甘潤華GAN Run-hua;項思毅XIANG Si-yi;楊亞琨YANG Ya-kun;張增鈺ZHANG Zeng-yu;李淼LI Miao
(①廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測中心有限公司,廣州 510440;②廣州市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司,廣州 510440)
隨著我國城市化水平的不斷提高,人口越來越集中于中大型城市。密集的建筑及建筑高度的增加,造成建筑內(nèi)各種噪聲相互疊加,從而影響了建筑舒適性。其中,樓板撞擊聲一方面會影響人們工作休息的質(zhì)量,往往還容易引起鄰里之間的矛盾,從而日益引起人們的重視[1]。清華大學(xué)薛小艷對不同的撞擊聲水平與人的主觀感受進(jìn)行了研究,結(jié)果見表1。從表1 可以看出,當(dāng)L'nT,W在85dB 以上時,人們基本表示不滿意;在75-85dB 時,仍有超過一半的人表示不滿意;在65-75dB 時,有超過80%的人表示可以接受;只有在小于65dB 時,才有過半數(shù)的人表示滿意。
因此,很多國家的標(biāo)準(zhǔn)都對建筑的樓板撞擊聲提出了一定的要求。世界一些主要經(jīng)濟(jì)體國家對分戶樓板的撞擊聲要求見表2。從表中我們可以看出,歐洲較多國家采用計權(quán)規(guī)范化值作為限值要求,且要求較嚴(yán)。對比表2,我們可以看出,我國目前的標(biāo)準(zhǔn)要求較歐美日等發(fā)達(dá)國家的要求要低;對比表1,只有當(dāng)符合GB50118-2010 較嚴(yán)的要求時,才能讓過半數(shù)的人們感覺滿意。下面結(jié)合我們近期在新建建筑中檢測的實例,對廣州地區(qū)的樓板構(gòu)造與撞擊聲水平及其影響因素進(jìn)行分析研究。
2020 年前廣州地區(qū)住宅建筑交房多為砼結(jié)構(gòu)樓板上鋪地磚,個別較為高檔的住宅建筑,其臥室部分鋪裝復(fù)合木地板或?qū)嵞镜匕濉?021 年發(fā)布了DBJ15-65-2021《廣東省建筑節(jié)能與綠色建筑工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》,要求對樓板撞擊聲隔聲性能進(jìn)行現(xiàn)場實體檢驗[5];此后,多采用浮筑樓板的形式降低撞擊聲水平以符合驗收的要求。本文從一年多來的檢測實例中選擇了6 個樓板的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,其樓板構(gòu)造見表3。
表3 樓板構(gòu)造一覽表
依據(jù)GB/T19889.7-2022《聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量第7 部分:撞擊聲隔聲的現(xiàn)場測量》,本研究均采用1/3倍頻程、固定傳聲器的檢測方法。在現(xiàn)場房間,關(guān)閉接收室的門窗,先測試接收室的混響時間,然后再使用標(biāo)準(zhǔn)撞擊器按標(biāo)準(zhǔn)要求對受檢樓板多個位置進(jìn)行敲擊,按標(biāo)準(zhǔn)要求在接收室選定的多個位置設(shè)置傳聲器,在每個敲擊位置開撞擊器持續(xù)敲擊,直至接收室的聲場穩(wěn)定后采集記錄接收室的聲壓級[6]。當(dāng)受檢樓板的接收室未安裝房門時,可以采用10mm 以上木夾板雙向封閉代替,其效果與40mm 木門相當(dāng)[7]。將測試數(shù)據(jù)代入式(1)計算出各頻率的標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nT,并根據(jù)GB/T50121-2005《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》得出受檢樓板的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nT,W[6]。
式中:Li—接收室內(nèi)平均聲壓級,dB;
T—接收室測量的混響時間,s;
T0—基準(zhǔn)混響時間,對于住宅T0=0.5s。
本次提取樓板撞擊聲樣本測試結(jié)果見表4。
表4 測試結(jié)果一覽表單位:dB
①FL01 和FL02 樓板各構(gòu)造層厚度相同,F(xiàn)L01 地磚下為瓷磚膠,F(xiàn)L02 地磚下為水泥油,其余各層材料相同,接收室容積相近。兩樓板的頻率標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nT曲線圖見圖1。從圖中我們可以看出,采用瓷磚膠的FL01,在中低頻段和使用水泥油的FL02 基本一致,高于1000Hz后明顯低于FL02,且頻率越高,差距越大。兩者的單值評價量L'nT,W分別為72dB 和76dB,前者要優(yōu)于后者4dB。這是因為瓷磚膠添加了提供保水和增稠作用的纖維素醚,以及提供增加瓷磚膠粘接力的乳膠粉,凝結(jié)后形成彈性體包裹水泥骨料的構(gòu)造,具有類似于隔音涂料構(gòu)造,該架構(gòu)對高頻部分起到了一定的隔離作用[7]。
圖1 瓷磚膠與傳統(tǒng)水泥砂對比
②FL03 和FL04 樓板構(gòu)造完全相同,F(xiàn)L03 接收室容積76m3,F(xiàn)L04 接收室容積187m3,后者是前者的約2.5 倍。圖2 是兩樓板的頻率-標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nT曲線圖。從圖中我們可以看出,F(xiàn)L03 和FL04 的曲線形狀非常相近,F(xiàn)L04 的曲線整體在FL03 下方。兩者的單值評價量L'nT,W分別為65dB 和62dB,后者要低于前者3dB,反映接收室容積會對計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化聲壓級帶來一定的影響。
圖2 接收室容積影響
GB50118-2010 對樓板撞擊聲的要求,在實驗室中測試的是按計權(quán)規(guī)范化撞擊聲來評判,在現(xiàn)場測試時,則按計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲來評判[8]。規(guī)范化撞擊聲L'n按式(2)計算。
式中:Li—接收室內(nèi)平均聲壓級,dB;
A—接收室的吸聲量,m2;
A0—基準(zhǔn)吸聲量,對于住宅A0=10m2。
初裝修的普通內(nèi)墻涂料表面,可以近似的認(rèn)為是不具有衍射效應(yīng)且吸聲系數(shù)為1 的表面,吸聲量和混響時間的關(guān)系可以按賽賓公式進(jìn)行計算。
式中:V—接收室容積,m3。
由式(1)、式(2)、式(3)運算可得:
由式(4),可以算出,F(xiàn)L04 要比FL03 的L'nT,W低3.9dB。因側(cè)向傳聲及測試誤差,導(dǎo)致計算得出的差值較實際測試的差值大0.9dB。
③FL05 和FL06 樓板均使用了3mm 隔聲涂料,各層材料相同,F(xiàn)L05 地磚下為20mm1:4 干硬性水泥砂漿,F(xiàn)L06地磚下為30mm1:4 干硬性水泥砂漿,其余各層厚度相同,接收室體積相近。兩樓板的頻率-標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nT曲線圖如圖3。從圖3 反映出兩曲線形狀總體相似,水泥砂漿較厚的FL06 在下方。兩者的單價評價量L'nT,W分別為72dB 和68dB,水泥砂漿較厚的FL06 要優(yōu)于前者4dB。說明同一材料層,厚度增加在一定程度上可以改善樓板撞擊聲隔聲量[9]。
圖3 砂漿層厚度影響
④6 個樓板樣品的撞擊聲單值評價量62dB-76dB 之間,未使用隔音材料的兩個樓板分別為72dB 和76dB,該樓板總厚度達(dá)180mm;使用3mm 隔聲涂料的FL05 因樓板較薄,其砼結(jié)構(gòu)厚度為100mm,加上裝飾層總厚度也只有131mm。計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲也高達(dá)72dB。GB/T50378-2019《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,需要符合GB50118-2010 的高標(biāo)準(zhǔn)和低標(biāo)準(zhǔn)的平均值(即70dB)才能得分[10],則上面有50%的樓板均不能得分。
從本次提取的廣州地區(qū)很有限的6 個樓板樣品檢測分析總結(jié)可以得出:①目前廣州地區(qū)建設(shè)項目的撞擊聲仍較高,雖大部分可以符合GB50118-2010 低限的要求,但離《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中得分的要求還有一點距離,仍有較大改進(jìn)的空間。②增加結(jié)構(gòu)層厚度雖然可以降低撞擊聲,但需要達(dá)到《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中得分的要求,必須采取一定的隔聲措施,同時要綜合考慮措施對造價造成的影響[11]。③裝飾層中彈性體包裹剛性粒子的結(jié)構(gòu),對降低中高頻部分的撞擊聲有一定的效果,從而改善了撞擊聲水平。當(dāng)裝飾層有多種材料選擇時,可以考慮選用有類似構(gòu)造的裝飾材料。④接收室的容積對樓板撞擊聲的現(xiàn)場檢測結(jié)果會帶來影響。在所有其他影響因素相同的情況下,接收室的容積越大,檢測出來的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲越低。這一情況應(yīng)在項目驗收過程中加以重視。