文章來源：維也納聲學(xué) 時間：2024-09-24
針對最近兩年來工程項目中經(jīng)常遇到的噪聲對建筑物內(nèi)聲環(huán)境的影響和危害等問題展開敘述。從建筑物內(nèi)部噪聲產(chǎn)生和傳播的途徑入手，探討和尋求能夠有效抑制和減弱建筑內(nèi)部低頻噪聲影響的方法和途徑,。
低頻噪聲的來源多種多樣,。人在屋面上走動時的腳步聲，雨水敲擊屋面的雨水噪聲,，機械設(shè)備運行時的低頻振動噪聲,，以及機械動力噪聲等等。飛機起飛或車輛啟動過程中也會產(chǎn)生低頻空氣動力噪聲[1],。低頻噪聲較難控制,。通常情況下，從源頭上控制噪聲是最為有效的,。例如：低噪聲設(shè)備的研發(fā)和推廣,，輪胎和發(fā)動機噪聲的控制等都是從噪聲產(chǎn)生的源頭入手降低噪聲。但多數(shù)情況下,，噪聲仍然不可避免地產(chǎn)生并傳播出去,。采取怎樣的途徑來抑止噪聲傳播，成為噪聲控制的重點之一,。
1,、住宅建筑的樓板撞擊聲干擾
低頻噪聲危害人們健康的實例不勝數(shù)。最近接觸的某住宅項目中,，有業(yè)主投訴,，白天能清楚地聽到樓上走動的腳步聲，夜間甚至能夠聽見樓上人家說話的聲音和播放電視節(jié)目的聲音,。物品掉落地面的聲音甚至比聲源處還明顯,。目前這一類的投訴正日漸增多。一方面表現(xiàn)出人們對住宅聲品質(zhì)的關(guān)注度在增長,，另一方面,，因為現(xiàn)階段的建筑法規(guī)對住宅聲環(huán)境的限制不夠嚴格，導(dǎo)致住宅噪聲普遍超過舒適標(biāo)準(zhǔn)[2],。經(jīng)過對上述項目的現(xiàn)場考察測量分析后初步確定：以上現(xiàn)象主要是住宅樓板的撞擊聲隔聲量不足引起的,，根據(jù)工程經(jīng)驗，120mm厚的混凝土樓板,，撞擊聲壓級可達75-80dB以上,，低頻空氣聲隔聲量也只有35dB左右。樓面上做普通裝修,，未能消除地板面層和結(jié)構(gòu)之間的剛性連接,。而樓下客廳只做了局部吊頂，未作吊頂?shù)牟课怀蔀楦袈暤谋∪醐h(huán)節(jié)。噪聲就如同水流一樣,，從這個隔聲低谷傾瀉而下,。
針對上述情況，一般可以采取以下兩種做法來減弱噪聲影響,。最佳的途徑是從噪聲產(chǎn)生的源頭上進行處理,。在結(jié)構(gòu)樓板上方，用隔聲氈等材料做墊層,，將地面浮筑于基礎(chǔ)之上,，同時還應(yīng)斷開地面和墻面之間的剛性連接，防止聲音經(jīng)由墻面或梁柱傳播,。這種浮筑構(gòu)造能有效抑制撞擊聲的傳播,，同時可以提高樓板本身的空氣聲，尤其是低頻聲的隔聲量,。
在樓板下方,，設(shè)置隔聲、隔振的附加層或吊頂層,，是一種消極隔聲手段,，以空腔、無機纖維材料,、阻尼材料和薄板組成的吊頂或隔聲層,，具有較好的衰減低頻噪聲的效果。如果設(shè)計到了不得不采用消極隔振手段來處理的階段,，通常也可以采用以上構(gòu)造來降低局部范圍內(nèi)的噪聲干擾,。只要條件允許，我們更趨向于前一種做法,。因為它比后一種做法造價要低,，作用顯著、實施方便,。
2,、交通噪聲對臨街住宅的低頻噪聲干擾
目前交通噪聲對居住環(huán)境的影響是普遍關(guān)注的問題之一。2008年接觸到兩個項目中,，要求對交通干道邊的住宅做噪聲評估和控制,。經(jīng)過現(xiàn)場考察和測量,，臨干道的許多高層住宅(20層左右)普遍受交通噪聲影響嚴重,，室內(nèi)噪聲明顯超出住宅內(nèi)聲環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)[3]要求。
造成這一現(xiàn)象的原因有以下幾個方面：其一,、聲源的構(gòu)成復(fù)雜,，不同車輛在不同工況下產(chǎn)生的中、低頻噪聲可達70-80dB,，低頻噪聲尤其明顯,。其二,、低頻噪聲隨距離衰減較小，樓層越高,，受低頻噪聲輻射的角度越大,，噪聲影響越顯著，9層以上窗外1m處低頻噪聲普遍高達70-75dB,。其三,、建筑構(gòu)件的低頻隔聲性能普遍較弱。臨干道一側(cè)設(shè)有落地門窗是目前較為普遍的住宅建筑風(fēng)格,。這類門窗用5-9mm厚的單層或雙層玻璃構(gòu)成,，雙層玻璃中間的空氣間隙一般只有9-12mm，對低頻隔聲幾乎沒有貢獻(100mm空氣層低頻隔聲量可增加5-10dB),。實測窗戶隔聲量(小面積推拉窗)隔聲量約30dB,，低頻不到25dB。落地平開門的隔聲量只有25dB,，低頻只有15-20dB,。
為了改善室內(nèi)惡劣的噪聲環(huán)境，需要針對上述三個方面采取措施,。采用低噪聲路面,、隔聲屏障[4]和提高建筑構(gòu)件的隔聲性能，采用隔聲量高達40dB的隔聲窗[5],。
3,、 機場的低頻噪聲問題
飛機場主要噪聲來源有兩個：外部飛機噪聲，主要表現(xiàn)為中,、低頻噪聲;樓面上的大型空調(diào)設(shè)備振動噪聲,。
噪聲控制首先是考慮飛機場的航站樓屋面的隔聲性能。飛機場的屋面由金屬屋蓋和玻璃組成,，這種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)隔聲性能較差,，室外噪聲透過屋面進入室內(nèi)有兩個途徑：直接穿過維護墻體進入;因波動特性繞射或衍射傳入。
與普通150mm厚混凝土屋面(加之常規(guī)的找平層,、保溫層,、防水層、墊層,、保護層等,，面密度可達500kg/m2)相比，金屬屋面和玻璃的面密度都不到40kg/m2,，這種輕質(zhì)屋面比混凝土屋面的空氣聲隔聲量低將近15~20dB,。與此同時，機場大廳外部噪聲高達80dB以上，聲環(huán)境較為惡劣,。如采用不加處理的輕質(zhì)屋面,，室內(nèi)噪聲可高于50~55dB以上。另外,，在輕質(zhì)屋面的接縫,，由于縫隙漏聲，一定程度上降低隔聲性能,。室內(nèi)噪聲還有可能更高,。
提高輕質(zhì)屋蓋隔聲性能的設(shè)計主要有：增加屋蓋重量、結(jié)構(gòu)分層,、內(nèi)增隔聲層,、縫隙處理、阻尼處理,、隔聲吊頂?shù)取?/p>
(1)增加屋面的重量：將輕質(zhì)屋蓋的面密度提高到上限120kg/m2;隔聲量可達40dB左右,。又因為重屋面固有頻率低，有利于對沖擊的減振,，衰減在物體中傳遞的彈性波,，可降低雨水噪聲。
(2)改造輕質(zhì)屋面的分層結(jié)構(gòu)：分層數(shù)量越多,，界面上反射衰減聲能越多,。在層與層之間形成空腔結(jié)構(gòu)，并在空腔內(nèi)填吸聲材料,，能夠大大提高隔聲量,。這是因為空氣彈簧和空腔內(nèi)聲音來回反射損耗很大部分的聲能。
(國家體育館輕質(zhì)屋蓋隔聲設(shè)計中,，采用九層復(fù)合,、雙空腔屋蓋結(jié)構(gòu)，面密度不超過60kg/m2,，隔聲量高達50dB,。)
(3)內(nèi)增隔聲層：一般輕質(zhì)屋面板內(nèi)，采用紙面石膏板,、GRC板做隔聲層,，一方面起到分層的作用，一方面增加了重量,。隔聲量可增加5-10dB,。隔聲層所采用的隔聲板必須是連續(xù)的(采用25cm寬的紙面石膏板將縫隙扣蓋住)，以防止縫隙漏聲,。
(4)縫隙處理：金屬屋面板與板之間搭接處,，會有縫隙,，縫隙漏聲會導(dǎo)致屋面隔聲性能下降,。影響可達10dB以上,。采用柔性壓條、扣蓋,、填堵等方式對縫隙密封處理,。(金屬板對接處，可擠入O型聚苯乙烯密封條堵縫,，也可以采用幾型壓條(內(nèi)填玻璃棉)扣蓋),。
(5)增加阻尼層：屋面上涂刷橡膠、瀝青等阻尼材料,。輕質(zhì)屋蓋可能因為板材共振,，在共振頻率上，隔聲量大大降低,。采用柔性粘性材料,，如：橡膠、瀝青,、棉氈等,，將阻尼材料粘接或涂刷在金屬屋面板底部。降低金屬板對聲音共振的敏感響應(yīng),，可提高隔聲量,。(將保溫棉過盈滿填并用上下板將其夾緊，可為上下板提供阻尼,，提高隔聲效果,。)
(6)彈性材料：當(dāng)屋蓋上下層板材由龍骨(或其它剛性支撐件)固定時，受聲一側(cè)板的振動會通過龍骨傳到另一側(cè)板,，這種傳聲現(xiàn)象叫聲橋,。聲橋會降低構(gòu)件的隔聲性能。在板材和龍骨之間加彈性墊(如：彈性金屬條,、彈性材料墊)可適當(dāng)提高隔聲量,，改善值最多可達5dB。
(7)隔聲吊頂：在屋面下,，采用彈性吊桿吊裝雙層12mm厚紙面石膏板,，上鋪50mm厚離心玻璃棉，這種構(gòu)造對于隔聲量有較大的提高,，可獲得15-25dB的隔聲增量,。
(8)采用夾膠玻璃：中空夾膠玻璃，玻璃總厚度15mm,，夾膠厚度不小于1.44mm,，面密度可達30kg/m2以上,，隔聲量可達35dB以上。增加玻璃厚度以及中間PVB夾膠的厚度可進一步提高隔聲量,?；蛘卟捎萌龑硬Ａ蓪訆A膠。(在玻璃下增設(shè)陽光板,，對隔聲性能影響較小,。)兩層金屬板中間夾保溫防潮層，隔聲量約25-35dB,。
(9)鋼筋混凝土屋面或樓板上安置大型空調(diào)設(shè)備時,，適當(dāng)增加樓板厚度和采用浮筑結(jié)構(gòu)都能夠有效地降低結(jié)構(gòu)聲的傳播[6]，并增加樓板構(gòu)件的空氣聲隔聲量,。
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