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pvc塑胶地板撞击回声详解-ag亚美平台

返回列表 来源:http://www.pvc66.cn 发布日期:2020-07-01 17:53

随着绿色建筑的全面推进, 人们对室内声环境质量的关注度不断上升, 而楼板撞击声隔声性能不良长期受到诟病。为了切实保障楼板撞击声隔声性能的提高, 国家标准[1,2]中规定了楼板撞击声隔声性能, 并将满足楼板撞击声隔声性能的低限要求作为评价绿色建筑的前提条件。由于目前大部分建筑尚未实现土建装修一体化, 楼板构造在二次装修时才能*终确定, 因此楼板撞击声隔声性能无法在设计阶段得到控制, 在运营阶段又没有采取有效措施加以改善, 从而使楼板撞击声隔声问题愈发突出。本文通过对塑胶地板的楼板撞击声压级进行测量, 针对采用塑胶地板的场所提出了几种楼板隔声构造建议, 为采用塑胶地板作为楼板撞击声隔声问题的解决方案提供了参考。
 
1 楼板撞击声隔声原理
理论上均质楼板受到撞击时, 下层房间的撞击声压级Ln可用以下公式[3]表达:
 
式中, f为频率 (Hz) ;E为楼板的弹性模量 (N/m2) ;ρ为楼板的密度 (kg/m3) ;h为楼板的厚度 (m) ;C为常数。
由式 (1) 可知, 楼板撞击声压级随频率成正相关, 与楼板的弹性模量、密度和厚度成负相关, 即通过提高楼板的弹性模量、密度和厚度, 可起到降低楼板撞击声压级的作用。但是一味地提高楼板的质量或厚度, 不仅不利于节材, 更在给结构承载力带来负担的同时增加了造价。因此为了满足国家标准中对楼板撞击声的要求, 通常考虑采用弹性材料的面层, 如木地板、地毯楼板等。当房间必须采用地砖楼板时, 可在面层和混凝土基层之间铺设弹性垫层 (浮筑楼板) 或在下方房间的顶棚设计隔声吊顶。根据国家标准[2,4], 木地板、地毯楼板、地砖浮筑楼板和地砖楼板 (含隔声吊顶) 的撞击声压级分别为63d B、52d B、65d B和75d B, 可满足大多数功能房间的楼板撞击声隔声标准。对于不适宜采用木地板、地毯楼板或地砖楼板的功能房间, 如医院建筑中的手术室、学校建筑中的实验室、商业建筑中的健身中心等, 此类功能房间多采用塑胶地板, 塑胶地板, 也称PVC地板, 其主要成分为聚氯乙烯, 具有耐磨、轻薄、防滑、防火、防水等优点。且与弹性垫层相似, 塑胶地板具有阻尼特性, 在重物的冲击下有良好的弹性恢复, 因此可减弱由撞击声产生的振动, 增强楼板撞击声隔声性能。由于国家标准[4]中没有摘录塑胶地板的撞击声压级, 一定程度上局限了塑胶地板在绿色建筑中的推广应用。
 
2 楼板撞击声测试
2.1 测试方法
本测试依照国家标准[5]进行现场测量。利用建筑声学测量系统中的撞击器在楼板上撞击, 同时测量接收室内的1/3倍频程的平均声压级Li。在不同的传声器位置和撞击器位置分别测量6次, 得到室内平均声压级L:
 
 
 
式中, Li为室内n个测点的声压级, 从L1到Ln (d B) 。
 
考虑接收室的吸声状况, 对测量结果Li进行修正, 并转化为标准化撞击声压级L'n T:
 
 
 
式中, T为接收室测量的混响时间 (s) ;T0为基准混响时间 (s) , 取0.5s。
 
由于不同频率的楼板撞击声压级也不同, 因此每个楼板构造的测量结果均为一组数据。为了与国家标准[2]中的要求进行对比, 便于在建筑设计时使用, 可按国家标准[6]中规定的计算方法, 将测量结果转化为计权评价量, 并用L'n T, w来表示计权标准化撞击声压级, 用ΔL'w来表示计权撞击声压级改善量。
 
2.2 测试对象
本测试选择某建筑上下相邻房间之间的毛坯楼板, 发声室和接收室的容积分别为44.8m3和40.6m3。被测试的塑胶地板共4种, 图1中从左到右厚度分别为1.5mm、1.6mm、4.5mm和2.0mm。现场测量时, 为避免毛坯楼板受损, 塑胶地板用胶粘贴于毛坯楼板表面。
 
图1 测试对象与测试仪器
 
图1 测试对象与测试仪器   
 
3 塑胶地板对楼板撞击声压级的改善
现场测量受客观因素的影响, 结果与实验室测量相比存在一定偏差, 但仍可大致反映塑胶地板厚度与楼板撞击声压级的关系。毛坯楼板在铺设不同厚度的塑胶地板的情况下, 楼板撞击声压级的测量结果如图2所示。从图2中可看出, 与毛坯楼板相比, 塑胶地板的楼板撞击声隔声性能在低频段略有降低, 在中高频段和高频段有明显改善。当塑胶地板的厚度为1.5mm~2.0mm时, 楼板撞击声压级改善量主要体现在800Hz~3150Hz的频率范围, 并且楼板撞击声压级随塑胶地板厚度的增加, 变化较小;当塑胶地板的厚度达到4.5mm时, 在315Hz~3150Hz的频率范围内, 楼板撞击声压级大幅度减小。
 
基于毛坯楼板和不同厚度塑胶地板的撞击声压级测量结果, 对接收室的吸声状况进行修正, 本测试中不同频率的接收室混响时间为1.47s~2.15s, 修正值为4.7d B~6.3d B, 得到修正后的标准化撞击声压级 (见图3) , 进而计算5种楼板构造的计权标准化撞击声压级和不同厚度的塑胶地板对撞击声压级的改善情况 (见表1) 。由表1可知, 采用1.5mm、1.6mm的塑胶地板时, 楼板撞击声压级的改善效果*差, 计权撞击声压级改善量均为3d B;2.0mm塑胶地板的改善效果次之, 并且前二者相比, 计权撞击声压级改善量仅有1d B的提升;4.5mm塑胶地板的撞击声隔声性能*佳, 计权撞击声压级改善量可达到11d B, 优于隔声吊顶的改善效果。从计算结果来看, 塑胶地板厚度与计权楼板撞击声压级改善量并非线性相关, 这与图2中折线的变化趋势基本一致。塑胶地板的厚度越大, 弹性越好、面密度越大, 楼板撞击声隔声性能的提升幅度也越明显。因此, 在建筑设计时, 塑胶地板的厚度不宜太小, 可采用4.5mm、6.0mm的产品, 充分发挥塑胶地板对楼板撞击声的隔绝作用, 尽可能不增加楼板自重, 同时达到较好的楼板撞击声隔声效果。
 
图2 毛坯楼板和不同厚度塑胶地板的撞击声压级测量结果
 
图2 毛坯楼板和不同厚度塑胶地板的撞击声压级测量结果 
 
 
图3 毛坯楼板和不同厚度塑胶地板的标准化撞击声压级 (修正后的测量结果)
 
图3 毛坯楼板和不同厚度塑胶地板的标准化撞击声压级 (修正后的测量结果)   
 
 
 
表1 计权标准化撞击声压级及计权撞击声压级改善量     
 
表1 计权标准化撞击声压级及计权撞击声压级改善量
 
注:现场测量受楼板施工质量、房间侧向传声等因素影响, 测量结果与相同构造的实验室测量结果相比存在偏差, 因此本文中计算得到的计权标准化撞击声压级仅供参考, 塑胶地板的楼板撞击声隔声性能主要基于计权撞击声压级改善量进行分析。
 
4 塑胶地板的应用建议
根据塑胶地板的撞击声压级现场测量结果可知, 1.5mm~4.5mm的塑胶地板对撞击声压级的改善量可达到3d B~11d B。目前市面上的塑胶地板 (商用) 的厚度一般为1.5mm~3.5mm, 用于运动场地时, 厚度一般4.0mm~6.0mm。参照塑胶地板厚度与楼板撞击声压级改善量的变化趋势, 可推断6.0mm的塑胶地板可降低楼板撞击声约15d B。
 
对于采用塑胶地板的房间, 可根据房间的空调形式, 通过设计隔声吊顶 (采用集中空调时) 或在塑胶地板和混凝土楼板基层之间设置减振垫 (未采用集中空调时) , 改善楼板撞击声隔声性能, 从而满足国家标准[2]中规定的楼板撞击声隔声要求。具体而言, 对于手术室之间的楼板 (撞击声压级不应大于75d B) , 可采用3.5mm的塑胶地板或1.5mm的塑胶地板, 并在楼板下方设置隔声吊顶;对于手术室与下层听力测听室之间的楼板 (撞击声压级不应大于60d B) , 可采用3.5mm的塑胶地板, 并在塑胶地板和混凝土楼板基层之间设置减振垫, *后在楼板下方设置隔声吊顶;对于健身中心与下层噪声敏感房间之间的楼板 (撞击声压级不应大于50d B) , 和手术室与下层听力测听室之间的楼板基本相同, 但塑胶地板的厚度需调整为6.0mm。
 
建筑设计时, 采用适当的楼板隔声构造固然是改善楼板撞击声隔声性能的重要方式, 但良好的室内声环境更离不开合理的平面布置和空间布局。尽量将容易产生噪声的房间远离噪声敏感房间, 从声源处加以控制, 往往是*直接、*经济的方式。以健身中心为例, 将其设置在一层或地下室 (下层无噪声敏感房间) 时, 健身中心的楼板没有撞击声隔声要求, 不仅将楼板撞击声对下层房间的干扰降到*小, 同时简化了楼板构造, 降低了造价。
 
5 结论
市面上常见的塑胶地板对楼板撞击声压级的改善量约为3d B~15d B。塑胶地板的厚度越大, 楼板撞击声压级改善量的提升幅度也越大。因此, 当采用塑胶地板的有楼板撞击声隔声要求时, 可优先使用厚度较大的塑胶地板, 再结合设计隔声吊顶、减振垫, 进一步提高楼板撞击声隔声效果。另外, 在建筑设计时, 应优先考虑功能房间的平面布置和空间布局, 再通过合理的楼板隔声构造控制楼板撞击声的传递。
 

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