建设绿色声环境 还医院一片安宁

文 / 郎宇福 李顺

一、 声学标准解读

本期标准：T/CECS 669-2020 《医院建筑噪声与振动控制设计标准》

本期重点如下：

1、 允许噪声级

医院各区域室内允许等效噪声级应符合表1中的规定。

表1 医院各区域室内允许噪声级 （等效声级，dB）

2、 吸声

空场情况下，医院各区域在250Hz～2000 Hz 1/1倍频程中心频率下的平均吸声系数应符合表2的规定。

表2 医院各区域的平均吸声系数

3、 隔声

3.1 房间类型

医院建筑内的房间可根据噪声产生情况按表3划分为3类。

表3 医院建筑内的房间类型

3.2 房间隔墙、楼板的空气声隔声标准

医院建筑各类房间隔墙、楼板的空气声隔声标准应符合表4的规定。

表4 医院建筑各类房间隔墙、楼板的空气声隔声标准（dB）

3.3 相邻房间之间的空气声隔声性能

相邻房间之间的空气声隔声性能应符合表5的规定。

表5 相邻房间之间的空气声隔声性能（dB）

标准（图1）解读：为规范医院建筑噪声与振动控制的技术水平，营造医院健康、舒适的声环境，做到安全适用、技术先进、经济合理，制定的行业标准，本标准适用于新建、改建和扩建医院建筑的噪声与振动控制设计，不适用占地医院、医疗点等临时性医院。该标准对医院的场地声环境规划、室内噪声控制、吸声控制、隔声控制、隔振控制均提出了设计标准和设计建议。该标准设置了两个级别，低限标准是基本要求，是所有医院都应达到的标准；高要求标准是对声环境舒适度要求较高的医院应符合的规定。

图1 T/CECS 669-2020 《医院建筑噪声与振动控制设计标准》行业标准封面

二、 声学基础知识分享

1、建筑设计中常用的隔墙有三种类型：钢筋混凝土、加气混凝土砌块、石膏板轻质隔墙。

2、单层均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、共振频率、吻合效应、材料的内阻尼和声桥。

3、影响隔墙隔声性能因素一：质量定律。声波无规入射时，理论上单层墙体的隔声量估算公式为：

式中R为单层墙的隔声量，M表示构件的面密度，单位为kg/m², f为声波的频率，单位为Hz；可以看出单层墙越厚越重隔声性能越好，面密度提高1倍，隔声量提高6dB。由于刚度、阻尼、共振、吻合效应、边界条件等影响，实际上墙板的隔声量与理论计算的结果并不一致，有的偏低也有的偏高。

4、影响隔墙隔声性能因素二：共振频率。任何隔墙都存在固有的共振频率, 当声波的频率和墙的共振频率达到一致时，墙体整体产生共振，该频率的隔声量将大大下降。

5、影响隔墙隔声性能因素三：吻合效应。声波接触墙板后，墙板除了垂直方向的受迫振动以外，还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率以上，受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动吻合，这时板就非常顺从地跟随入射声弯曲，造成声能大量地透射到另一侧去，形成隔声量的低谷。这种现象被称作吻合效应，这个与材料有关的特定截止频率被称为临界频率fc。

6、影响隔墙隔声性能因素四：阻尼。材料一般都具有一定的内阻尼，它能阻碍物体的相对运动，使物体的动能转化为热能。因此阻尼对提高材料的隔声性能有明显的作用，特别是抑制构件的共振和吻合效应隔声低谷上十分有效。一般材料的内阻都很小，而粘贴弹性材料则会增加内阻，如玻璃纤维棉、岩棉、橡胶阻尼毡等。

7、影响隔墙隔声性能因素五：声桥。板材直接固定在龙骨上时，受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板，这种像桥一样传递声能的现象被称为声桥。

三、 空间声环境设计医院声学设计

医院建筑（图2）有别于其他建筑，它是一个有生命、会因时空因素而改变的具有发展弹性的建筑有机体。其内部空间的复杂性，全年无休地提供服务的持续性，随着运营策略、管理模式甚至社会形态、科技经济而改变的成长性等，使得其医疗环境的营造更加艰辛。医院建筑的专业建筑师除了不断提高技术、吸取先进经验及医疗资讯外，还要倾听病患及家属、医护人员、医院管理者的需求，寻求最佳平衡点，创造更先进更完善、更人性化的医疗环境。

图2 医院

医院作为特殊的医疗场所,应为患者就诊带来安静、整洁的环境感受。然而事实上,随着患者流动量的增大、医疗设备的更新换代、周边环境的变化,医院声环境问题日益加剧。据美国霍普金斯大学的研究发现,在过去的10年间,医院噪声水平稳定持续的增高已经升级到一个世界范围的问题。噪声不仅困扰着患者和医护人员,而且还增加了发生医疗事故的风险。

医院建筑中需要解决的声学问题主要包含以下几个：

（1）外部环境噪声控制，包括外部交通的噪声，医院的选址应远离高速路、机场、铁路线、车站、港口、码头等存在显著噪声影响的区域与振动噪声源；合理的设计外墙结构，外窗及幕墙结构，控制外部环境噪声对医院建筑内部的影响。

（2）内部环境噪声控制，包括医院建筑内部水泵、空调机组等机械设备的噪声控制，医院内人来往的脚步声和推车声、医生、病患之间的交流声、墙壁上的电视声、医院内的呼叫信号声、拨号声。

（3）医院内病房之间、病房与医护走廊之间的相互影响，包括调整病房隔墙做法、病房门隔声处理等避免病房之间声音的互相干扰，保证病人能够在一个安静舒适的环境下休息，同时保证每个病人的私密性。

（4）病房内空调设备、卫浴设备等的噪声控制。包括空调风口噪声、卫浴设备冲水噪声和不同房间之间的相互影响。

（5）医院内部音质设计，包括充分进行吸声降噪设计，保证大厅内叫号时广播音质清晰，并保证室内噪声在允许的范围内；保证有足够的响度、良好的语言清晰度；声场分布均匀，并无对听音形成干扰的音质缺陷；为电声设计创造良好的建筑声学条件；控制大厅背景噪声达到允许标准，以及辅助用房的声学处理。

（6）医院内部大厅、诊室、手术室、化验室、办公室等附属空间的隔声和室内声环境控制。

（6）医院内部报告厅、会议室、示教室、测听室等音质要求较高房间的音质设计，保证有足够的响度、良好的语言清晰度。声场分布均匀，并无对听音形成干扰的音质缺陷。

四、 声学材料介绍材料名称：金属穿孔板 （图3）

图3 金属穿孔板

材料详情：

金属穿孔板多数是由0.6-1.2mm厚度的防锈铝、0.5-1.0mm镀锌钢板或都是0.5-1.0mm的普通钢板冲制而成，铝板面经过阳极氧化处理或喷漆处理，钢板经过喷塑或烤漆或喷漆处理，既起护面作用，又起装饰作用。穿孔板的穿孔率应小于20%，共振频率在100-4000Hz，板的厚度一般为2-13mm，孔径为ϕ2-8mm，孔距范围为10-100mm。穿孔板的吸声原理与亥姆霍兹共振器的原理相同，共振频率与穿孔率、孔径、板厚、板后空气层厚度有关。

穿孔板吸声结构空腔无吸声材料时，最大吸声系数约为0.3-0.6.这时穿孔率不宜过大，以1%-5%比较合适。穿孔率大，则吸声系数峰值下降，且吸声带宽变窄。在穿孔板吸声结构空腔内放置多孔吸声材料，可增大吸声系数，并展宽有效吸声频带。尤其当多孔吸声材料贴近穿孔板时吸声效果最好。金属穿孔板结构能耐高温、高湿、没有纤维、粉尘污染，适合于高温、高湿、超净和高速气流等环境（表6）。

表6 金属穿孔板吸声系数和吸声特性曲线和降噪系数（试件规格：1.0mm厚穿孔铝板（孔径3.0mm、穿孔率20%、背贴无纺布）+50mm空腔）

五、 常用室内装饰声学施工节点

图4节点说明：该节点为隐藏式（凹槽式）天花风口节点，该节点缺点是定向送风，送风的面积窄，适合于小空间、定向送风的空间。

图4 施工节点

图5节点说明：该节点为明装平面无缝天花风口节点大样，平面的出风面广，适合于场地较宽、开场区域或者风口较少区域。

图5 施工节点