构建隔声构建隔声性能分析报告

建筑构件隔声性能分析报告声明：1、本报告咨询单位未盖章无效；2、本报告经涂改和复印均无效；3、本报告仅用于指定项目，非本项目无效；项目名称：XXXXXXXXXXXX项目委托单位：咨询单位：计算人：校对人：审核人：报告编号：报告日期：2014-11-26目录前言11理论依据11.1单层匀质密实墙的空气声绝31.2多层复合板的设计要点41.3质量定律51.4建筑中应用的经验公式62建筑构件隔声性能分析72.1围护结构构造72.2建筑构件隔声性能分析83分析结论8前言项目名称：XXXXXXXXXXXXXX项目：满足《绿色建筑评价标准》GB/T50378—2006第4.5.3条对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施。楼板和分户墙的空气声计权隔声量不小于45dB，楼板的计权标准化撞击声声压级不大于70dB。户门的空气声计权隔声量不小于30dB。设计依据：《环境影响评价技术导则声环境》（HJ2.4-2009）；《建筑声学设计》；《建筑声学设计手册》；《建筑隔声设计——空气声隔声技术》；《建筑物理环境与设计》；《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）；《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）；《绿色建筑评价技术细则》；《绿色建筑评价技术细则补充说明》（规划设计部分）；《绿色建筑设计自评估报告（居住建筑）》。1理论依据:声音在房屋建筑中的传播，有许多不同的途径，如通过墙壁、门窗、楼板、基础及各种设备管道等。声的传播途径大致可归纳为两大类：通过空气的传声和通过建筑结构的固体传声。在建筑声学中，把凡是通过空气传播而来的声音称为空气声，例如汽车声、飞机声等；把凡是通过建筑结构传播的由机械振动和物体撞击等引起的声音，称为固体声，如脚步声、撞击声等。建筑构件隔绝的若是空气声，则称为空气声隔绝；若隔绝的是固体声，则称为固体声隔绝。在工程上，常用隔声量及来表示构件对空气声的隔绝能力，它与构件透射系数有如下关系：R=10lg1/t式中：t为构件的透射系数。可以看出，构件的透射系数越大，则隔声量越小，隔声性能越差；反之，透射系数越小，则隔声量越大，隔声性能越好。隔声构件按照不同的结构形式，有不同的隔声特性。对于隔墙（分户墙）设计上的措施，理论上采用高声阻、刚性、匀质密实的围护结构，如砖、混凝土等，其质量越大则振动越小，惰性抗力越大，使传声减小到最低程度，因而，密实而重质的材料隔声性能较好。1.1单层匀质密实墙的空气声隔绝单层匀质密实墙的隔声性能和入射声波的频率有关，还取决于墙本身的面密度、劲度、材料的内阻尼，以及墙的边界条件等因素。典型的单层匀质密实墙的隔声频率特性曲线如图1所示。多层复合板一般3-5层，在构造合理的条件下，相邻层间的材料尽量做成软硬结合形式。提高薄板的阻尼有助于改善隔声量。如在薄钢板上粘贴超过板厚三倍左右的沥青玻璃纤维或麻丝之类材料时，对消弱共振频率和吻合效应有显著作用。图1单层匀质墙典型隔声频率特性曲线从图1中可知，在不同频率时（低频、中频、高频），影响隔声性能的劲度、阻尼、质量控制现象。在很低的频率时，劲度起主要控制作用。隔声量随频率的降低而增大。随着频率的增高，质量效应增大，在某些频率处，可能出现劲度和质量效应相抵消而产生的构件共振现象。1.2多层复合板的设计要点现在的节能建筑一般采取多层复合墙板达到节能保温的效果，这同时也可以增加墙体的隔声性能。多层复合板的设计要点如下：多孔材料本身的隔声能力差，但当这些材料和坚实材料组成多层复合板时，在它的表面抹一层不透气的粉刷层或粘一层轻薄的材料时，则可提高它的隔声性能。如5mm厚的木丝板仅有的18分贝左右的隔声量，单面粉刷后，隔声量提高到24分贝左右，双面粉刷后隔声量可提高到30分贝左可。下图是几种隔声结构隔声性能的实测结果。图2改善多孔材料的隔声特性实例1.3质量定律如果把墙看成是无劲度、无阻尼的柔顺质量、且忽略墙的边界条件，则在声波垂直人射时，可从理论上得到墙的隔声量的计算式：式中m---------墙单位面积的质量，或称面密度，kg/m2ro-------空气密度，kg/m2c---------空气中的声速，一般取344m/s；f---------入射声波的频率，Hz。一般情况下，pmf＞roc,即pmf/roc＞1，上式便可简化为：如果声波并非垂直入射，而是无规入射时，则墙的隔声量为：上面两个式子证明，墙的单位面积质量越大，则隔声效果越好，单位面积质量每增加一倍，隔声量可增加6dB。这一规律称为“质量定律”。从上式还可以看出，入射声波的频率每增加一倍，隔声量也可以增加6dB。图3质量定律直线如图3所示：由质量控制的柔性板的隔声量由于本式是建立在理论上的许多假定条件下导出的，计算值普遍比实测大，并不符合现场实际情况，所以一般隔声设计中采用经验公式进行隔声量计算。所有经验公式隔声量计算值，普遍小于理论公式计算值，并不同程度地接近现场实际情况，接近实测，所以经验公式比理论公式有实用价值。经验公式都是加进了实践的因素，即包括实验室测定、现场测定、主观评估、判断等研究成果，它比理论公式接近实际，已不再是完全符合质量定律中的假定条件。但这些经验公式的基本变量还是质量m,质量大小控制隔声量，所以这类公式还是以质量定律为基本理论的隔声量经验计算式，是理论上的质量定律向实践的延伸。1.4建筑中应用的经验公式《建筑隔声设计——空气声隔声技术》书中，推荐我们使用影响我国声学界的艾尔杰里的两个经验公式，这两个经验公式是建筑师进行隔声设计的重要依据：R=23lgm-9(m≥200kg/m2)R=13.5lgm+13(m≤200kg/m2)2建筑构件隔声性能分析2.1围护结构构造分层楼板：水泥砂浆（20.0mm）+现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层（36.0mm）+钢筋混凝土（100.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）分户墙：水泥砂浆（20.0mm）+加气混凝土砌块(B06级)（200.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）通往封闭空间的户门：节能外门，传热系数3.0W/m2.K2.2建筑构件隔声性能分析根据《建筑隔声设计——空气声隔声技术》书中，推荐我们使用影响我国声学界的艾尔杰里的两个经验公式，根据该经验公式进行计算分析。2.2.1楼板的类型及计权隔声量分层楼板：水泥砂浆（20.0mm）+现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层（36.0mm）+钢筋混凝土（100.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）楼板类型水泥砂浆现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层钢筋混凝土水泥砂浆厚度(mm)203610020材料密度(kg/m3)200050025002000综合面密度（kg/㎡）348注：材料密度来自于《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）；楼板的综合面密度计算为m=0.02*2000+0.036*500+0.1*2500+0.02*2000=348kg/㎡《建筑隔声设计——空气声隔声技术》书中，推荐使用经验公式：R=23lgm-9(m≥200kg/m2)R=13.5lgm+13(m≤200kg/m2)本项目楼板的单位面积的质量为348kg/㎡，≥200kg/m2，根据经验公式计算得出：R=23lgm-9=23×lg348-9=49.5dB结论：根据隔声量经验公式计算本项目的楼板构造空气声计权隔声量为49.5dB。由此可得出结论，本项目楼板的空气声计权隔声量大于45dB。满足《绿色建筑评价标准》4.5.3条项中对楼板的空气声计权隔声量的要求。2.2.2分户墙的类型及计权隔声量分户墙、分隔采暖空调与不采暖空调空间的隔墙：水泥砂浆（20.0mm））+加气混凝土砌块(B06级)（200.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）分户墙类型水泥砂浆专用砌筑砂浆加气砌块（B06）水泥砂浆厚度(mm)2020020材料密度(kg/m3)21007002100综合面密度（kg/㎡）224注：材料密度来自于《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）；分户墙的综合面密度计算为：m=0.02*2100+0.20*700+0.02*2100=220kg/㎡《建筑隔声设计——空气声隔声技术》书中，推荐使用经验公式：R=23lgm-9（m≥200kg/㎡)R=13.5lgm+13(m≤200kg/㎡)本项目楼板的单位面积的质量为220kg/㎡，≥200kg/㎡，根据经验公式计算得出：R=23*lgm-9=23*lg224-9=45dB结论：根据隔声量经验公式计算本项目的分户墙构造空气声计权隔声量为45dB。由此可得出结论，本项目楼板的空气声计权隔声量大于45dB。满足《绿色建筑评价标准》4.5.3条项中对楼板的空气声计权隔声量的要求。2.2.3分户门的计权隔声量《民用建筑隔声设计规范》GB/J118-88中3.2.1规定，《建筑声学设计》书中表3-11给出的一般门窗的隔声量。从表一般双层门的隔声量在30～40dB,本项目的分户门采用双层门板中间填充20厚聚苯乙烯泡沫塑料，隔声效果好。在高噪声隔声中需要使用隔声门，提高门的隔声性能一方面需要提高门扇的隔声量，另一方面需要处理好门缝。提高门扇自身隔声量的方法有：ⅰ）增加门扇重量和厚度。但重量不能太大，否则难于开启，门框支撑也成问题；太厚也不行，影响开启，而且也受到锁具的限制。常规建筑隔声门重量在50kg/m2以内，厚度不大于8cm。ⅱ）使用不同密度的材料叠合而成，如多层钢板、密度板复合，各层的厚度也不同，防止共振和吻合效应。ⅲ）在门扇内形成空腹，内填吸声材料。隔声门门扇的隔声量可做到50-55dB。门缝处理的方法有：ⅰ）将门框做成多道企口，并使用密封胶条或密封海绵密封。采用密封条时要保证门缝各处受压均匀，密封条处处受压。有时采用两道密封条，但必须保证门扇和门框的加工精度，配合良好。ⅱ）采用机械压紧装置，如压条等。门的周边安装压紧装置，锁门转动扳手时，通过机械联动将压紧装置压在门框上，可获得良好的密封性。对于下部没有门槛的隔声门，必须在门扇底安装这种机械密封装置，关门时，压条自动压在地面上密封。通过良好门缝处理的单隔声门隔声量可达到45-50dB。结论:本项目楼梯间分户门采用双层门板中间填充20mm厚聚苯乙烯泡沫塑料，通过良好的门缝处理后隔声性能应能达到40-50dB。2.2.4楼板的计权标准化撞击声压级室内撞击声(也称固体声)主要有人员活动产生的楼板撞击声，设备、管道安装不当产生的固体传声等。建筑中噪声控制的任务就是通过一定的降噪减振措施，使房间内部噪声达到允许噪声标准。方法：运用参照对比法，根据《建筑隔声设计》附录8中已知的常用楼板的计权标准撞击声级，分析本项目的楼板的计权标准撞击声级。如下图表中常用各类楼板的计权标准撞击声级，其中框出的构造做法，与本项目的楼板构造进行比较：楼板类型：软木板（10.50mm）+聚乙烯泡沫塑料（2.00mm）+水泥砂浆（35.00mm）+钢筋混凝土（120.00mm）+水泥砂浆（20.00mm）对比构造做法综合面密度kg/㎡计权标准撞击声级Lnpw本项目楼板类型20mm水泥砂浆36mm现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层100mm钢筋混凝土20mm水泥石灰砂浆348见分析结论参照的楼板类型20mm水泥砂浆30mm水泥焦渣30mm锯末白灰90mm钢筋混凝土33172dB图4已知的常用楼板的计权标准撞击声级从上表得知：本项目楼板的地板和钢筋混凝土楼板均比参照构造混凝土楼板要厚，且综合面密度高于参照建筑。所以楼板的计权标准撞击声压级小于参照楼板。结论：根据参照构造对比分析可知本项目的楼板的计权标准撞击声级小于70dB。由此可得出结论，本项目楼板的计权标准撞击声级小于70dB。满足《绿色建筑评价标准》4.5.3条项中对楼板的计权标准撞击声级的要求。3分析结论根据对楼板、分户墙、分户门的计权隔声量及楼板的计权标准化撞击声压级计算分析可知，本项目楼板和分户墙剪力墙部分的空气声计权隔声量不小于45dB，满足《绿色建筑评价标准》GB/T50378—2006第4.5.3条对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施。楼板的计权标准化撞击声声压级小于63dB。户