王立新
摘 要 建筑內(nèi)的噪聲干擾問題日益突出,由于樓板隔聲差,引起上下層住戶發(fā)生糾紛的問題時有發(fā)生,成為困擾人們正常生活的社會問題。本文結(jié)合筆者相關(guān)工作實際,分別從噪聲的計算原理、現(xiàn)場檢測試驗等方面多角度論述噪音傳播的實際情況,以及如何改善噪聲對人們生活影響的一些措施。
關(guān)鍵詞 住宅樓板隔聲;質(zhì)量定律;撞擊聲聲壓級
1噪聲的傳播限制要求
噪聲的傳播途徑主要是空氣傳聲和固體傳聲,國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對這兩種傳播方式都有明確要求,《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定:住宅分戶樓板的空氣聲計權(quán)隔聲量不小于45dB。一般住宅分戶樓板計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級隔聲單值評價量不大于75dB,高要求住宅分戶樓板計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級隔聲單值評價量不大于65dB。《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,樓板的空氣聲計權(quán)隔聲量不小于45dB,樓板的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲聲壓級不大于70dB[1]。
2樓板隔聲量的計算
不透氣的固體材料,對于空氣中傳播的聲波都有隔聲效果。隔聲效果和入射聲波頻率有關(guān),主要取決于材料的密度,剛度及內(nèi)阻尼,很大程度上還是以材料密度為主。依據(jù)目前常見的住宅樓板做法:12厚水泥石灰砂漿(有些工程取消)+120厚C25~C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土+70厚細(xì)石混凝土墊層+素水泥結(jié)合層+20厚1:4干硬性水泥砂漿+8~10厚陶瓷地磚,樓板綜合面密度大約為550kg/㎡。實際工程中,通過很多的檢測數(shù)據(jù)總結(jié)出的隔聲量計算經(jīng)驗公式為:
式中:R—隔聲構(gòu)件的平均隔聲量;
m—隔聲構(gòu)件的面密度,kg/㎡;
f—入射聲波的頻率,Hz,主要入射頻率100~3200Hz。
該公式是由理論公式簡化后結(jié)合實際的檢測數(shù)據(jù)結(jié)合而來,上式只是眾多經(jīng)驗公式之一,其他類似公式還有很多,但無論從形式還是結(jié)果上都差不多。上面兩個式子證明,墻的單位面積質(zhì)量越大,則隔聲效果越好,這一規(guī)律通常也稱為“質(zhì)量定律”。通常采用隔聲計算常用的六個頻率f=125dB,f=250dB,f=500dB, f=1000dB,f=2000dB來進(jìn)行計算。根據(jù)這個經(jīng)驗公式計算出來的住宅分戶樓板的空氣聲計權(quán)隔聲量為52.8dB,據(jù)測定,厚120mm的鋼筋混凝土抹灰后空氣隔聲量在48~50dB。根據(jù)以上的分析結(jié)果,樓板的氣體隔聲完全能夠滿足規(guī)范的要求[2]。
3樓板撞擊聲壓級
在建筑中隔絕撞擊聲也就是固體傳聲是主要解決的重點問題,與空氣傳聲相比,撞擊聲的影響范圍更廣,引起的撞擊聲壓級一般也較高。一戶撞擊地板,振動能量沿結(jié)構(gòu)向四周傳播,幾十戶會受到干擾,這主要是撞擊聲沿固體傳播時聲能衰減極少的緣故,所以樓層隔聲的重點是隔絕固體撞擊傳聲,減少固體的撞擊振動能量。
實際使用條件下的樓板隔聲性能,隨樓板厚度增加有所改善,但增至一定厚度,對隔聲效果就不明顯了。所以主要的樓板撞擊隔聲有下列幾種措施:①采用彈性材料做墊層;②在樓板的基層與面層間做彈性墊層;③設(shè)置彈性吊頂。這幾種措施中在住宅建筑中較為可行操作的就是第二種方案了。
樓板的撞擊聲聲壓級,在無彈性面層的情況下,決定于樓板的彈性模量、密度、厚度等因素,但又主要決定于樓板的厚度,在其他條件不變的情況下,如果樓板的厚度增加1倍,樓板的撞擊聲壓級可以降低10dB。根據(jù)實測的一些數(shù)據(jù),100mm厚普通光裸重質(zhì)樓板的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲壓級約為86dB,上抹20mm厚水泥砂漿后其計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲壓級約為84dB,如果鋼筋混凝土樓板上鋪硬質(zhì)面層(地磚、花崗石板等),其撞擊聲壓級達(dá)82dB左右,再增設(shè)50mm厚水泥焦碴,其隔聲量也才達(dá)75dB,隔聲效果仍很差。
4如何改進(jìn)樓板撞擊聲
由于本地區(qū)的樓面做法中有70mm厚的水暖墊層做法,如果將這部分做成吸聲較好的彈性墊層,就能很好地改善樓板的隔音問題。當(dāng)墊層材料與面層及基層材料有較大的差異時,更能夠取得較好的效果。泡沫混凝土是一種目前應(yīng)用越來越廣的建筑材料。它有著自重輕,隔音性,防火性,可泵性,防水性,價格低廉等優(yōu)良特性。在它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有大量的封閉孔隙,所以對沖擊能量的吸收能力很強(qiáng)。這種做法是使面層與彈性墊層構(gòu)成一個共振系統(tǒng)。事實上,影響樓板隔聲性能的因素很多,理論計算也比較復(fù)雜。這類樓板的撞擊聲改善值,主要決定于該系統(tǒng)的性能,撞擊聲改善值大小可由下式估算:△L=40lgf/f0(f>f0)式中:△L—撞擊聲改善值(dB);f0—系統(tǒng)的共振頻率(Hz),其中;f—噪聲頻率(Hz);E—墊層材料的彈性模量(kg/cm?);d—墊層材料的厚度(cm);m—面層材料單位面積質(zhì)量(kg/m?)。公式表明,浮筑樓板的改善值△L隨噪聲頻率f的增加而提高,隨系統(tǒng)共振頻率f0的降低而增大。因此,為了提高△L,必須降低浮筑樓板的共振頻率f0,而要降低f0的方法是減小彈性模量E,即增加它的彈性,以及增加面層的質(zhì)量m和墊層的厚度d0,輕薄的面層改善值小,因此面層不宜過于輕薄。一般地說,真正對樓板撞擊聲起隔絕作用的是墊層的彈性(更重要的是在一定荷載下的動力彈性),墊層厚度增加,彈性也增加,撞擊聲改善值也隨之增加。但如果在彈性已滿足要求時,增加厚度的意義也就不大了,所以,各種彈性材料都有有效的經(jīng)濟(jì)合理厚度的問題。
如果樓面做70mm厚的泡沫混凝土彈性墊層,按照上式估算得出樓板撞擊聲的改善值大約在20dB。我們在現(xiàn)場測試了這種樓面做法的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲聲壓級,在荷楓水岸小區(qū)住宅樓內(nèi)得到的測試結(jié)果為61dB,藍(lán)山庭院小區(qū)住宅樓采用的是細(xì)石混凝土墊層,得到的測試結(jié)果為69dB,根據(jù)以上的結(jié)果,泡沫混凝土的做法完全能夠達(dá)到綠色建筑的隔聲量標(biāo)準(zhǔn),隔聲量能滿足人們的要求。
5結(jié)束語
目前結(jié)合我地區(qū)的實際情況綜合考慮,泡沫混凝土做墊層的方法是一個簡單有效的方法,其施工速度快,能減少建筑物的自重,而且在造價上相比一般混凝土可節(jié)省材料費20%~60%。相信隨著建筑科技的不斷發(fā)展,會有更多的新技術(shù),新工藝,新材料應(yīng)用到我們的建筑中來,把生活中的隔聲問題處理好,解決人們生活的噪音煩惱。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭紅.住宅樓板的隔聲研究[J].居業(yè),2006,27(3):63-64.
[2] 王崴,范桂芳.居住建筑樓板的構(gòu)造隔音[J].中華建設(shè),2014,(11):80-81.