廣電技術(shù)用房工程中常見(jiàn)施工問(wèn)題對(duì)輕質(zhì)隔墻隔聲性能的影響

顧 丁

（中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院，北京 100045）

當(dāng)今，鋼混結(jié)構(gòu)已成為房屋建筑領(lǐng)域的主流結(jié)構(gòu)方向，而輕質(zhì)隔墻因其低荷載、易施工的優(yōu)勢(shì)，作為建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的一種基本分割手段，被越來(lái)越多的運(yùn)用于當(dāng)代各類(lèi)建筑中。作為對(duì)隔聲量具有較高要求的廣電技術(shù)用房，由于內(nèi)部空間劃分相對(duì)專(zhuān)業(yè)、房間格局相對(duì)復(fù)雜，部分土建單位索性將內(nèi)部空間的圍護(hù)構(gòu)造全部設(shè)計(jì)為輕質(zhì)隔墻形式，并通常在施工界面的劃分中交由聲學(xué)裝修專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)實(shí)施。還有，近年來(lái)多數(shù)影視基地、傳媒公司駐地大多由開(kāi)間寫(xiě)字樓改建而成，這些項(xiàng)目的廣電技術(shù)用房的圍護(hù)構(gòu)造其實(shí)也只能依賴(lài)輕質(zhì)隔墻來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢?jiàn)，輕質(zhì)隔墻在當(dāng)代建筑中，尤其是在廣電技術(shù)用房中占有舉足輕重且得天獨(dú)厚的重要地位。

與現(xiàn)行的《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ118—1988）中對(duì)于分戶(hù)墻的要求不同，廣電技術(shù)用房需要依據(jù)《廣播電視錄（播）音室、演播室聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GYT5086—2012）等更加嚴(yán)苛的聲學(xué)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。本文中所稱(chēng)廣電技術(shù)用房是依據(jù)該規(guī)范中對(duì)于“技術(shù)用房”的術(shù)語(yǔ)定義，指錄（播）音室、電視演播室、電視導(dǎo)演室、錄音控制室和審聽(tīng)室等有室內(nèi)聲學(xué)要求的房間。下面，筆者分析近年數(shù)個(gè)相關(guān)設(shè)計(jì)、施工項(xiàng)目中，導(dǎo)致中期驗(yàn)收圍護(hù)構(gòu)造隔聲量測(cè)量不合格的成因，探討施工問(wèn)題與隱患對(duì)輕質(zhì)隔墻隔聲性能的影響，從而在發(fā)揮好輕質(zhì)隔墻自身優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在趨利避害、防范返工風(fēng)險(xiǎn)方面起到積極的作用。

1 所選用材料密度低于設(shè)計(jì)值

材料密度低于設(shè)計(jì)值多見(jiàn)于砌塊類(lèi)輕質(zhì)隔墻項(xiàng)目中。根據(jù)“質(zhì)量定律”，墻體面密度增加一倍，隔聲量實(shí)際增加5 dB～6 dB。在墻體厚度不變的情況下，所選材料密度降低也意味著面密度降低。這是通常比較容易理解的對(duì)于隔聲性能不利影響的理論描述。

然而，材料密度降低帶來(lái)的另一層不易被注意到的問(wèn)題則是，吻合臨界頻率的提高。當(dāng)墻體在斜入射聲波激發(fā)下產(chǎn)生的受迫彎曲波的傳播速度與墻體固有的自由彎曲波傳播速度相等時(shí)，所產(chǎn)生的聲波作用與墻體固有彎曲波傳播速度吻合而使墻體隔聲量降低的現(xiàn)象稱(chēng)為吻合效應(yīng)。根據(jù)臨界吻合頻率的計(jì)算公式可知，當(dāng)墻體在厚度不變的情況下，實(shí)際選材密度降低，會(huì)使吻合臨界頻率降低，同時(shí)墻體的隔聲量也隨時(shí)降低。

以下是兩種常見(jiàn)的施工單位試圖降低墻體材料密度的操作方法：第一種，施工單位在中標(biāo)后立即發(fā)文至設(shè)計(jì)單位，提出當(dāng)?shù)責(zé)o法采購(gòu)到設(shè)計(jì)值密度的材料，要求降低材料密度設(shè)計(jì)值；第二種，采用隱瞞監(jiān)理和代建單位的方式直接使用密度不達(dá)標(biāo)的材料。由于第二種情況為主觀行為，故在此不做討論。作為第一種情況，其實(shí)是可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)預(yù)判，提前采取措施來(lái)規(guī)避的。筆者曾參與設(shè)計(jì)援建孟加拉國(guó)多地的廣電中心項(xiàng)目。由于孟加拉國(guó)為河流沖積平原，故無(wú)法采用混凝土墻體。項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，在建筑師的牽頭下，專(zhuān)程赴當(dāng)?shù)亟ú氖袌?chǎng)對(duì)輕質(zhì)墻體材料進(jìn)行了調(diào)研，從而確保了聲學(xué)提資中輕質(zhì)墻體材料的密度完全能夠付諸實(shí)施。

另外，有些施工單位也會(huì)針對(duì)輕鋼龍骨隔墻板類(lèi)輕質(zhì)隔墻內(nèi)填棉采用貨不對(duì)版的低容重材料。此問(wèn)題顯然不再適用于上述兩定律。從以往所測(cè)得數(shù)據(jù)值來(lái)看，即使出現(xiàn)類(lèi)似內(nèi)填玻璃棉或巖棉密度低于設(shè)計(jì)值的情況，只要所用棉的密度大于或等于24k，通常對(duì)于隔聲性能的影響是不大的。

2 機(jī)電管道對(duì)于輕質(zhì)隔墻的破壞

從《建筑隔聲與吸聲構(gòu)造》（08J931）圖集上可見(jiàn)，幾乎每種輕質(zhì)隔墻材料都具備一定的隔聲性能，但這些數(shù)值僅是書(shū)本上的理論值。在現(xiàn)實(shí)中，沒(méi)有哪個(gè)房間的墻體可以逃得過(guò)機(jī)電管道對(duì)其隔吸聲性能的破壞。尤其是廣電技術(shù)用房除傳統(tǒng)機(jī)電管道外，還需要接入大量工藝信號(hào)管道、工藝配電管道以及工藝配電接地管道。這無(wú)疑給先天要求嚴(yán)苛的聲學(xué)用房墻體帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。由于工藝管道數(shù)量多，在墻體開(kāi)洞經(jīng)常是一字排開(kāi)，如圖1所示，這對(duì)于墻體的影響是巨大的。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，詳見(jiàn)圖2、圖3，有開(kāi)洞墻體（包括管道敷設(shè)后采取封堵措施）的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化聲壓級(jí)差通常比無(wú)開(kāi)洞墻體低5 dB～9 dB。

圖1 工藝管道開(kāi)洞對(duì)墻體的破壞

機(jī)電管道對(duì)于墻體的破壞由于受到開(kāi)洞尺寸大小、封堵情況、墻體構(gòu)造等因素影響，定量分析相對(duì)復(fù)雜，也不能一概量化。但其整體隔聲性能與最終的洞口封堵密實(shí)程度呈正相關(guān)關(guān)系。由圖2及圖3的各頻帶聲壓級(jí)差不難看出，開(kāi)洞封堵不良對(duì)墻體的中頻及高頻隔聲性能造成破壞尤為嚴(yán)重。

圖2 已完成管道洞口封堵?tīng)顟B(tài)下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

圖3 無(wú)管道穿越段狀態(tài)下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

3 裝修構(gòu)件對(duì)于輕質(zhì)隔墻的影響與破壞

之所以列出此因素，是因?yàn)橹霸龅竭^(guò)一些項(xiàng)目采用干掛石材作為聲學(xué)功能用房室外走廊的裝飾材料的情況。為了固定石材掛件，施工單位必需于輕質(zhì)隔墻上預(yù)埋大量穿透墻體的預(yù)埋件，如圖4所示。類(lèi)似情況也常見(jiàn)于砌塊類(lèi)輕質(zhì)墻體中。

圖4 穿透墻體的干掛石材預(yù)埋件

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，請(qǐng)見(jiàn)圖5、圖6，此類(lèi)破壞可導(dǎo)致墻體的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化聲壓級(jí)差通常比未破壞墻體低3 dB～6 dB。受此影響，輕質(zhì)墻體的隔聲性能與裝修構(gòu)件的數(shù)量和開(kāi)洞面積成負(fù)相關(guān)關(guān)系。從各頻帶聲壓級(jí)差數(shù)據(jù)看，裝修預(yù)埋構(gòu)建對(duì)墻體中頻隔聲性能造成的破壞是最大的。

圖5 有裝修構(gòu)件破壞段狀況下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

圖6 無(wú)裝修構(gòu)件段狀況下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

4 嵌墻構(gòu)件對(duì)于輕體隔墻的破壞

當(dāng)前輕體隔墻中有一定量的設(shè)施或管道因預(yù)埋或預(yù)安裝，采用嵌入式安裝的。這無(wú)疑會(huì)對(duì)墻體的隔聲量產(chǎn)生影響，其中尤以消防設(shè)施的影響最為普遍。

筆者曾遇到一個(gè)項(xiàng)目的某段墻體在中期驗(yàn)收過(guò)程中多次測(cè)量不達(dá)標(biāo)，直到拆除表面的裝修層，探其內(nèi)部才發(fā)現(xiàn)砌塊墻已經(jīng)被嵌入的消防栓穿透了，具體情況如圖7所示。

圖7 輕質(zhì)砌塊墻體內(nèi)嵌入的消防栓

在這種情況下，雖然消防栓四周封堵密實(shí)，但由于消防栓自身主要由前面板玻璃和后背板的薄型鐵皮組成，隔聲量極其有限，繼而大大降低了墻面的整體隔聲性能。組合后墻體的實(shí)際隔聲量Rc可以通過(guò)如下公式來(lái)計(jì)算：

其中，S1為消防栓（或其他嵌墻構(gòu)件）所占面積，

S2為輕質(zhì)墻體實(shí)際面積，

在實(shí)際工程中，還經(jīng)常遇到豎向管道嵌入墻體的情況，如圖8所示。雖然管道本身所占面積并不大，但由于豎向管道目前沒(méi)有太好的封堵措施，對(duì)于墻體（尤其是輕鋼龍骨隔墻板墻）隔聲量的不利影響依然是巨大的。因此這種情況下不能使用上述公式進(jìn)行計(jì)算。

圖8 輕質(zhì)墻體內(nèi)嵌入的豎向管道（紅色消防管）

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，請(qǐng)見(jiàn)圖9、圖10，嵌入墻體的豎向管道在墻體內(nèi)會(huì)起到聲橋作用，該墻體的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化聲壓級(jí)差通常比無(wú)破壞同質(zhì)墻體低超過(guò)10 dB。因此，這也是需特別注意并杜絕的。

圖9 嵌入消防管道段狀態(tài)下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

圖10 無(wú)消防設(shè)施嵌入段狀態(tài)下隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

5 施工工藝的細(xì)節(jié)問(wèn)題

同樣的設(shè)計(jì)圖，由專(zhuān)業(yè)聲學(xué)裝修施工隊(duì)伍來(lái)完成與非專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍間效果會(huì)相差很大。這一現(xiàn)象正說(shuō)明施工細(xì)節(jié)帶來(lái)的影響。

通常情況下，專(zhuān)業(yè)聲裝工程人員能夠注意到聲學(xué)裝修圖紙里面的更多細(xì)節(jié)，如：密封膠、接縫帶、密封膠條、減振墊……這些看似細(xì)小又不值錢(qián)的材料恰恰在輕質(zhì)隔墻的構(gòu)造中起著關(guān)鍵性作用。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，詳見(jiàn)圖11，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)施工墻體的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化聲壓級(jí)差比在細(xì)節(jié)上無(wú)上述措施施工的墻體高出很多。僅是石膏板拼接縫的密實(shí)程度即可使得隔聲量有較大差距。

圖11 某普裝項(xiàng)目中75龍骨雙面雙層12厚防火石膏板內(nèi)填50棉圍護(hù)構(gòu)造隔聲量的測(cè)試數(shù)據(jù)

在此分享一個(gè)關(guān)于龍骨減振的細(xì)節(jié)。這雖然與墻體的隔聲性能關(guān)系不大，但它決定了影響室內(nèi)本底噪聲的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：墻體共振造成的二次噪聲。由于很多廣電工藝或者電影工藝用房自身就是大聲壓級(jí)的監(jiān)聽(tīng)環(huán)境（如電影混錄棚、錄音室控制室等），如不做好輕鋼龍骨的減振細(xì)節(jié)，很容易由于監(jiān)聽(tīng)揚(yáng)聲器（尤其是低頻揚(yáng)聲器）的大聲壓級(jí)而引起墻體共振，從而產(chǎn)生二次噪聲，影響此類(lèi)功能用房的正常使用。某廣電中心項(xiàng)目就曾因施工單位無(wú)法做好龍骨減振處理，而一舉將全部輕鋼龍骨改由方鋼代替。問(wèn)題是解決了，而工程成本的浪費(fèi)卻是不言而喻的。

6 結(jié)論

基于對(duì)上述影響輕質(zhì)隔墻隔聲性能的常見(jiàn)施工問(wèn)題的總結(jié)，聲學(xué)工程師除親自前往現(xiàn)場(chǎng)檢查施工細(xì)節(jié)外，還可憑借現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得數(shù)據(jù)初步判斷問(wèn)題所在。筆者歸納判斷問(wèn)題的方法如下：首先詢(xún)問(wèn)材料密度，然后向現(xiàn)場(chǎng)人員了解是否有管道等設(shè)施嵌入墻體問(wèn)題；如現(xiàn)場(chǎng)反饋高頻隔聲量不足，疑似管道封堵不嚴(yán)，如現(xiàn)場(chǎng)反饋中頻隔聲量不足，疑似有裝修預(yù)埋；最后請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)人員檢查抹灰、拼接縫、龍骨減振等細(xì)節(jié)。

基于上述方法，憑借“望、問(wèn)”的手段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行遠(yuǎn)程“診斷”，基本可以做到對(duì)一些常見(jiàn)或通用性問(wèn)題在不到場(chǎng)的情況下加以預(yù)判。當(dāng)然，筆者并沒(méi)有工程師可以不去現(xiàn)場(chǎng)之意。工程師若能將上述事項(xiàng)與做法作為隱蔽工程的難點(diǎn)、要點(diǎn)于技術(shù)交底時(shí)布置給施工方與監(jiān)理方（若能由施工單位將相關(guān)應(yīng)對(duì)方案體現(xiàn)于深化設(shè)計(jì)中則更佳），那么，自工程之初以規(guī)范方式預(yù)防問(wèn)題的發(fā)生，并規(guī)避因返工造成的成本損失也就不難了。

隨著施工技術(shù)的變革與新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，近期在新的工程中也出現(xiàn)了一些影響隔聲性能的新問(wèn)題，加之施工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的多變性，很多問(wèn)題更加復(fù)雜化、復(fù)合化，需要不斷去探索、總結(jié)、歸納，力爭(zhēng)形成一套更具通用性與可操作性的確保輕質(zhì)隔墻隔聲性能的操作規(guī)范和問(wèn)題解決方法。