建筑构件隔声性能计算书.pdf

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1、1 建筑构件隔声性能计算书 计算概述 项目名称 项目地址 建设单位 设计单位 项目情况：建设用地面积：129040 平方米，规划总建筑面积 237801.27 平方米。其中：本工程建筑面积为：9589.3 平方米；建筑密度：11.4%，容积率：1.843，绿地率：35%。标准要求 满足国标绿色建筑评价标准GB50378 第 4.5.3 条控制项“对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施。卧室、起居室的允许噪声级在关窗状态下白天不大于45 dB(A)，夜间不大于 35 dB(A).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

2、小于 30dB;外窗的空气声计权隔声量不小于 25dB,沿街时不小于30dB”的规定”计算依据 环境影响评价技术导则 声环境（HJ2.42009）；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；民用建筑隔声设计规范GB50118-2010 绿色建筑评价标准GB/T50378-2014；绿色建筑设计自评估报告（居住建筑）。2 理论依据 原理概要 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

3、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。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。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：1lg10R 为构件的透射系数。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

4、，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。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。3 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。多层复合板的设计要

5、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：（1）多层复合板一般 35 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。（2）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，对消弱共振频率和吻合效应有显著作用。（3）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5 mm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

6、到 30 分贝左右。几种隔声结构隔声性能的实测结果如图 2 所示。4 图 2 改善多孔材料的隔声特性实例 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：21lg10cmfRoo 式中m墙单位面积的质量，或称面密度，kg/m2 o空气密度，kg/m2 c空气中的声速，一般取 344 m/s；f入射声波的频率，Hz。一般情况下，mfco,即cmfo1，上式便可简化为：cmfRoolg20 43lg20lg20fm 如果声波并非垂直入射，而是无规入射时，则墙的隔声量为：5 48lg20lg205fmRRo 上面两个式子证明

7、，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6 dB。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6 dB。图 3 表示了质量定律直线。图 3 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

8、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。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：9lg23mR (m200kg/m2)13lg5.13mR (m200kg/m2)正入射 现场入射 无规入射 6 建筑构件隔声性能分析 围护结构构造 外墙构造：水泥砂浆(5mm)+无机渗透性 A 级保温板(100mm)+水泥砂浆（20mm）+加气混凝土（180m

9、m）+石灰砂浆（20.0mm）隔墙墙构造：水泥砂浆（20.0mm）+加气混凝土（180.0mm）+胶粉聚苯颗粒(20mm)+水泥砂浆（20.0mm）普通楼板构造：水 泥砂浆（20.0mm）+混凝土垫层（50.0mm）+钢筋混凝土（100.0mm）+石灰砂浆（20.0mm）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。9lg23mR (m200kg/m2)13lg5.13mR (m200kg/m2)外墙计权隔声量 表 1 外墙构造 外墙构造 水泥砂浆 无机渗透性 A级保温板 水泥砂浆 加气混凝土 混合砂浆

10、厚度(mm)5 100 20 200 20 材料密度(kg/m3)1800 30 1800 600 1700 综合面密度(kg/m2)201.1 注：材料密度来自于民用建筑热工设计规范（GB50176-93）；外墙的综合面密度计算为：m=0.0051800+0.9530+0.021800+0.2600+0.021700=201.1kg/m2 建筑隔声设计空气声隔声技术书中，推荐使用经验公式：13lg5.13mR (m200 kg/m2)13lg5.13mR (m200 kg/m2)本项目楼板的单位面积质量为 201.1kg/m2200 kg/m2，根据经验公式计7 算得：R=23 m-9=23

11、 201.1-9=47.96dB 结论：本项目外墙的空气声计权隔声量为 47.96dB，即满足国标 绿色建筑评价标准4.5.3 条外墙空气声计权隔声量不小于 45 dB 的要求。隔墙的类型及计权隔声 表 2 隔墙构造 分户墙构造 水泥砂浆 胶粉聚苯颗粒 加气混凝土 水泥砂浆 厚度(mm)20 20 180 20 材 料 密 度(kg/m3)1800 250 600 1800 综 合 面 密 度(kg/m2)197.0 注：材料密度来自于民用建筑热工设计规范（GB50176-93）；隔墙的综合面密度计算为：m=0.021800+0.02250+0.20600+0.021800=197.00 kg

12、/m2 图 5 加气混凝土隔墙隔声性能 根据蒸压加气混凝土建筑应用技术规程JGJ-2008 附录 A 蒸压加气混凝土外墙隔声性能，如错误!未找到引用源。所示可知被测试材料的计权隔声量为 45.2 dB，本项目隔墙厚度为 200 mm，且单侧有 20 mm 厚玻化微珠，其墙体总厚度、综合面密度大于测试材料，由于两个材料结构构造相近，且密实而重质的材料隔声性能较好，因此可以判定本项目隔墙的空气声计权隔声量大于 45 dB。结论：本项目隔墙的空气声计权隔声量大于 45 dB，即满足即满足国标 绿色建筑评价标准4.5.3 条分户墙空气声计权隔声量不小于 45 dB 的要求。8 楼板的类型及计权隔声量

13、表 3 普通楼板构造 楼板构造 水泥砂浆 钢筋混凝土 混凝土垫层 石灰砂浆 厚度(mm)20 100 50 20 材料密度(kg/m3)1800 2500 2500 1600 综合面密度(kg/m2)443 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=0.021800+0.152500+0.021600=443kg/m2 建筑隔声设计空气声隔声技术书中，推荐使用经验公式：9lg23mR (m200 kg/m2)13lg5.13mR (m200 kg/m2)本项目楼板的单位面积质量为 443kg/m2200 kg/m2，根据经验公式计算得：R=23

14、 m-9=23 443-9=51.88dB 结论：本项目楼板的空气声计权隔声量为 51.88dB，即满足国标 绿色建筑评价标准4.5.3 条楼板空气声计权隔声量不小于 45 dB 的要求。户门的计权隔声量 建筑声学设计表 3-11 中给出了一般门窗的隔声量。表中双层门的隔声量一般在 3040 dB,本项目的分户门采用节能门，双层金属门板中间填充 30 mm 厚玻璃棉板，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：）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

15、，而且也受到锁具的限制。常规建筑隔声门重量在 50 kg/m2以内，厚度不大于 8 cm。9）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。）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 4045 dB。门缝处理的方法有：）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。）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

16、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 3540 dB。结论：楼梯间分户门采用安全节能门，通过良好的门缝处理后隔声性能应能达到 3540 dB。即满足绿色建筑评价标准4.5.3 条户门空气声计权隔声量不小于 30 dB 的要求。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

17、撞击声级。如下图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：10 表 4 普通楼板构造 类型 构造做法 综合面密度 楼板 水泥砂浆 钢筋混凝土 细石混凝土（地暖）水泥砂浆 370 kg/m2 20 mm 100 mm 50mm 20 mm 11 本项目普通楼板与所选作为参照的常用楼板的构造进行比较，钢筋混凝土、水泥砂浆的质量均大于参照楼板，用户在地暖层上铺设地砖或木地板，本项目普通楼板综合面密度大于参照构造楼板，结构与参照楼板基本相同，判断其参照楼板计权标准撞击声级为56dB。即本项目普通楼板的计权标准撞击声压级小于参照楼板（56 dB）。结论：本项目楼板

18、的计权标准撞击声级小于 56dB，满足绿色建筑评价标准4.5.3 条楼板的计权标准化撞击声声压级不大于 70 dB。分析结论 该工程外墙、楼板、隔墙、外门的计权隔声量及楼板的计权标准化撞击声压级进行计算，可知本项目楼板和分户墙的空气声计权隔声量大于45 dB，楼板的计权标准化撞击声声压级小于 56 dB。满足国标绿色建筑评价标准GB50378 第 4.5.3 条控制项“对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施。允许噪声级在关窗状态下白天不大于 45 dB(A)，夜间不大于 35 dB(A).楼板和隔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。外窗的空气声计权隔声量不小于25dB,沿街时不小于 30dB”的规定”中关于外墙、楼板、隔墙、外门的计权隔声量及楼板的计权标准化撞击声压级的相关要求。