绿建筑中声环境质量设计及隔声措施

㊀筑设计
文章编号:1009-9441(2021)01-0038-03
绿建筑中声环境质量设计及隔声措施ѲѲ徐国华,汤寅寅㊀(苏州市相城检测股份有限公司,江苏苏州㊀215131)
摘㊀要:根据绿建筑对声环境质量的要求,首先分析了绿建筑构筑中,尤其是声环境工程建设所依据的国家相关法律及设计所参照的标准及要求;其次阐明了从软件模拟预测㊁结构规划到工程声环境验收等方面的建筑优化设计;最后提出了建筑内部的楼板㊁门窗㊁墙体等提高室内声环境质量的措施,以期为绿建筑中声环境的预测㊁设计㊁施工等提供参考依据㊂
关键词:绿建筑;声环境;标准;设计;隔声
中图分类号:TU201.5㊀㊀㊀文献标识码:A
引言
绿建筑是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能㊁节地㊁节水㊁节材)㊁保护环境以及减少污染,为人类提供健康㊁适用和高效地使用空间,与自然和谐共生的建筑[1]㊂当今社会,大部分人平均每天处于室内时间在20h以上㊂因此,重视室内环境建设对人类的身心健康具有举足轻重的作用㊂
室内环境质量主要包括光环境㊁热环境㊁声环境和空气环境㊂目前国内的多数建筑将其热环境,即建筑的节能作为最重要的考核指标,而忽略了声环境指标㊂城市环境噪声污染是 在城市区域内所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活㊁工作和学习的现象 ,50dB 以上的声音会影响睡眠和休息,60dB的声音可使70%的人惊醒,>90dB的声音,人的交流和思维几乎无法进行㊂而长期在噪声环境下生活或工作可导致听力下降,直至产生噪声性耳聋,并可能引起心跳加快㊁血压升高㊁顽固性头痛㊁神经衰弱等㊂因此,良好的声环境已被列入绿生态小区九大技术系统重要内容之一㊂
为确保已有建筑环境质量达标,目前大量的建筑正在进行后期的绿建筑改造㊂然而,在所有环境改造项目中,声环境是最难改进或者改造的,且改造过程中的诸多要求,如能耗高㊁预算少㊁周期短㊁不干扰正常生活等,进一步限制了建筑声环境质量的提高㊂因此,在建筑前期进行合理地设计㊁布局,并将其与光环境㊁热环境等协同设计,兼顾健康㊁舒适㊁节能,方能获得优异的室内环境,使得建筑由 浅绿 向 深绿 发展㊂
1㊀绿建筑声环境设计和构筑应遵循的相关法律和标准
㊀㊀绿建筑的声学设计应符合‘中华人民共和国环境保护法“‘中华人民共和国环境噪声污染防治法“‘建设项目环境保护管理条例“等,参考GB/T 50356 2005‘剧场㊁电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范“
㊁GB50118 2010‘民用建筑隔声设计规范“中的相关内容,包括体型设计㊁混响时间设计与计算㊁噪声控制设计与计算等方面的内容;扩声系统设计可参考GB50371 2006‘厅堂扩声系统设计规范“中的相关内容,应包括最大声压级㊁传声频率特性㊁传声增益㊁声场不均匀度㊁语言清晰度等设计指标㊂除此之外,其他设计应参照并符合GB3096 2008‘声环境质量标准“㊁GB50096 2011‘住宅设计规范“㊁GB50378 2019‘绿建筑评价标准“等标准的要求㊂
2㊀优化建筑声环境的规划设计
对于普通的建筑,其声环境设计应尽可能简单化㊁模块化,用最少的投入获得最大的效益㊂而对于高档住宅㊁办公楼,或者对声环境具有特殊要求的房间,声环境设计应根据不同的需求而定制㊂对于声环境的设计,应首先考察环境噪声预测结果,而后评估各建筑的围护降噪性能以及采取的降噪措施㊂2.1㊀项目周边声环境的模拟计算
采用环境噪声预测软件,在项目的初始设计阶段,对室外和室内声环境的影响进行反复计算和模拟预测,在对周边声环境充分了解的前提下,采取必要的防治和降噪措施,一方面减少室外噪声干扰,建
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立优质的声环境,另一方面可降低项目使用阶段的自动飞镖发射器防身
运行能耗,从而大大降低工程建设和运营成本,减少
后期绿改造产生的费用,从根本上提高设计质量㊂
近年来,声环境计算机模拟分析软件已经获得
了长足的发展㊂室外声环境仿真模拟软件主要有德
国的SoundPLAN㊁Cadna/A㊁英国的Noisemap[2-3],由于室外受声环境噪声源设定误差的影响,模拟的准
确性受到较强的干扰,可在项目周边选取固定的位
置进行实测,与模拟结果进行类比,从而来减少软件
模拟而产生的误差㊂室内声环境模拟主要有Raynoise㊁丹麦Odeon7837等㊂BIM(Building Information Modeling)是基于建筑信息模型的建筑设计和模拟,基于BIM技术的绿建筑设计,可同时对风环境㊁光环境㊁热环境㊁声环境和能耗进行仿真模拟㊂而对于声环境,BIM技术亦可同时对室外和室内声环境进行模拟设计[2]㊂与BIM技术一样, Virtual Lab声场模拟平台既可以对室内声环境进行模拟,也可对室外噪声级进行预测评价[4]㊂
对于室内声环境的计算,首先,根据实测结果确
ee22定建筑边界的昼夜噪声值,除去房间吸声量和单面
阻隔墙的隔声量,从而得出外部噪声经围护结构传
递到室内的声压等级;其次,计算建筑内相邻房间传
递而来的声压级,其计算过程类似于室外传声的计
算方法;第三,叠加目标房间内部设备产生的所有噪
声级;最终,将上述三部分声压级叠加后,得到目标
房间的噪声级[5-6]㊂
2.2㊀项目整体结构设计
从整体的规划设计㊁平面布局考虑,建筑周边应
设计一定宽度的绿化带,变配电房㊁水泵房不应建于
住宅或者重要房间的正上方或者下方等㊂此外,模
拟分析此类设备的振动情况,可针对性的设计合理
有效地减振措施,降低其通过围护结构传递进入室线路模拟器
内的噪声㊂
2.3㊀建设完成后的声环境检测
室外噪声主要通过建筑的围护结构,如门窗㊁内
墙㊁外墙㊁楼地面㊁顶板等传播进入室内,因此建筑围
护结构的隔声性能直接影响着建筑的总噪声级㊂首
先,对室外声环境进行检测㊂对于住宅区域,道路交
通产生的噪声是最大的噪声源头[7]㊂连续24h不间断测量显然不切实际,可在每日最不利噪声点进行检测,城市主干道的统计应选择典型工作日,商业区的道路应选择法定节假日,对于每日检测时间的选择应尽可能覆盖各个重要时段,分别统计白昼和黑夜的交通高峰和低谷时段的车流量以及车流量中
重型车辆的比例㊂此外,在统计车流量时,还需将道路状况的变化纳入重要参考指标㊂
对于建筑自身的声环境检测,应对门窗㊁分户墙㊁楼板等的空气声隔声性能和撞击隔声性能㊁室内背景噪声等进行检测验收[8]㊂检测标准应参照GB 50118 2010‘民用建筑隔声设计规范“中的最低要
求㊂测量方法应按照国家标准GB/T19889‘声学建筑和建筑构件隔声测量“来执行[9-10]㊂
3㊀绿建筑的隔声措施
噪声种类繁多,但主要分为室外环境噪声和室内噪声㊂其中,室外噪声包括道路交通噪声㊁工业噪声和社会生活噪声,而室内噪声则为邻居之间家庭生活相互干扰以及住宅设备噪声,如冰箱㊁空调㊁电梯等㊂
建筑室外降噪主要通过合理的省市居住区域规划㊁加设绿化带或隔声屏障㊁工程质量验收等措施来提高项目的整体声环境㊂而室内的噪声主要是通过建筑楼板㊁建筑隔墙和建筑门窗来传播㊂为减少建筑内室与室之间的相互影响,在室内门窗㊁墙体和楼板建筑的过程中应提前做好隔声措施㊂
3.1㊀门窗的隔声措施
门窗是建筑物隔声的薄弱环节㊂影响外窗隔声性能的因素主要有:窗户材质㊁窗户打开形式㊁玻璃材
质㊁窗户密封性以及窗户上五金配件的性能等㊂对于外窗玻璃,当其表面质量相同时,隔声性能从优到劣依次为:双夹层中空玻璃>单夹层中空玻璃>夹层玻璃>单层玻璃>中空玻璃㊂若计划改造窗户以提高其隔声性能,往往可通过以下顺序调整窗户玻璃的隔声等级:提高声阻尼(采用夹层玻璃)㊁增加空气层厚度㊁加大玻璃层厚度,而耐久性较好的五金配件和密封件可显著延缓建筑窗户隔声性能的衰退㊂
3.2㊀墙体的隔声方案和措施
不同类型的墙体应采取不同的隔声方案和措施㊂在湿作业下构筑的墙体,墙体质量㊁开关放置以及管槽位置等均会影响墙体的隔声性能㊂提高墙体隔声性能的措施如下:
可控硅焊机(1)墙体质量改进㊂确保砌筑砂浆的饱满度以及抹灰的厚度和质量;采用隔声毡包裹开关盒并作密封处理,在施工过程中避免开关盒背靠背放置;减少墙体的孔洞和缝隙从而减少声学通道的形成㊂(2)穿墙管道改进㊂穿墙管道周边处理也是提升墙体隔声性能的关键㊂所有的穿墙管道必须采用
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建材技术与应用㊀1/2021
套筒,且套筒与管道之间必须填实并用胶条封闭;套筒与墙体之间采用玻璃棉等材料严密嵌填,并用
水泥砂浆密封㊂
(3)在结构允许的情况下,尽量采用承重墙作为分户墙㊂若分户墙是填充墙,可使用陶粒混凝土或密度较大的增强石膏砌筑㊂
(4)墙体中的嵌槽和管路避免贯通㊂
3.3㊀楼板的隔声措施
不同级别或用途的住宅㊁办公楼等对楼板采取的隔声措施有所不同㊂对于隔声高要求的住宅,一般可采取浮筑楼板㊁弹性面层铺设㊁组合法减振等措施来降低住宅内传声,减少相互干扰㊂在浮筑过程中,尽量减少楼板与周边墙体或洞口的刚性连接,阻断 声桥 的形成㊂对加铺龙骨的地板,较为多见的缺陷是龙骨直接铺设于基层之上,或是为了钉牢地板和基层楼板而用铁钉贯穿弹性垫层,这类缺陷导致隔声性能全部丧失[11]㊂除上述方法外,将室内石膏板吊顶改成吸声降噪吊顶,加入隔声屏风或隔声㊁吸声两用的屏风等也可提高室内声环境质量㊂
4㊀结语
可持续发展对绿建筑的发展提出了更高的要求,而人们对声环境质量的要求伴随着人类生活水平的日益升高逐渐升高㊂当前已有建筑的声环境改造质量由于受能耗高㊁预算少㊁不影响正常生活等多因
素的限制,改造难度极大㊂因此,在建筑初期即应对其声环境进行特别设计,并对工程周边的声环境以及内部的声环境进行检测和验收;在建筑施工过程中,在楼板㊁门窗以及墙体等方面采取有效地隔声措施㊂
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res in Green Buildings
XU Guo-hua,TANG Yin-yin (Suzhou Xiangcheng Testing Co.,Ltd.,Suzhou, Jiangsu,215131,China)
Abstract:According to the requirements of sound environment quality of green buildings,this paper first analyzes the relevant national laws and standards and requirements for the design of sound environment engineering construction in green buildings;then it expounds the building optimization design from the aspects of software simulation and prediction,structural planning to engineering sound environment acceptance; finally,it puts forward the measures to improve the quality of indoor acoustic environment in the internal floor,doors and windows,walls and so on,in order to provide reference for the prediction,design and construction of the acoustic environment.
Key words:green building;acoustic environment; standard;design;sound insulation
作者简介:徐国华(1986-),男,江苏苏州人,工程师,2015年7月毕业于苏州科技大学工程管理专业,现从事建筑节能工程检测工作㊂
收稿日期:2020-09-24
(编辑㊀李江华)
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