當(dāng)代建筑的隔聲技術(shù)研究

陳碧云 馮智彬

【摘要】從三萬(wàn)多年前人類居住在洞穴到今天住在萬(wàn)丈高樓，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技的進(jìn)步改善了人居環(huán)境，給我們帶來(lái)了翻天覆地的生活體驗(yàn)，但也由于設(shè)備越來(lái)越多，材料越來(lái)越單薄、施工技術(shù)越來(lái)越簡(jiǎn)化導(dǎo)致噪聲干擾問(wèn)題日益嚴(yán)重，建筑隔聲能力大不如前，因此本文結(jié)合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)主要功能房間隔音提出的明確要求，以某電信基地一期土建項(xiàng)目為例具體說(shuō)說(shuō)當(dāng)代建筑的噪音和隔聲技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】噪音;隔聲;當(dāng)代建筑

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.055

1、項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目位于廣州市中新知識(shí)城南起步區(qū)ZSCN-D4-1地塊內(nèi)，具體位置在KS2號(hào)路以南，永九快速路以東。該工程地塊占地面積134999.2平方米，擬規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)中心、科研樓以及綜合樓，規(guī)劃建筑面積為358887平方米，數(shù)據(jù)中心不少于13.25萬(wàn)平方米。其中本期為電信南方基地一期土建項(xiàng)目，位于地塊東南角，建筑規(guī)模約為6.3萬(wàn)平方米。包括1棟6層和1棟10層的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心主要功能為存放服務(wù)器等設(shè)備。其中在10層數(shù)據(jù)中心設(shè)1層地下室，地下室功能為消防水池，空調(diào)補(bǔ)水池及其設(shè)備水泵房。為保證項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行，本項(xiàng)目分別在兩棟數(shù)據(jù)中心的首層、屋面層、地下室設(shè)置了24臺(tái)備用發(fā)電機(jī)，22臺(tái)冷卻塔，9臺(tái)中央空調(diào)。某電信基地一期土建項(xiàng)目作為中國(guó)電信集團(tuán)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，必須滿足《綠色建筑評(píng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》一星要求。

2、隔聲理論概述

室內(nèi)噪聲主要來(lái)源于建筑周圍環(huán)境的聲源以及建筑物本身的隔聲性能。建筑周圍環(huán)境噪聲源一般為交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲、社會(huì)生活噪聲。室內(nèi)聲源一般為家用電器、相鄰房間設(shè)備噪聲，行為動(dòng)作噪聲。

聲音通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳播，其傳播規(guī)律有兩種途徑：空氣聲和撞擊聲。聲源經(jīng)過(guò)空氣向四周傳播的噪聲是空氣聲，例如說(shuō)話、電視、樂(lè)器等通過(guò)空氣傳播。兩物體相互撞擊產(chǎn)生的噪聲，通過(guò)固體來(lái)傳播是撞擊聲，例如指樓上步履聲、跑跳聲、滑動(dòng)聲的振動(dòng)通過(guò)地面?zhèn)鲗?dǎo)到墻體，墻體發(fā)生共振，使聲音變得無(wú)處不在。

2.1空氣聲隔聲

當(dāng)代建筑技術(shù)，追求建筑材料循環(huán)利用，因此墻體輕質(zhì)化嚴(yán)重，不隔音是必然的，墻的單位面積質(zhì)量越大，則隔聲效果越好，這一規(guī)律稱為“質(zhì)量定律”，單位面積質(zhì)量每增加一倍，隔聲量可增加6dB。同樣，入射聲波的頻率每增加一倍，隔聲量也可以增加6dB?？傮w而言，構(gòu)件的透射系數(shù)越大，則隔聲量越小，隔聲性能越差;反之，透射系數(shù)越小，則隔聲量越大，隔聲性能越好。對(duì)于高聲阻、剛性、勻質(zhì)密實(shí)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，通常越密實(shí)的材料對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的隔聲性能越好。

2.2撞擊聲隔聲

樓板的種類有很多，現(xiàn)在建筑都是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，有單向板、雙向板、密肋樓蓋板、懸臂板、無(wú)梁樓板、現(xiàn)澆空心樓蓋板等，每棟建筑中的樓板不是僅有一種結(jié)構(gòu)，因房型和建筑功能布局的不同，同一棟樓中可能存在多種樓板形式，所以厚度也不同，在現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，有詳細(xì)介紹現(xiàn)澆樓板的厚度最低要求，單向板最薄6厘米，雙向板標(biāo)準(zhǔn)是8厘米，預(yù)埋管線的10厘米，無(wú)梁樓板15厘米，現(xiàn)澆空心樓板20厘米。一般來(lái)說(shuō)，這厚度達(dá)到樓板的空氣隔聲標(biāo)準(zhǔn)不難，因?yàn)槌Ｓ玫匿摻罨炷敛牧暇哂休^好的隔絕空氣聲的能力，如果再加上飾面其他構(gòu)造層那效果會(huì)更好，但鋼筋混凝土樓板對(duì)撞擊聲的隔絕聲卻很差，因?yàn)槁曇粼诠腆w傳遞時(shí)，音量衰減很小。據(jù)我所知，近10年大多數(shù)房屋的樓板厚度采用8-10厘米的樣子，更薄的也有，那種房子的居住體驗(yàn)就是樓上掉跟針樓下也能聽得見(jiàn)，樓上跳一跳樓下像地震。

3、項(xiàng)目現(xiàn)狀周圍環(huán)境噪聲源

根據(jù)《聲環(huán)境工程區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》和《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，某電信基地一期土建項(xiàng)目東面規(guī)劃路及兩側(cè)為城市區(qū)域聲環(huán)境4a類區(qū)，東面紅線兩側(cè)縱深30m范圍內(nèi)為4a類標(biāo)準(zhǔn)，其余邊界為2類標(biāo)準(zhǔn)。（如表1）

以上監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，項(xiàng)目現(xiàn)狀周圍環(huán)境噪聲是滿足規(guī)范要求的。

4、項(xiàng)目室內(nèi)噪聲污染源分析

本項(xiàng)目的噪聲污染源主要為位于首層的備用柴油發(fā)電機(jī)、中央空調(diào)主機(jī)，位于屋面層的冷卻塔、位于地下室的水泵、風(fēng)機(jī)，位于標(biāo)準(zhǔn)層的變壓器、室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備。各位噪聲源產(chǎn)生的噪聲級(jí)如下：1.備用柴油發(fā)電機(jī)的聲級(jí)范圍是100-105dB（A）;2.位于首層的中央空調(diào)主機(jī)的聲級(jí)范圍是65-75dB（A）;3.冷卻塔的聲級(jí)范圍是60-75dB（A）;4.變壓器的聲級(jí)范圍是55-60dB（A）;5.水泵的聲級(jí)范圍是75-80dB（A）;6.風(fēng)機(jī)的聲級(jí)范圍是70-75dB（A）;7.室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管的聲級(jí)范圍是45dB（A）。

顯然，項(xiàng)目配套的設(shè)備的噪聲已經(jīng)超出其邊界噪聲值，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境是會(huì)產(chǎn)生一定影響的，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)通過(guò)良好的隔聲、消聲、吸聲、和減振等措施以及日常維護(hù)性開機(jī)時(shí)間來(lái)最大限度消減其可能帶來(lái)的噪聲污染。本項(xiàng)目具體方法有：發(fā)電機(jī)房作全封閉設(shè)計(jì)，門采用重質(zhì)隔聲門，雙層隔聲觀察窗。機(jī)房?jī)?nèi)作吸聲隔熱處理，通過(guò)隔聲天花增強(qiáng)對(duì)上方的防護(hù)效果，再經(jīng)過(guò)建筑結(jié)構(gòu)的阻隔，減少對(duì)相鄰建筑產(chǎn)生影響。發(fā)電機(jī)房吸排風(fēng)量考慮發(fā)電機(jī)組散熱，保證整個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)正常的工作環(huán)境，風(fēng)機(jī)選用低碳環(huán)保型設(shè)備，并在進(jìn)、排風(fēng)管設(shè)計(jì)消聲百葉。發(fā)電機(jī)座、風(fēng)機(jī)、排煙管、尾氣噴淋裝飾等做減振措施。合理安排設(shè)備保養(yǎng)時(shí)間，日常維護(hù)性開機(jī)僅限晝間進(jìn)行。

4.1項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔音技術(shù)的應(yīng)用

建筑聲學(xué)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑內(nèi)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中各類門窗、墻體、樓板、屋頂及地面的隔聲性能做出明確要求。構(gòu)建隔聲性能與構(gòu)造的材料和做法息息相關(guān)。本項(xiàng)目建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)信息如表2：

根據(jù)上述表格，經(jīng)過(guò)單值評(píng)價(jià)量和頻譜修正量計(jì)算后構(gòu)件空氣聲隔聲性能結(jié)果外墻、隔墻的隔聲性能為46，滿足低限要求;樓板的隔聲性能為50，滿足平均要求;門的的隔聲性能為53，滿足高限要求;外窗的隔聲性能為30，滿足高限要求。相鄰房間空氣聲隔聲性能結(jié)果為47，滿足低限要求。樓板撞擊聲隔聲性能為69，滿足平均要求。

5、常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔音技術(shù)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲措施是由飾面層、找平層、結(jié)構(gòu)層等組成的。隔聲效果與材料厚度和密度有關(guān)系，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，每個(gè)組成物質(zhì)的厚度越厚，密度約大，那隔聲效果肯定是越好的。除此之前，針對(duì)隔音性能也有很多方法可以提高的，目前比較占市場(chǎng)的做法有：1.鋪設(shè)彈性樓面層;2.浮筑式樓板隔音;3.鋪設(shè)隔音砂漿。簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)這幾種隔聲措施的構(gòu)造。

5.1、鋪設(shè)彈性樓面層

彈性樓面即使用軟的、有彈性的材料作為飾面層，例如地毯、木地板或者塑料地板。這種隔聲的方法使用很廣泛，施工也很方便，只要在主體工程結(jié)束后，裝修樓面時(shí)鋪設(shè)飾面層就可以。

5.2浮筑式樓板隔音

一般用在高檔的住宅樓盤，也是一種最常規(guī)的隔音樓板，在鋼筋混凝土樓板中加隔音減震材料，再用細(xì)鋼筋網(wǎng)格澆筑，這樣的樓板結(jié)構(gòu)有很好的隔音減振效果，雖然這樣的樓板就要比國(guó)標(biāo)高7cm左右，但是能達(dá)到的隔音效果要比少7cm好很多。目前浮筑樓板的普及率很低，只有少許高端樓盤有使用，其實(shí)浮筑樓板造價(jià)并不昂貴，但隔音效果明顯，是一種非常值得采用的隔聲手段。

5.3隔音砂漿

隔音砂漿是新興的綠色建筑隔音產(chǎn)品，是由水泥、石英砂、隔聲填料及優(yōu)質(zhì)外加劑通過(guò)自動(dòng)計(jì)量、攪拌混合而成。而且其施工方便，性價(jià)比高。在不用增加項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)成本的情況下相比傳統(tǒng)墻體隔音做法成本降低近70%。與此同時(shí)，它不易形成聲橋，強(qiáng)度高，不易破損，不易開裂。

結(jié)語(yǔ)：

綜合以上這些，要使數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運(yùn)行，其配置設(shè)備產(chǎn)生的噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)很難符合綠色建筑評(píng)價(jià)的最低要求，因此，我們要注意以下幾點(diǎn)：首先選擇周圍環(huán)境噪聲符合聲學(xué)要求的地塊，其次是必須降低設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，最后就是利用合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方式控制噪聲源的傳播，以減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑隔聲設(shè)計(jì)-空氣聲隔聲技術(shù)》

[2]《建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》