当代建筑的隔声技术研究

陈碧云 冯智彬

【摘要】从三万多年前人类居住在洞穴到今天住在万丈高楼，随着国家经济、科技的进步改善了人居环境，给我们带来了翻天覆地的生活体验，但也由于设备越来越多，材料越来越单薄、施工技术越来越简化导致噪声干扰问题日益严重，建筑隔声能力大不如前，因此本文结合《绿色建筑评价标准》中对主要功能房间隔音提出的明确要求，以某电信基地一期土建项目为例具体说说当代建筑的噪音和隔声技术。

【关键词】噪音;隔声;当代建筑

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.055

1、项目介绍

本项目位于广州市中新知识城南起步区ZSCN-D4-1地块内，具体位置在KS2号路以南，永九快速路以东。该工程地块占地面积134999.2平方米，拟规划建设数据中心、科研楼以及综合楼，规划建筑面积为358887平方米，数据中心不少于13.25万平方米。其中本期为电信南方基地一期土建项目，位于地块东南角，建筑规模约为6.3万平方米。包括1栋6层和1栋10层的数据中心，数据中心主要功能为存放服务器等设备。其中在10层数据中心设1层地下室，地下室功能为消防水池，空调补水池及其设备水泵房。为保证项目机电设备正常运行，本项目分别在两栋数据中心的首层、屋面层、地下室设置了24台备用发电机，22台冷却塔，9台中央空调。某电信基地一期土建项目作为中国电信集团的重点项目之一，必须满足《绿色建筑评标标准》一星要求。

2、隔声理论概述

室内噪声主要来源于建筑周围环境的声源以及建筑物本身的隔声性能。建筑周围环境噪声源一般为交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。室内声源一般为家用电器、相邻房间设备噪声，行为动作噪声。

声音通过围护结构传播，其传播规律有两种途径：空气声和撞击声。声源经过空气向四周传播的噪声是空气声，例如说话、电视、乐器等通过空气传播。两物体相互撞击产生的噪声，通过固体来传播是撞击声，例如指楼上步履声、跑跳声、滑动声的振动通过地面传导到墙体，墙体发生共振，使声音变得无处不在。

2.1空气声隔声

当代建筑技术，追求建筑材料循环利用，因此墙体轻质化严重，不隔音是必然的，墙的单位面积质量越大，则隔声效果越好，这一规律称为“质量定律”，单位面积质量每增加一倍，隔声量可增加6dB。同样，入射声波的频率每增加一倍，隔声量也可以增加6dB。总体而言，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。对于高声阻、刚性、匀质密实的围护结构，通常越密实的材料对应结构的隔声性能越好。

2.2撞击声隔声

楼板的种类有很多，现在建筑都是现浇钢筋混凝土楼板，有单向板、双向板、密肋楼盖板、悬臂板、无梁楼板、现浇空心楼盖板等，每栋建筑中的楼板不是仅有一种结构，因房型和建筑功能布局的不同，同一栋楼中可能存在多种楼板形式，所以厚度也不同，在现行《混凝土结构设计规范》中，有详细介绍现浇楼板的厚度最低要求，单向板最薄6厘米，双向板标准是8厘米，预埋管线的10厘米，无梁楼板15厘米，现浇空心楼板20厘米。一般来说，这厚度达到楼板的空气隔声标准不难，因为常用的钢筋混凝土材料具有较好的隔绝空气声的能力，如果再加上饰面其他构造层那效果会更好，但钢筋混凝土楼板对撞击声的隔绝声却很差，因为声音在固体传递时，音量衰减很小。据我所知，近10年大多数房屋的楼板厚度采用8-10厘米的样子，更薄的也有，那种房子的居住体验就是楼上掉跟针楼下也能听得见，楼上跳一跳楼下像地震。

3、项目现状周围环境噪声源

根据《声环境工程区划分技术规范》和《声环境质量标准》的要求，某电信基地一期土建项目东面规划路及两侧为城市区域声环境4a类区，东面红线两侧纵深30m范围内为4a类标准，其余边界为2类标准。（如表1）

以上监测结果表明，项目现状周围环境噪声是满足规范要求的。

4、项目室内噪声污染源分析

本项目的噪声污染源主要为位于首层的备用柴油发电机、中央空调主机，位于屋面层的冷却塔、位于地下室的水泵、风机，位于标准层的变压器、室内风机盘管等设备。各位噪声源产生的噪声级如下：1.备用柴油发电机的声级范围是100-105dB（A）;2.位于首层的中央空调主机的声级范围是65-75dB（A）;3.冷却塔的声级范围是60-75dB（A）;4.变压器的声级范围是55-60dB（A）;5.水泵的声级范围是75-80dB（A）;6.风机的声级范围是70-75dB（A）;7.室内风机盘管的声级范围是45dB（A）。

显然，项目配套的设备的噪声已经超出其边界噪声值，会对周围环境是会产生一定影响的，因此设计过程中应通过良好的隔声、消声、吸声、和减振等措施以及日常维护性开机时间来最大限度消减其可能带来的噪声污染。本项目具体方法有：发电机房作全封闭设计，门采用重质隔声门，双层隔声观察窗。机房内作吸声隔热处理，通过隔声天花增强对上方的防护效果，再经过建筑结构的阻隔，减少对相邻建筑产生影响。发电机房吸排风量考虑发电机组散热，保证整个机房内正常的工作环境，风机选用低碳环保型设备，并在进、排风管设计消声百叶。发电机座、风机、排烟管、尾气喷淋装饰等做减振措施。合理安排设备保养时间，日常维护性开机仅限昼间进行。

4.1项目围护结构隔音技术的应用

建筑声学相关标准中对建筑内外围护结构中各类门窗、墙体、楼板、屋顶及地面的隔声性能做出明确要求。构建隔声性能与构造的材料和做法息息相关。本项目建筑围护结构详细信息如表2：

根据上述表格，经过单值评价量和频谱修正量计算后构件空气声隔声性能结果外墙、隔墙的隔声性能为46，满足低限要求;楼板的隔声性能为50，满足平均要求;门的的隔声性能为53，满足高限要求;外窗的隔声性能为30，满足高限要求。相邻房间空气声隔声性能结果为47，满足低限要求。樓板撞击声隔声性能为69，满足平均要求。

5、常用的围护结构隔音技术

围护结构隔声措施是由饰面层、找平层、结构层等组成的。隔声效果与材料厚度和密度有关系，简单来说，每个组成物质的厚度越厚，密度约大，那隔声效果肯定是越好的。除此之前，针对隔音性能也有很多方法可以提高的，目前比较占市场的做法有：1.铺设弹性楼面层;2.浮筑式楼板隔音;3.铺设隔音砂浆。简单说说这几种隔声措施的构造。

5.1、铺设弹性楼面层

弹性楼面即使用软的、有弹性的材料作为饰面层，例如地毯、木地板或者塑料地板。这种隔声的方法使用很广泛，施工也很方便，只要在主体工程结束后，装修楼面时铺设饰面层就可以。

5.2浮筑式楼板隔音

一般用在高档的住宅楼盘，也是一种最常规的隔音楼板，在钢筋混凝土楼板中加隔音减震材料，再用细钢筋网格浇筑，这样的楼板结构有很好的隔音减振效果，虽然这样的楼板就要比国标高7cm左右，但是能达到的隔音效果要比少7cm好很多。目前浮筑楼板的普及率很低，只有少许高端楼盘有使用，其实浮筑楼板造价并不昂贵，但隔音效果明显，是一种非常值得采用的隔声手段。

5.3隔音砂浆

隔音砂浆是新兴的绿色建筑隔音产品，是由水泥、石英砂、隔声填料及优质外加剂通过自动计量、搅拌混合而成。而且其施工方便，性价比高。在不用增加项目的主体结构成本的情况下相比传统墙体隔音做法成本降低近70%。与此同时，它不易形成声桥，强度高，不易破损，不易开裂。

结语：

综合以上这些，要使数据中心稳定运行，其配置设备产生的噪声远远很难符合绿色建筑评价的最低要求，因此，我们要注意以下几点：首先选择周围环境噪声符合声学要求的地块，其次是必须降低设备产生的噪声，最后就是利用合理的围护结构方式控制噪声源的传播，以减少对周边环境的影响。

参考文献：

[1]《建筑隔声设计-空气声隔声技术》

[2]《建筑声学设计手册》