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      常用樓板隔聲材料的撞擊聲隔聲性能測(cè)試分析

      2021-07-19 02:15:04廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院廣西南寧530221
      綠色建筑 2021年1期
      關(guān)鍵詞:撞擊聲計(jì)權(quán)隔聲

      楊 陽(yáng)(廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院, 廣西 南寧 530221)

      近年來,隨著綠色建筑的深入發(fā)展,聲環(huán)境作為綠色建筑評(píng)價(jià)控制項(xiàng)的指標(biāo)之一,GB/T 50378—2019 《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 對(duì)建筑隔聲提出了強(qiáng)制性要求。隔聲性能包括固體聲和空氣聲兩種聲的隔絕性能,常規(guī)的建筑構(gòu)件的空氣聲隔聲性能一般能滿足 GB 50118—2010 《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求;而根據(jù) 08 J 931 《建筑隔聲與吸聲構(gòu)造》中給出的參考數(shù)據(jù),厚 100~120 mm 的鋼筋混凝土樓板,其空氣聲隔聲量為 48~50 dB ,但計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)則為 78~82 dB 。因此,不做任何隔聲措施的常規(guī)樓板構(gòu)造已無法滿足綠色建筑對(duì)樓板撞擊聲隔聲的最低要求(住宅建筑樓板計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)低限要求 ≤ 75 dB),必須采取其他構(gòu)造措施以提高樓板的撞擊聲隔聲性能。目前,國(guó)內(nèi)民用建筑工程采用的主要樓板隔聲措施有 5 種[1]。① 增加樓板鋼筋混凝土厚度。② 采用彈性材料面層,如在樓板地面鋪設(shè)地毯、木地板、橡膠地板或塑料地板。③ 設(shè)置彈性吊頂。④ 采用樓板隔聲墊層。⑤ 采用隔聲砂漿或隔聲涂料。

      基于材料選用、施工方法、成本、隔聲效果等方面因素的考慮,以上這些主要樓板隔聲措施各有優(yōu)劣。本文通過對(duì)隔聲涂料、隔聲砂漿以及隔聲墊 3 種工程中常用的樓板隔聲材料進(jìn)行撞擊聲隔聲測(cè)試分析,并對(duì)其性能特點(diǎn)、施工工藝以及綜合成本等方面進(jìn)行比較分析,為隔聲材料的選用、施工和構(gòu)造設(shè)計(jì)提供參考。

      1 試驗(yàn)材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      試驗(yàn)采用隔聲涂料、隔聲砂漿以及橡膠顆粒隔聲墊 3 種工程中常見的樓板隔聲材料,其主要性能指標(biāo)如表1~表3所示。

      表1 隔聲涂料主要物理性能指標(biāo)

      表2 隔聲砂漿主要物理性能指標(biāo)

      表3 隔聲墊主要物理性能指標(biāo)

      1.2 試驗(yàn)方法

      試驗(yàn)采用建筑聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,依據(jù) GB /T 19889.7—2005 《聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量 第 7 部分:樓板撞擊聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量》規(guī)定的樓板撞擊聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法抽取廣西壯族自治區(qū)南寧市多個(gè)房建住宅項(xiàng)目的樣板間為試驗(yàn)對(duì)象,分別測(cè)試不同隔聲材料樓板構(gòu)造的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)。

      2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

      通過對(duì)不同構(gòu)造做法的樓板撞擊聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,測(cè)試結(jié)果匯總?cè)绫? 所示。

      表4 不同樓板構(gòu)造做法撞擊聲隔聲測(cè)試結(jié)果一覽表

      由 M 1、M 2、M 3 三組測(cè)試結(jié)果可以看出,不做任何隔聲措施的 100 mm、120 mm 和 150 mm 厚的鋼筋混凝土毛坯樓地面的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)分別為 80 dB、79 dB 和 77 dB。隨著樓板厚度的增加,撞擊聲壓級(jí)有所下降,但下降幅度不明顯,均無法滿足住宅建筑樓板計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí) ≤ 75 dB 的低限要求。樓板撞擊聲主要是上層房間對(duì)下層房間影響的中高頻撞擊噪聲,撞擊聲壓級(jí)與樓板的彈性模量、面密度和厚度呈負(fù)相關(guān)[1],增加樓板鋼筋混凝土構(gòu)件的厚度,利用中高頻噪聲在建筑構(gòu)件傳播過程中的衰減這一特性,對(duì)降低下層房間的噪聲影響有一定的效果,但這種做法不僅不利于節(jié)材,還影響建筑層高,對(duì)主體結(jié)構(gòu)形式要求較高,只適用于大型公共建筑,不適用于一般的住宅建筑。

      從隔聲涂料 T 1、T 2、T 3 三組測(cè)試結(jié)果可以看出,面層厚度為 1 mm、3 mm 和 5 mm 的隔聲涂料樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)分別為 73 dB、68 dB 和 61 dB,鋪設(shè)了隔聲涂料層的樓地面的撞擊聲隔聲改善效果較為明顯,撞擊聲隔聲改善量分別為 7 dB、12 dB 和 19 dB,面層厚度僅為 1 mm 的隔聲涂料樓板,就能達(dá)到住宅建筑樓板計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí) ≤ 75 dB 的低限要求,面層厚度為 3 mm 的隔聲涂料樓板滿足現(xiàn)行綠建評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)住宅建筑樓板計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)低限值(≤ 75 dB)、高限值(≤ 65 dB)和平均值(≤ 70 dB)的要求。同時(shí),從測(cè)試結(jié)果來看,在 3 mm厚隔聲涂料層上鋪設(shè) 10 mm 飾面地磚后的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)為 69 dB,硬質(zhì)面層鋪設(shè)后,雖然樓板構(gòu)造厚度有所增加,但撞擊聲壓級(jí)并未降低,還略有增大。這主要是由于地磚表面較隔聲涂料面層要硬,撞擊器直接作用于硬質(zhì)表面所產(chǎn)生的撞擊聲壓級(jí)要更大,說明樓板的撞擊聲隔聲性能不僅與材料的隔聲性能和構(gòu)造做法有關(guān),還與面層材料的硬度和密度有直接聯(lián)系。

      從隔聲砂漿測(cè)試結(jié)果 S 1、S 2 可以看出,面層厚度為20 mm 和 30 mm 的隔聲砂漿樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)分別為 76 dB 和 67 dB,鋪設(shè) 20 mm 厚的隔聲砂漿的樓板撞擊聲隔聲改善效果不明顯,30 mm 厚的隔聲砂漿樓板撞擊聲隔聲效果才顯著提高。說明隔聲砂漿的鋪設(shè)厚度對(duì)樓板撞擊聲隔聲的效果影響較大,鋪設(shè)厚度宜 ≥ 30 mm。另外,S 3、S 4 兩組測(cè)試結(jié)果差別不大,對(duì)于土建裝修一體化交付的住宅,隔聲砂漿可代替干硬砂漿直接用鋪貼瓷磚,有利于減少占用有效層高及控制成本。

      從隔聲墊浮筑樓板的 D 1~D 3 測(cè)試結(jié)果來看,樓板撞擊聲隔聲效果要明顯優(yōu)于隔聲砂漿和隔聲涂料 2 種材料。3 mm 和 5 mm 厚的隔聲墊浮筑樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)分別為 62 dB 和 58 dB,3 mm 厚的隔聲墊浮筑樓板加了瓷磚飾面層后的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)為 64 dB,也能達(dá)到住宅建筑樓板計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí) ≤ 65 dB 的高標(biāo)要求。

      3 隔聲材料應(yīng)用性能特點(diǎn)及成本分析

      3.1 隔聲涂料

      隔聲涂料主要由聚丙烯乳液、云母粉、高分子阻尼劑、礦物填料、阻燃劑、流平劑、PP 纖維等混合配制而成的水性涂料[2],成膜后可有效改善樓板撞擊聲隔聲性能。隔聲涂料主要具有 4 個(gè)方面的特點(diǎn)。① 流動(dòng)性好,適用于各種復(fù)雜基層。② 施工工序簡(jiǎn)單,采用噴涂工藝,施工效率極大提高,涂料施工無拼接問題,避免復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)處理,不會(huì)引起由于功能層局部破壞滲透而產(chǎn)生的聲橋,易于控制工程質(zhì)量。③ 與基層相容性好,具有較高的黏結(jié)強(qiáng)度和耐磨性,在輕度成品保護(hù)條件下無須進(jìn)行保護(hù)層施工,適用于毛坯交樓的住宅。④ 不影響層高,2~5 mm 厚的涂料層撞擊聲隔聲改善量即可達(dá)到 10~20 dB,幾乎不影響層高。

      3.2 隔聲砂漿

      隔聲砂漿主要由水泥、細(xì)集料、礦物摻合料、外加劑、減振與阻尼材料等按一定比例混合而成,按規(guī)定比例加水拌和均勻后鋪設(shè)于樓地面,可有效改善樓板撞擊聲隔聲性能。隔聲砂漿具有隔聲性能優(yōu)異、與基層黏結(jié)力強(qiáng)、收縮率低、和易性好、施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于土建裝修一體化交付的房建項(xiàng)目,隔聲砂漿可代替干硬砂漿直接用于鋪貼飾面層,達(dá)到隔聲效果的同時(shí),有利于減少占用有效層高及控制成本。另外,可隔聲砂中的隔聲阻尼成分多為廢橡膠粉、粉煤灰漂珠等固體廢棄物,為廢棄物資源化利用開辟了新的途徑。

      3.3 隔聲墊

      相對(duì)于其他隔聲材料,隔聲墊應(yīng)用于隔聲浮筑樓板的時(shí)間較早。根據(jù)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐研究,隔聲墊樓板撞擊聲隔聲效果均要明顯優(yōu)于隔聲砂漿和隔聲涂料。但其構(gòu)造做法較為復(fù)雜,施工工藝較為煩瑣,在柔性隔聲墊上直接鋪設(shè)剛性面層,屬于剛?cè)徇B接,若施工過程處理或后期養(yǎng)護(hù)不當(dāng),較易在門邊、柱角等應(yīng)力集中部位出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。因此,需要在隔聲墊上鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片、高強(qiáng)度網(wǎng)格布和強(qiáng)度較高的細(xì)石混凝土等材料來保護(hù)隔聲墊層,從而提高樓板面層的抗裂性能[3]。另外,在隔聲墊層鋪設(shè)過程中,材料拼接處還應(yīng)用防水膠帶密封,防止后面澆注的混凝土滲漏到基層樓板上,避免面層與基層樓板之間形成“聲橋”,降低隔聲效果。

      3.4 造價(jià)成本分析

      根據(jù)對(duì)廣西壯族自治區(qū)南寧市多個(gè)在建工程項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)分析,3 種樓板隔聲材料的綜合成本如表5 所示。

      表5 樓板隔聲材料綜合造價(jià)成本分析 元/m2

      從表5 可以看出,在樓板撞擊聲隔聲改善量差不多的情況下,隔聲涂料的綜合造價(jià)成本要低于隔聲砂漿,雖然隔聲墊的撞擊聲隔聲改善量要明顯好于另外兩種材料,但其應(yīng)用成本最高,幾乎為隔聲砂漿應(yīng)用成本的 2 倍。這主要是由于隔聲墊浮筑樓板的施工工藝和構(gòu)造相對(duì)來說較為復(fù)雜,人工和材料成本均相對(duì)較高。

      4 結(jié) 語(yǔ)

      (1)通過對(duì) 3 種工程上常用的樓板隔聲材料進(jìn)行測(cè)試分析,3 種材料均可滿足大多數(shù)功能房間的樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)?;诓牧线x用、施工方法、成本、隔聲效果等方面因素的綜合考慮,在住宅建筑中,隔聲涂料和隔聲砂漿的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為明顯。

      (2)對(duì)于隔聲要求較高的功能房間,如醫(yī)院建筑中的手術(shù)室、學(xué)校建筑中的實(shí)驗(yàn)室、商業(yè)建筑中的健身房和酒店等,此類功能房間可采用隔聲墊浮筑樓板。再結(jié)合設(shè)計(jì)隔聲吊頂和塑膠地板、木地板、地毯等隔聲面層,進(jìn)一步提高樓板撞擊聲隔聲效果。

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