馮旭明 胡海濤 張 明

1 工程概況

建筑隔聲實(shí)驗(yàn)室是對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行隔聲測(cè)試研究的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。建筑構(gòu)件包括墻、樓板、門、窗、建筑外墻構(gòu)件和建筑外墻等。廣州市建筑材料工業(yè)研究所有限公司建筑隔聲實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19889.1-2005/ISO140-3:1995聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第1部分:側(cè)向傳聲受抑制的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)施要求，JJF 1143-2006混響室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范。

2 設(shè)計(jì)要求

該隔聲實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)聲源室和一個(gè)接收室組成，這兩個(gè)室都是特殊的混響室。按照設(shè)計(jì)要求每個(gè)測(cè)試房間容積至少50 m3，且兩室的容積和線尺度至少相差10%，測(cè)試洞口最短邊不能小于2.3 m。實(shí)驗(yàn)室的聲場(chǎng)應(yīng)盡可能接近擴(kuò)散聲場(chǎng)，室內(nèi)聲壓級(jí)無(wú)較大變化;房間的低頻混響時(shí)間應(yīng)保持在1 s～2 s之內(nèi);房間的背景噪聲應(yīng)足夠低，以保證在測(cè)量高隔聲性能構(gòu)件時(shí)接收室的測(cè)試信號(hào)和背景噪聲之和比背景噪聲高出15 dB。

3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及建設(shè)

3.1 實(shí)驗(yàn)室形狀及試件洞口設(shè)計(jì)

為使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)達(dá)到擴(kuò)散聲場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)室采用不規(guī)則形狀，平面尺寸見圖1。建成后的聲源室的室內(nèi)容積為131.2 m3，最大線度L1=9.9 m;接收室室內(nèi)容積為 105.1 m3，最大線度 L2=7.9 m。試件安裝洞口尺寸為4 m×2.5 m。實(shí)驗(yàn)室形狀及試件洞口尺寸都滿足GB/T 19889.1-2005的要求。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室的背景噪聲對(duì)測(cè)試活動(dòng)的進(jìn)行有很大的制約，因而要求實(shí)驗(yàn)室尤其是接收室的背景噪聲盡可能低。為了降低實(shí)驗(yàn)室的背景噪聲，設(shè)計(jì)采用“房中房”結(jié)構(gòu)形式。實(shí)驗(yàn)室的外墻為200 mm厚加氣混凝土砌筑，內(nèi)墻為240 mm厚灰砂磚砌筑，兩層墻之間填充100 mm厚吸聲材料(見圖2，圖3)。實(shí)驗(yàn)室靠近道路一側(cè)外墻與吸聲材料之間加砌300 mm厚空心砌塊。為了減少聲源室和接收室之間的固體傳聲干擾，將聲源室和接收室的基礎(chǔ)、圍墻和天花板都完全分離設(shè)置，聲源室和接收室之間無(wú)任何剛性連接。

3.3 隔聲門設(shè)計(jì)

為方便門窗等一些大尺寸構(gòu)件的運(yùn)輸，聲源室門洞尺寸開為1 600 mm×2 100 mm，聲源室安裝一扇雙開隔聲門。接收室安裝兩扇900 mm×2 100 mm的隔聲門。安裝方式見圖1。兩扇隔聲門之間墻面鋪設(shè)吸聲材料，形成“聲閘”，有效減小外界噪聲的傳入。

3.4 室內(nèi)聲場(chǎng)設(shè)計(jì)

由于結(jié)構(gòu)原因，試件洞口方向設(shè)置如圖1所示。試件與兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室都形成銳角，造成室內(nèi)局部聲壓較高，聲壓標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。為使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)聲場(chǎng)擴(kuò)散均勻，且低頻段混響時(shí)間保持在1 s～2 s之間，在聲源室和接收室內(nèi)各安裝15個(gè)吸聲擴(kuò)散體。

3.5 線路設(shè)計(jì)

照明線路和測(cè)試設(shè)備信號(hào)線用軟管通過(guò)兩重墻體夾層錯(cuò)開接入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，墻體穿孔處嚴(yán)格密封，確保實(shí)驗(yàn)室與外部環(huán)境無(wú)孔洞、無(wú)剛性連接。

照明燈具采用無(wú)噪聲的節(jié)能燈。

4 實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)試

4.1 背景噪聲

背景噪聲測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)室背景噪聲

4.2 混響時(shí)間

接收室和聲源室混響時(shí)間見圖4，圖5。

4.3 室內(nèi)聲壓均勻性

正十二面體聲源放置在距離擴(kuò)散體2 m的墻角處，聲壓級(jí)位置室內(nèi)均勻布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)量每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)，計(jì)算聲壓級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，與JJF 1143-2006混響室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的混響室室內(nèi)聲壓級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差限值進(jìn)行比較。聲源室和接收室內(nèi)聲壓級(jí)標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2，表3。

表2 聲源室室內(nèi)聲壓級(jí)標(biāo)準(zhǔn)偏差

5 結(jié)語(yǔ)

1)聲源室背景噪聲為23.6 dB(A計(jì)權(quán))，接收室背景噪聲為19.9 dB(A計(jì)權(quán))，基本滿足實(shí)驗(yàn)要求。2)聲源室和接收室在100 Hz～315 Hz的混響時(shí)間均在1 s～2 s，滿足實(shí)驗(yàn)室要求。3)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)聲壓級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合JJF 1143-2006混響室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范的要求。

表3 接收室室內(nèi)聲壓級(jí)標(biāo)準(zhǔn)偏差

經(jīng)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)聲學(xué)性能指標(biāo)均滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。但由于實(shí)驗(yàn)室本身?xiàng)l件所限，沒(méi)有采用“浮筑結(jié)構(gòu)”，實(shí)驗(yàn)室背景噪聲沒(méi)有達(dá)到最好。如果采用“浮筑結(jié)構(gòu)”，實(shí)驗(yàn)室背景噪聲還有下降的空間。

[1]GB/T 19889.1-2005/ISO140-3:1995，聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第1部分:側(cè)向傳聲受抑制的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)施要求[S］.

[2]JJF 1143-2006，混響室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范[S］.

[3]項(xiàng)端祈.實(shí)用建筑聲學(xué)[M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992.

[4]馬大猷.噪聲與振動(dòng)控制手冊(cè)[M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.