住宅内部的噪声是由人们生活与活动而产生,声源几乎是不可避免的,特别是楼板及分户墙的隔声,成为住宅中噪声控制的一个重要方面。从生活中感受到的噪声来看,主要来源有大声谈话、小孩跑跳、卫生间冲水、电视音响声等。我国《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010[1]规定了住宅分户墙的空气声隔声性能,应符合表1.1的规定,对于高要求住宅项目可参考表1.2。对分户墙的空气声隔声性能作规定,旨在控制邻居之间的噪声干扰,以及保障居家生活中声音的私密性。ALC墙板作为分户墙在隔声方面主要起到隔绝两户之间的空气噪声传播的作用。
表1.1 分户构件空气声隔声标准
构件名称 |
空气声隔声单值评价量+频谱修正量(dB) |
|
分户墙、分户楼板 |
计权隔声量+粉红噪声频谱修正量Rw+C |
>45dB |
表1.2 高要求住宅分户构件空气声隔声标准
构件名称 |
空气声隔声单值评价量+频谱修正量(dB) |
|
分户墙、分户楼板 |
计权隔声量+粉红噪声频谱修正量Rw+C |
>50dB |
1)隔声量
与入射声能
之比,称为透射系数
,可作为材料隔声性能的评价量。由于隔声材料及构件透射系数的变化范围很大,用透射系数来表示隔声材料及构件的隔声性能很不方便,因此采用一种比较简单实用且方便的隔声量R来表示材料及构件的隔声性能,其公式如下:

2)平均隔声量
隔声量跟频率密切相关,给出各个频率的隔声量才能比较全面地反映构件的隔声性能,但在隔声性能评价时由于数值很多,造成表达上的复杂。工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频程频带或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量,称为平均隔声量。
3)计权隔声量
为了弥补用平均隔声量性能评价的不足,研制一种考虑了隔声特性曲线的隔声低谷的隔声效果评价量,称为加权隔声量,并由国际标准ISO717:1996和我国国家标准《建筑隔声评价标准》(GB/T50121-2005)[2] 给出了明确的定义和评价方法。计权隔声量用符号RW表示,单位为分贝(dB)。计权隔声量是通过将隔声构件在频带中心频率为125~2000Hz的5个倍频程或100~3150Hz的16个1/3倍频程的隔声量与一组基准曲线(图2.1)按一定的方法进行比较确定的。

▲ 图2.1 确定计权隔声量RW的标准曲线
4)频谱修正量
计权隔声量考虑了人耳对不同频率噪声感觉的差异,但由于不同声源辐射噪声的频率差异较大,同样的隔声构件用在不同场合时,人耳实际感觉到的隔声效果仍会有差异。为了解决这个问题,《建筑隔声评价标准》GB/T50121-2005中引入了粉红噪声频谱修正量C 和交通噪声频谱修正量Ctr,以评价同一隔声构件在不同声源情况下的实际隔声效果。粉红噪声频谱修正量C 主要考虑了以社会生活噪声为代表的中、高频成分较多的噪声源,交通噪声频谱修正量Ctr 则主要考虑了以交通噪声为代表的中、低频成分较多的噪声源对隔声构件实际隔声性能的影响。
5)质量定律
质量定律对于研究隔声问题的小伙伴并不陌生,墙体受到声波激发所引起的振动与其惯性质量有关,墙体的面密度越大,隔声效果越好。当墙体的材料已定后,厚度增加一倍,单位面积质量即增加一倍,隔声量增加6dB;同时隔声量也会随着声波频率增大而提高,隔声量将以6dB/倍频程的斜率随频率增大进行提高。因此,隔声设计时往往会把面密度作为一个重要指标,通过增大墙体面密度来提高隔声量。

▲ 图2.2 单层匀质墙板的隔声频率特性图
对于单层的均匀墙板,如果假设墙板是无限大,即不考虑边界条件的影响,并且把墙板当作无刚性和无阻尼的顺柔质量。当声波垂直入射时,就可从理论上得到隔声量的计算公式[3]:

式中
——垂直入射的隔声量,dB;
——板墙的面密度,kg/m2;
——入射声波的频率,Hz。
上述隔声计算公式是在多假设的条件下得到的理论计算公式,忽略了边界条件、刚度以及阻尼的影响,实际的隔声结构中或多或少均存在这些因素的作用。因此,实测的隔声量达不到面密度增加一倍隔声量增加6dB,以及频率提高一倍隔声量也增加6dB的结果。根据大量的隔声试验研究获得无规则入射条件下计算隔声的经验公式[4]:


按此经验公式对常见的ALC隔墙进行隔声量计算,其中ALC墙板厚度分别取100mm、150mm、200mm,干密度级别选取B06、B07,砂浆分别采用石膏砂浆、水泥砂浆进行计算,详细隔墙参数及隔声计算结果见表3.1。同时,表中附上现浇钢筋混凝土墙的理论计算隔声量,可作为对比参考。
表3.1 ALC墙板隔声计算结果汇总

由表中数据可得,ALC墙板的隔声效果与厚度、密度、砂浆密度成正相关;ALC墙板作为分户墙时,B06等级的隔声量基本能够满足45dB的最低要求。
影响ALC墙板空气声隔声的因素主要有以下三点:
1)墙板自身重量(密度、厚度)
ALC墙板的隔声效果符合隔声质量定律,作为分户墙时,墙体厚度不小于200mm,优先选用B06、B07两个等级。面密度越大隔声效果约好,建议优先采用水泥砂浆。

▲ 图4.1 ALC墙板
2)施工质量
从实际项目看,影响ALC墙板隔声效果的主要原因还是接缝的处理问题,尤其是墙板与周围框架的连接缝,无论是采用砂浆还是发泡填缝剂,接缝必须填充密实,以保证墙板整体空气声隔声效果。

▲ 图4.2 接缝处理前

▲ 图4.3 接缝处理后
3)插座点位数量及分布
分户墙上插座点位不宜过多,且两侧线盒尽量错开布置,避免形成直接的传声通道。

▲ 图4.4 分户墙线盒过多

▲ 图4.5 现场开槽放线盒
参考文献
[1] 《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010
[2] 《建筑隔声评价标准》GBT50121-2005
[3] 钟祥璋 《建筑吸声材料与隔声材料(第二版)》
[4] 康玉成 《建筑隔声设计——空气声隔声技术》

整理:弃医跨界的工程师
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