造成危害。由于儿童发育不够成熟，他们的组织和器官也非常脆弱，而噪声则会损害他们的听觉器官。除此之外，坐便器噪声还会降低我们的工作效率、损害心血管系统等。
2降噪方案原理
降噪方案分为吸音和隔音两种，吸音材料采用吸音棉，隔音材料采用隔音板，其原理如下：
吸音材料：声波传播到某一边界面时 ,一部分声能被边界面反射(或散射) ,一部分声能被边界面吸收 (这里不考虑在媒质中传播时被媒质的吸收) , 这包括声波在边界材料内转化为热能被消耗掉或是转化为振动能沿边界构造传递转移 ,或是直接透射到边界另一面空间。对于入射声波来说 ,除了反射到原来空间的反射(散射) 声能外 ,其余能量都被看作被边界面吸收。在一定面积上被吸收的声能与入射声能之比称为该边界面的吸声系数，吸声系数a表示。A为损耗系数E吸/E0与穿透系数E透/E0之和。[1]而本设计采用100%聚酯纤维吸音棉，其经过热压并以茧棉形状组成，在125-4000HZ噪声范围内吸音系数可达到0.94.在本设计方案中，我们将聚酯纤维吸音棉安装在坐便器壁上，在坐便器冲水时，聚酯纤维吸音棉将起到降噪的效果。
隔音材料：用隔音材料将声源与周围环境隔离，使其辐射的噪声不能直接传播到周围区域，从而达到降噪效果。隔音的实质是尽量衰弱从声源辐射出的声音而达到控制噪声的目的。当然，在非真空环境下，无法达到100%降噪。隔音材料遵循质量定律原则，隔音材料的单位密集面的密度越大，隔音效果越好，面密度与隔音效果成正比。在此设计中，我们将隔音材料安装在坐便器盖上，从而达到降噪效果。
3降噪坐便器基本结构
3.1加厚降噪坐便器盖
3.1.1隔音板的特征：
（1）隔声量大：平均隔声量可达30Db。
（2）耐久性能强：具有耐水性、耐热性等，不会因湿度和温度变化而降低性能。不会受坐便器盖上的水而影响隔音效果。
（3）易安装性：可与坐便器并行安装。易维修，更新方便。
（4）防火性强：材料熔点极高，不可燃，防火等级A级。
（5）安全性：材料固定，不易碎，可防止二次损伤，造成人员、财产损失。
3.1.2降噪隔音板的加厚工艺：
（1）选择普通陶瓷马桶盖和隔音板。然后使用粘板工艺
（2）工艺流程、操作要点
定位放线→陶瓷表面处理→隔音板下料、打磨、钻孔-→植螺栓→隔音板预贴→配胶-→涂胶→粘贴加压-→固化养护-?>检查、验收
定位放线 首先按照马桶盖儿大小和形状。，在隔音版粘板部位放出粘贴隔音板位置线。
陶瓷马桶盖表面处理擦拭清洗。保证陶瓷马桶盖表面没有污渍或灰尘。
隔音板下料、打磨、钻孔 用等离子切割机将钢板裁成设计要求宽度，凡需螺栓固定的钢板，均需按照螺栓位置先钻孔，孔径及位置要符合设计要求。对于钢板交叉重叠部分，后粘钢板均需预先成型以保证粘贴钢板敷实、平整。
(4) 螺栓 按加固要求的数量和位置在陶瓷马桶盖儿上安装螺栓，根据隔音板钻孔位置进行钻孔。
(5)隔音板预贴
在涂胶、粘胶前，先将隔音板进行试安装,隔音板应与陶瓷马桶盖螺栓吻合;检查隔音板粘贴位置及螺栓孔位是否对正，否则进行调整。
(6)涂胶、粘贴、加压
将隔音板与陶瓷马桶盖内面用丙酮擦洗干净，用抹刀将配好的胶同时涂抹在已处理好的陶瓷马桶盖儿内面和隔音板面上，厚度为1-3mm,中间厚边缘薄，然后将隔音板贴于预定位置,用螺栓紧固、施压，并用手锤沿粘贴面轻轻敲击隔音板，如无空洞声，表示已粘贴敷实，否则应剥下隔音板，重新粘贴。
3.2加层降噪吸音壁
3.2.1聚酯纤维吸音棉的特征：
（1）吸音性：在125-4000HZ噪声范围内吸音系数可达0.94.
（2）装饰性:柔顺、丰富的自然材料质感体验，多种可供选择的现代色系，简便的装饰造型。可改变当前坐便器的单一颜色，实现个性化坐便器。
（3）环保性:聚酯纤维接近自然的色泽与特性，国家级检测机构出具的甲醛放,射性安全合格证明，真正意义上的绿色环保产品。对人体和环境均无害。
（4）轻体性:真正轻质精巧。
（5）稳定性:良好的物理稳定性，决定了不会因温度和温度的改变而膨胀和缩小。
（6）抗冲击性:柔顺、自然的质感、高弹，在巨大的外力冲击下也绝不断裂，可抵御坐便器冲水时的冲水压力。
(7) 维护简便性:除尘容易，维护简单。灰尘及杂质,用吸尘器和掸子轻弹即可。较脏处也可以用毛巾加水和洗涤剂擦拭。使清洗坐便器时能更加方便及卫生。
除上述对坐便器比较明显的特征外，聚酯纤维吸音棉还具有阻燃性、易加工性、高效的独立性等。[2]
3.2.2聚酯纤维吸音棉的加层工艺
镀膜——吸音棉剪切——清理马桶壁夹层——涂胶粘贴。
（1）在吸音棉表面镀一层塑料薄膜。防水防渗透。
（2）按照马桶夹层中形状剪切吸音棉大小。
（3）清理马桶壁夹层，防止有污渍和灰尘。
（4）混合高强度胶是吸音棉和马桶壁夹层表面粘贴紧密。
4性能参数对比与分析。
实际使用吸音效果比较:
海绵:吸音性能低，容易变形，燃烧时放出大量有毒气体，家庭装修如果使用海绵不但没有吸音效果，在发生火灾时，海绵就象毒气弹一样，会导致致命的后果。因此，在家居和宾馆以及公共场所,一般避免使用海绵作为表面吸音材料。
A.吸声系数测试(实贴)：
频率 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
系数 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.07 0.11 0.11 0.15 0.26
B.吸声系数测试(后空50mm)：
频率 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
系数 0.11 0.15 0.18 0.26 0.37 0.47 0.58 0.69 0.84 0.95
C.吸声系数测试(后空100mm，50mm32KG玻璃棉)：
频率 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
系数 0.37 0.37 0.66 0.91 0.95 1.17 1.17 1.20 1.20 1.17
聚酯纤维吸音棉具有产品具有装饰、保温、阻燃、环保、轻体、易加工、稳定、抗冲击、维护简便等特点。成为室内装修首选的装饰吸音材料。
5结语
此设计就坐便器冲水噪声问题做出降噪处理探讨，一方面通过使用隔音板与坐便器盖粘接在一起达到降噪效果，另一方面通过聚酯纤维棉的吸声特性与坐便器壁相结合，达到在冲水时降噪的目的。两个方案相结合，便大大降低了坐便器冲水时所发出的噪声。解决了坐便器冲水时的噪声问题。希望此设计能在坐便器开发中能起到一定的帮助。
参考文献
[1] 孙广荣. 吸声、隔声材料和结构浅说[J]. 艺术科技, 2001, 000(003):12-17.
[2]龙土坚. 一种聚酯纤维吸音棉:, CN206968127U[P].