姜偉龍,朱麗華
(上海德懇設(shè)計(jì)咨詢顧問(wèn)有限公司,上海 200240)
聲能在經(jīng)過(guò)以墻體為主要傳播介質(zhì)的過(guò)程中,能量主要有三部分去向[1]:
(1)反射聲:一部分能量在介質(zhì)的表面處發(fā)生反射;
(2)吸收聲:一部分能量被介質(zhì)本身吸收;
(3)透射聲:剩余能量能夠繼續(xù)傳播。
隔聲性能較好的墻體主要表現(xiàn)在透射聲占入射聲的比例較小。傳遞原理如圖1所示。
目前,超五星級(jí)酒店項(xiàng)目中,客房的分戶墻是項(xiàng)目中對(duì)隔聲量要求最高的位置之一,各酒店管理公司的聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)有所不同,一般為STC 55~59 dB,主要的參考依據(jù)為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E413 Classification for Rating Sound Insulation (隔音材料等級(jí)的類);這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通常是高于國(guó)標(biāo)要求的:對(duì)于一般酒店項(xiàng)目,主要的參考依據(jù)為GB 50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]中的旅館建筑的隔聲要求——特級(jí)50 dB,一級(jí)45 dB,二級(jí)40 dB。若未經(jīng)特別說(shuō)明的情況下,比較常見(jiàn)的材料是200 mm砌體(密度按照 650 kg·m-3考慮)兩側(cè)抹灰,隔聲量大約在 STC 48 dB,若要達(dá)到星級(jí)酒店分戶墻的聲學(xué)要求,有兩種簡(jiǎn)便的方法:
圖1 聲能在介質(zhì)中的傳遞原理Fig.1 Principle diagram of sound transmission in medium
(1)在密度保持不變的情況下,將砌體墻體的厚度增加到至少400 mm;
(2)總厚度不變的情況下,將砌體墻的密度增加到至少2 000 kg·m-3。
但這兩種“簡(jiǎn)便措施”明顯不現(xiàn)實(shí):一方面,大面積采用高密度的墻體會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)荷載大大增加;另一方面,過(guò)厚的墻體會(huì)導(dǎo)致房間的凈面積變小,在房間面寬有限的情況下尤為明顯。故綜合考慮,采用帶有空腔的復(fù)合墻體的思路已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于酒店項(xiàng)目[3]。
砌體(磚墻)兩側(cè)做龍骨填充吸音棉并封雙層板的做法簡(jiǎn)稱為磚混墻體,此類墻體也是眾多五星級(jí)酒店中采取的最廣泛的一種類型。
與常規(guī)的200 mm砌體相比,將砌體的厚度降低至100 mm,兩側(cè)增加25~50 mm龍骨空腔,內(nèi)部填充吸音棉,外部用雙層石膏板封堵,形成“雙空腔墻體”,從而大大提高了隔聲量。同樣的厚度隔聲量相比于無(wú)空腔的砌體墻可以提升5~8 dB,滿足絕大部分酒店分戶墻的隔聲量要求。
這種墻體的優(yōu)點(diǎn)主要是承重能力較強(qiáng),兩側(cè)可掛電視等重物,且不必過(guò)分擔(dān)心線槽盒管線的預(yù)埋而導(dǎo)致的隔聲薄弱問(wèn)題。缺點(diǎn)是存在干濕作業(yè),存在工作界面的劃分,工期較長(zhǎng)[4]。磚混墻體系統(tǒng)的典型構(gòu)造如圖2所示。
圖2 磚混墻體系統(tǒng)典型構(gòu)造Fig.2 Typical structure of composite wall system
輕質(zhì)墻體即純輕鋼龍骨石膏板墻體,典型做法為雙75 mm龍骨,兩側(cè)及中間各1~2層(總共5~6層)石膏板,完成面總厚度大約200~250 mm。同樣也是通過(guò)石膏板和龍骨實(shí)現(xiàn)了“2+1/2+2”的“雙空腔墻體”的結(jié)構(gòu)形式,達(dá)到了比較良好的隔聲性能。大部分星級(jí)酒店采用“2+1+2”輕質(zhì)墻體已經(jīng)可以滿足STC 55 dB的最低隔聲要求,針對(duì)某些對(duì)隔聲等級(jí)要求較高的星級(jí)酒店(如四季酒店,隔聲要求為STC 59 dB)才會(huì)考慮采用“2+2+2”輕質(zhì)墻體。
這種墻體的優(yōu)點(diǎn)主要是干施工作業(yè),建造速度較快,結(jié)構(gòu)荷載輕,后期易拆除,比較適用于租賃辦公空間或?qū)Y(jié)構(gòu)荷載較敏感的超高層。缺點(diǎn)是承重性能較弱,無(wú)法承受太強(qiáng)的重物,且若出現(xiàn)借用墻體的嵌入式線盒等構(gòu)造,易對(duì)墻體整體隔聲量造成影響[5]。磚混墻體系統(tǒng)的典型構(gòu)造如圖3所示。
圖3 輕質(zhì)墻體系統(tǒng)典型構(gòu)造Fig.3 Typical structure of dry wall system
裝配式隔墻由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的普及應(yīng)用和國(guó)家住建部的大力推廣,及有些地區(qū)規(guī)定對(duì)新建建筑有裝配率的硬性要求,越來(lái)越多的項(xiàng)目中開(kāi)始采用裝配式墻體甚至是整體裝配式建筑[6]。
裝配式墻體跟磚混墻體結(jié)構(gòu)類似,為實(shí)體墻+吸音棉組合形式,但它的形式會(huì)更加多樣(實(shí)體墻可以在中間,可以在兩側(cè)),墻體規(guī)格也可以定制化(不受限于常規(guī)的100、200 mm等)。工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝的工藝流程會(huì)大大加快建造速度并減少施工垃圾。裝配式墻體系統(tǒng)的典型構(gòu)造如圖4所示。
圖4 裝配式墻體系統(tǒng)典型構(gòu)造Fig.4 Typical structure of prefabricated wall system
在介紹了上述幾種常見(jiàn)的隔聲隔墻系統(tǒng)之后,在工程項(xiàng)目案例中經(jīng)常會(huì)碰到的一個(gè)現(xiàn)象就是業(yè)主在面臨選擇時(shí),通常都會(huì)有同樣的疑問(wèn)——究竟應(yīng)該采用哪種墻體最好?
結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),以五星級(jí)酒店的客房分戶墻(隔聲量要求STC55-59)為例,在滿足聲學(xué)隔聲量要求的前提下,現(xiàn)將上述墻體的特點(diǎn)對(duì)比結(jié)果列于表1。
表1 不同隔墻的性能對(duì)比Table 1 Performance comparison of different wall partition systems
圖5 編號(hào)1~3隔墻系統(tǒng)隔聲量模擬結(jié)構(gòu)Fig.5 Simulation structure of the wall system No.1~3
分析以上幾種情況的測(cè)試數(shù)據(jù)不難看出:1~3號(hào)墻體系統(tǒng)各有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件,1號(hào)墻體比較傳統(tǒng),2號(hào)墻體適用于對(duì)結(jié)構(gòu)敏感的超高層項(xiàng)目,3號(hào)墻體適用于有裝配式要求的項(xiàng)目等。
對(duì)比之下4、5有明顯的弊端,同時(shí)也間接解答了一個(gè)最經(jīng)常被問(wèn)到的問(wèn)題:分戶墻直接采用 200墻體是否可以?答案是否定的,因?yàn)楹穸?、密度、隔聲量無(wú)法同時(shí)滿足以下需求:
(1)保證厚度和隔聲量:密度需增加至2 000 kg·m-3;
(2)保證密度和隔聲量:厚度需要增加至400 mm;
(3)保證密度和厚度:隔聲量只可以做到STC 45~48 dB。
這側(cè)面證明了實(shí)際工程案例中隔聲量要求較高(≥STC 55 dB)的墻體不適合采用單一材料墻體。
2.3.1 輕質(zhì)墻體的線槽對(duì)穿問(wèn)題
由于輕質(zhì)墻體是中空的,若墻體上開(kāi)一些嵌入式線槽,輕質(zhì)墻體的隔聲量將無(wú)法得到保障。建議線槽兩側(cè)錯(cuò)位布置,并對(duì)箱底做一些底部密封措施,如電力底箱。輕質(zhì)墻體線槽對(duì)穿解決方案參見(jiàn)圖6。
圖6 輕質(zhì)墻體線槽對(duì)穿解決方案Fig.6 Solution of slot penetration for light wall
2.3.2 雙層板材添加阻尼材料
上述三種材料外側(cè)(或內(nèi)側(cè))基本都會(huì)有雙層板的構(gòu)造,此構(gòu)造之間若加一層阻尼隔聲材料會(huì)使得隔聲量進(jìn)一步提高的同時(shí),對(duì)降低低頻噪聲級(jí)和提高隔振性能有著不錯(cuò)的效果。復(fù)合阻尼隔聲板的典型構(gòu)造參見(jiàn)圖7。
圖7 復(fù)合阻尼隔聲板的典型構(gòu)造Fig.7 Typical structure of composite damping pannel
2.3.3 幕墻碰隔墻節(jié)點(diǎn)處理
建筑外區(qū)的分戶墻體若是遇到幕墻體系的外窗,此交界處通常會(huì)成為一個(gè)聲學(xué)重點(diǎn)處理位置。若無(wú)特別指明,通常工程的做法是:分戶墻止于幕墻窗框型材位置,但由于窗框的中空構(gòu)造導(dǎo)致此處隔聲量不足,從而導(dǎo)致分戶墻的整體隔聲量也受到一定程度的影響[7]。需要在窗框型材的兩側(cè)做加強(qiáng)隔聲的處理方式,這里給出兩種處理方案,處理節(jié)點(diǎn)圖參見(jiàn)圖8和圖9。
圖8 分戶墻遇幕墻時(shí)聲學(xué)處理解決方案-做法1Fig.8 Acoustic treatment when party-wall meets curtain wall (Option 1)
圖9 分戶墻遇幕墻時(shí)聲學(xué)處理解決方案-做法2Fig.9 Acoustic treatment when party-wall meets curtain wall (Option 2)
(1)做法1:分戶墻兩側(cè)的隔聲做法,吸音棉+雙層板結(jié)構(gòu)做到幕墻底部,并用密封膠封堵。
(2)做法2:窗框型材的兩側(cè)安裝同樣材料的型材,內(nèi)貼吸音棉,與分戶墻體末端做齊。
酒店客房對(duì)私密性要求較高,房間之間的分戶墻的隔聲量至關(guān)重要,業(yè)主方選擇隔墻系統(tǒng)時(shí)需要兼顧外觀美觀、空間尺寸、施工速度和方便程度等各種因素綜合權(quán)衡判斷。
經(jīng)過(guò)各類墻體產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)、聲學(xué)軟件隔聲量模擬的對(duì)比研究分析表明,在沒(méi)有增加過(guò)多成本的情況下,帶有“空腔”結(jié)構(gòu)的復(fù)合型墻體比單一材料墻體具有更好的聲學(xué)隔聲量,這種類型的墻體具備可實(shí)現(xiàn)性且已經(jīng)在其他項(xiàng)目中落地并投入使用,具備工程參考性。同時(shí)需要注意各類墻體系統(tǒng)各自適合應(yīng)用的場(chǎng)景,知曉它們的弱項(xiàng),最好能有針對(duì)性的強(qiáng)化措施,確保墻體達(dá)到比較滿意的整體隔聲效果。