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浮筑楼板隔声技术

发布日期:2021-06-09 11:32:06   浏览量 :140
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每天凌晨,你是否被楼上噪声吵醒?说话声、脚步声、桌椅的拖拽声、甚至还有重物掉落的响声。算了吧,不要责怪楼上住户,责怪一下没有做过隔声处理的楼板吧。

由于一般居民甚至设计、施工人员对噪声问题生疏与麻木,设计没有专门的隔声构造设计、验收没有隔声检测手段、用户没有对隔声的具体要求,建筑隔声设计长期不被人们重视。但没有良好隔声的建筑不会是一栋人性化的建筑,现代建筑要创造良好的使用环境,必须重视声环境的设计,而建筑隔声是声环境的重要组成部分。建筑隔声涉及整个建筑围护结构,相对墙体来说,建筑的楼板隔声是设计中的难点和薄弱环节,楼板隔声对整个建筑隔声有重要的作用。

一       楼板隔声标准

楼板隔声标准包括两部分:空气声隔声标准和撞击声隔声标准。

空气声隔声是楼板隔绝空气传声的能力,考虑到声音的不同频率,采用计权隔声量(dBA);撞击声是上层住宅的物体撞击楼板,使楼板振动而通过结构传递给下层住宅空间。撞击声隔声是楼板传递标准撞击声大小,考虑到声音的不同频率,采用计权标准化撞击声压级(dBA)。可以理解,楼板空气声隔声标准数据越大,空气声隔声性能越好;楼板撞击声隔声标准数据越小,撞击声隔声性能越好。

《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88对建筑的建筑隔声标准做了规定,该规范适用于全国城镇新建、扩建、改建的住宅、学校、医院及旅馆等四类建筑中主要用房的隔声减噪设计,按建筑物使用要求,分特级、一级、二级、三级,共四个等级,其中特级最高,三级最低。现将规范中有关楼板隔声标准列表如下:

表一:住宅建筑楼板的隔声标准

围护结构部位

楼板的空气声隔声标准

楼板的撞击声隔声标准

计权隔声量(dB)

计权标准化撞击声压级(dB)

一级

二级

三级

一级

二级

三级

分户楼板

≥50

≥45

≥40

≤65

≤75

注:当确有困难时,可允许三级楼板计权标准化撞击声压级小于或等于85dB,但在楼板构造上应预留改善的可能条件。


表二:学校建筑楼板的隔声标准

围护结构部位

筑楼板的空气声隔声标准

楼板的撞击声隔声标准

计权隔声量(dB)

计权标准化撞击声压级(dB

一级

二级

三级

一级

二级

三级

有特殊安静要求的房间与一般教室之间

≥50

--

--

≤65

--

--

一般教室与各种产生噪声的活动房间之间

--

≥45

--

--

≤65

--

一般教室与教室之间

--

--

≥40

--

--

≤75

注:①当确有困难时,可允许一般教室与教室之间楼板计权标准化撞击声压级小于或等于85dB,但在楼板构造上应预留改善的可能条件。

②产生噪音的房间系指音乐教室、舞蹈教室、琴房、健身房以及有产生噪音与振动的机械设备房间。


表三:医院建筑楼板的隔声标准

围护结构部位

楼板的空气声隔声标准

楼板的撞击声隔声标准

计权隔声量(dB)

计权标准化撞击声压级(dB

一级

二级

三级

一级

二级

三级

病房与病房之间

≥45

≥40

≥35

≤65

≤75

一病房与产生噪声的房间之间

≥50

≥45

--

手术室与病房之间

≥50

≥45

≥40

--

≤75

手术室与产生噪声的房间之间

≥50

≥45

--

--

--

听力测试室围护结构

≥50

--

听力测试室上部楼板

--

≤65

注:①当确有困难时,可允许病房楼板的计权标准化撞击声压级小于或等于85dB,但在楼板构造上应预留改善的可能条件。

②产生噪音的房间系指有噪音与振动设备房间。


表四:旅馆建筑楼板的隔声标准

楼板部位

旅馆建筑楼板的撞击声隔声标准

计权隔声量(dB)

特级

一级

二级

三级

客房层间楼板

≤55

≤65

≤75

客房与各种有振动房间之间的楼板

≤55

≤65

注:①机房在客房上层,而楼板撞击隔声达不到要求时,必须对机械设备采取隔振措施。

②当确有困难时,可允许客房与客房楼板三级计权标准化撞击声压级小于或等于85dB,但在楼板构造上应预留改善的可能条件。


《住宅建筑规范》GB-50368-2005第7.1.2条、7.1.3条规定:楼板的计权标准化撞击声级压级不应大于75dB,空气声计权隔声量,楼板不应小于40dB(分隔住宅和非居住用途空间的楼板不应小于55dB)。

《住宅设计规范》GB50096-1999(2003版)第5.3.1条规定:分户墙与楼板的空气声计权隔声量应大于或等于40dB,楼板的计权标准化撞击声压级宜小于或等于75dB。

《宿舍建筑设计规范》JGJ36-2005第5.2.1条规定:分室墙与楼板的空气声的计权隔声量应大于或等于40dB,楼板的计权标准化撞击声压级宜小于或等于75dB。

《健康住宅建设技术规程》CECS179:2005的楼板的计权标准化撞击声压级最低标准为≤75dB(A)。

清华大学物理环境检测中心对住宅楼板计权标准化撞击声级的调查得出了主观评价。见表五。

表五:楼板撞击声指数与主观评价的关系

撞击声指数(dB)

楼上撞击声源情况与楼下房间听闻感觉

室内背景噪声为30-35dB(A)

住户反应(%)

满意

可以

不满意

>85

脚步声、扫地、蹬缝纫机等都能引起较大反应,拖动桌椅,孩子跑跳声则难以忍受。

/

/

≥90

75~85

脚步声能听到,但影响不大;拖桌椅,孩子跑跳感觉强烈,敲打声则难以忍受

/

50

50

65~75

脚步声白天感觉不到,晚上能听到,但较弱;拖桌椅,孩子跑跳声能听到,但除睡觉外一般不影响。

10

80

10

<65

除敲打外,一般声音听不到;椅子跌倒、孩子跑跳声能听到,但声音较弱。

65

35

/


根据表五分析,住宅楼板计权标准化撞击声级宜以不大于65dB(A)为宜,考虑到具体的技术经济条件,确定以不大于75dB(A)为低限值。

但是现阶段我国房地产市场上提供给消费者使用的商品住宅中,大量的是按初装修标准设计的,其中的楼面层是在钢筋混凝土结构层上面做水泥砂浆找平层,不同厚度混凝土楼板计权撞击声压级可参见表六。

表六:不同厚度混凝土楼板计权撞击声压级

厚度(mm)

计权撞击声压级dB(A)

40

95

60

89

90

85

120

82

钢筋混凝土楼板的计权标准化撞击声级基本在80 dB(A)左右,住户进行二次装修时选用的面层为实木地板,可以达到65dB(A)左右,基本能满足设计标准;如果选用的面层材料是硬质材料(花岗岩、地板磁砖等),也只能维持在80 dB(A)左右。因此常规的楼面构造远远达不到规范要求。

二       楼板撞击声隔绝措施

楼板隔绝空气声遵守墙板的隔声规律。振动传声主要是通过楼面振动,并沿房屋结构的钢性连接面传播,最后振动结构向接受空间辐射形成空气声,传给接受者,此类属于撞击声的振动隔声。而隔绝撞击声性能都较差。隔绝撞击声压级与楼板的弹性模量、容重和厚度有关,其中楼板的厚度对改善楼板的撞击声压级最为有效,厚度每增加一倍,声压级约减少10dB。但单纯增加楼板厚度是不现实的,为改善楼板的撞击声隔声性能,通常采用以下三种途径。

1.弹性楼面

弹性楼面隔声途径是使振动源撞击楼板引起的振动减弱。在楼板表面铺设弹性良好的面层材料,如地毯、塑料地面、再生橡胶等,对楼板隔绝中、高频撞击声非常有效。如果采用厚度大且柔顺性好的材料,对低频也会有较好的隔绝性能。

2.楼面吊顶隔声

吊顶隔声主要是阻隔振动结构向接受空间辐射空气声,就是在楼板下,隔开一定距离设置隔声吊顶,以减弱楼板向室内辐射的空气声。吊顶必须封闭否则难以达到隔声效果。如果吊顶与楼板采用弹性连接,或在吊顶内铺设吸声材料,则隔声性能会有所提高。

3.浮筑楼面

浮筑楼面的隔声原理是阻隔振动在楼层结构中的传播,就是在承重钢筋混凝土楼板上垫一层弹性隔声层,上面做细石钢筋混凝土层,然后再铺楼面。钢筋混凝土楼面层工作为质量,和弹性垫层之类似弹簧,构成一个隔振系统(图一)。面层质量越大,垫层弹性越好,则隔声越好。同时,在施工过程中应防止出现声桥。浮筑楼板根据构造作法要在普通楼板的基础上增加厚度。图一

根据我国材料施工和经济等方面的条件,由于受到层高、承重等诸多因素的影响,特别是在本层进行处理而受益者是下层的特性,楼板的隔声在设计时应予以考虑并在施工中落实为宜。弹性楼面限制了楼面面层材料,在实际中难以普遍使用;楼面吊顶隔声从造价与占用空间、室内楼层净高度对住户的影响来说也无法普及。对于楼板隔声来说,浮筑楼板技术上成熟、效果上明显,成本也不高,是解决噪声和楼板撞击声的干扰问题比较可行的方案。

三       作浮筑地面的几种减振隔声材料

浮筑楼板是在楼板上铺设一层减振隔声材料,其上再做垫层及装饰面。这种楼板基层与地面面层的弹性减振隔声层,可以对地面面层产生的撞击振动产生减振作用,具有降低基层楼板向楼下辐射的噪声。达到提高楼板撞击声隔声性能的目的。

不同的隔声材料以及相通的隔声材料不同的隔声构造,对隔声效果有很大的影响。理想的隔声材料应具有以下特性:

                           1.     减振效果

减振阻尼过程,就是把受到的振动能量转化为热能损耗掉的过程。因此减振材料要有高的阻尼性,也就是损耗系数要大。

                           2.     抗变形能力

减振板需要一定的弹性及良好的延伸性,以适应安装于建筑面层与结构层之间。但减振隔声板应能承受一定载荷,不因载荷的增大而出现太大的压缩变形。

                           3.     轻质,厚度小

隔声材料尽量充分考虑建筑物的空间与配载,质量轻、厚度薄,以控制楼板的总厚度及减少结构荷载。

                           4.     耐久性

隔声材料安装于建筑楼板等围护结构内部,应具有耐老化性,避免频繁检修;同时应具有防水、防潮的作用。隔声材料吸水会降低材料的隔声性能、耐久性及荷载。

                           5.     环保、节能

隔声材料用于建筑室内,应是无毒无气味的环保材料。另外材料本身具有较低的传热系数,以兼顾楼板保温节能要求。

对浮筑楼板垫层要求,一般要大于40mm厚,大于6㎡的房间垫层中要加钢板网,垫层与墙面间不能刚性连接,所以浮筑楼板的性价比,主要取决于减振隔声材料及铺设此层相关费用及它们的隔声效果。常用的减振隔声材料有:玻璃棉板、岩棉板、矿棉板、挤塑聚苯乙烯板、专用隔声板等。考虑材料要求,建议采用专用隔声板。表七为采用橡胶垫隔声楼面的隔声实测效果(根据清华大学建筑物理环境检测中心的检测报告,橡胶减振垫板采用北京浩瑞科产品)。




构造做法

①40厚C20混凝土

②5厚橡胶减振垫板

③100厚混凝土楼板

①40厚C20混凝土

②20厚挤塑聚苯板

③5厚橡胶减振垫板

④100厚混凝土楼板

实测计权撞击声压级Lpn,w

63

60


从实测结果看,浮筑楼板要达到符合规的范理想隔声效果,只比普通楼板增加5~7cm的厚度,对建筑构造完全可行。在造价方面,浮筑楼板比普通楼板每平方米增加40~50元。相对一套一百平方米的住宅来说,楼板净面积约80平方米,采用浮筑楼板约增加4000元造价。与几十万元的房价相比,仅仅增加4000元价格获得理想的室内隔声效果,用户应该是完全接受的。目前主要是统筹协调实施问题,虽然规范允许预留改造的余地,但楼板隔声处理的往往改造对用户影响很大,并且没有可行的预留措施。特别对于住宅,楼板隔声改造影响使用的是本户,直接受益者却是楼下住户,后期实施难度非常大。因此政府主管部门及房地产开发商要一定要在设计施工阶段将楼板隔声一部到位,即同步设计、同步施工,尽量避免后期改造。

对于电梯机房及井道的隔声处理,楼面隔声原理同样适用。特别是电梯井道或机房紧邻有安静要求的房间时一定要重视隔声处理,如对井道施工洞及缝隙进行填堵以保证隔声效果、曳引机下部钢梁上加装阻泥减振装置、井道和机房内加隔声材料等等。

四       轻型屋盖隔声措施

从广义上讲,屋面也属于楼面。常规的钢筋混凝土屋面上部没有人员活动,屋面上有保温防水构造层,比较容易满足隔声要求。而轻型屋盖采用金属或其它复合轻型材料作为屋面面层,由于质量轻、厚度薄,简单的轻型屋盖不能达到隔声要求;另一方面,由于轻型屋盖存在结构缝隙等原因,相对于混凝土等重型屋盖结构的隔声性能偏低。特别是当雨打到屋盖上时,会产生撞击声,雨噪声对室内声环境会产生较大的影响。

近几年由于大空间建筑的建造,国内针对重要场馆屋盖隔声做了一些研究和实践应用工作。比如在国家大剧院项目的屋盖设计为轻型结构,底层为2mm钢板,中间为24Kg/m3离心玻璃棉,上层为防水铝板,面层为钛合金装饰板。为了加强外部隔声和室内吸声,在钢板下喷涂一层25mm厚、100Kg/m3的K-13(Horeq建材有限公司产品)纤维喷涂吸声材料,对钢板所有拼缝进行密封处理,屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB,在1mm/min的大雨下,撞击声隔声量可达到Lpn,w=40dB。中央党校体育中心篮球馆,采用铝合金屋盖,为降低雨噪音,在铝合金屋面板下紧贴一层钢丝网作为阻尼材料,有效缓解雨点打在铝合金屋面板上所引起的振动,下部的玻璃棉也能起到吸收声能的作用。

除了金属轻型屋盖,近年还出现了薄膜气枕的屋盖(如奥运游泳馆采用的ETFE膜)。国内对轻型屋盖隔声技术的研究方兴未艾,为建筑设计提供了良好的技术保障。


材料
楼板
隔声
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