李聪聪 魏小强 郑富家 黄 旭
中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 广东 深圳 518048
珠海长隆宿舍一期工程位于珠海横琴新区,为长隆集团员工宿舍小区,总用地面积3.56万 m2,总建筑面积为12.6万 m2,包括6栋11—16层的宿舍楼,建筑高度42~60 m,共有1 198套房间,可容纳近3 000名员工在其中生活。
该项目按国家绿色建筑二星级标准设计,宿舍楼采用空气能热水器集中供应热水,6栋宿舍楼屋顶设备层共设有27台空气能热水器、27台风机。为降低设备运行时产生的振动和噪声、提高居住舒适度,屋顶设备基础以浮筑地台形式对噪声源进行隔声减振处理,浮筑地台区域如图1所示。
图1 屋顶设备层浮筑地台区域
此外,该项目在各楼层房间的楼板与面层之间加设了弹性隔声垫层,形成了“浮筑楼板”,从而降低人员活动产生的噪声对他人的影响。采用“浮筑楼板”的区域如图2所示。
图2 普通员工宿舍施工隔声垫区域
根据民用建筑隔声规范的规定,可采用控制声音传播介质的方式增强楼板的隔声效果,因此要求楼板必须能够有效抵抗声音通过空气振动或直接撞击的方式进行传播。当楼板等固体构件受到外力撞击时,振动将在固体构件及其连接结构内传播,最后向周围空间传递声音。由于振动在固体传播时的衰减很小,因此只要固体构件是连接在一起的,振动就会传播得很远[1-6]。
以往设备安装过程中的减振,大多采用加厚设备基础、加装弹簧减振器制成惯性地台、增加安装基础惰性块降低水泵机组隔振体系的重心等,最好的情况是将隔振元件的中心与隔振体系重心相叠合,该设置方法能避免振动的耦合。这些方法对只有竖向力的设备有效果,但对于某些运行时产生振动的设备效果不足。
目前对于产生振动的机电设备,常采用的方法是在设备与楼板之间设置弹性减振垫层,在声源处进行控制,从而解决撞击传声问题。当使用弹簧或与类似弹簧效果的玻璃棉减振做垫层将地面做成浮筑结构的地面时,可有效阻止声音通过房屋结构传入室内,提高楼板隔声能力。
本项目屋面设备浮筑地台由结构楼板上的围护结构、弹性层、浮筑层组成。通常把屋面上新增现浇钢筋混凝土板设置为浮筑层,通过刚性浮筑层可以提高隔声、隔振效果,为下层住户提供更为安静的空间。本项目设备层与下层空间不设架空层,结合实际情况,弹性层采用50 mm厚的JF-50橡胶隔振隔声垫。为了达到更好的隔声效果,本项目使用隔声性是普通水泥5~8倍的泡沫混凝土做找坡层,屋顶找坡层原设计坡度为3%,最薄处为50 mm。泡沫混凝土不仅可以降低屋面荷载、提高设备层与下层空间隔声能力,而且属于利废、环保、节能、低廉、轻质高强、不吸水、不燃性的新型建筑节能材料,泡沫混凝土含有大量封闭的孔隙,使其拥有良好的力学性能和物理性能,可充分解决居住空间的隔声问题,浮筑地台组成见图3。
图3 浮筑地台大样
浮筑地台弹性层构造主要依据设备参数信息确定阻尼隔振胶块布置数量和间距,设备参数信息包括设备运行荷载、设备基础大小等。以空气能热水机设备基础为例进行浮筑地台弹性层设计,基础尺寸1 130 mm×1 000 mm,取安全系数为1.2,计算所得弹性层总压力为11 048.52 N。JF-50单块额定荷载为1 176 N,隔振块所需个数至少为11 048.52÷1 176 ≈10个,本项目JF-50橡胶隔振隔声垫物理性能见表1,布置如图4所示。
图4 隔振隔声胶垫布置
表1 JF橡胶隔振隔声垫物理性能参数
屋面浮筑地台施工前,需对已浇筑好的屋面混凝土板用泡沫混凝土进行找坡,再进行浮筑地台施工。
1)涂抹防水涂料基层楼面应打扫干净,修补所有裂缝并清理残留物,先用厚20 mm的1∶3水泥砂浆找平。必要时可增加钢筋层,以防止找平层在高荷载时发生破裂。
2)涂抹3 mm厚聚氨酯防水涂料1层。
3)平面铺设50 mm厚JF-50浮筑结构橡胶隔振隔声垫,由于浮筑地台修成后很难进行任何修补,因此在施工时应小心检查以确保安装适当,铺设间距见图5。
图5 隔振隔声胶垫施工
4)铺设厚2 mm镀锌钢板作为浮筑层底模,必须确保钢板表面平整、无锈蚀;点焊连接钢板,焊点均匀设置,间隔不大于0.3 m,拼缝宽度不大于0.003 m,从而增强钢板的整体强度、减少受压变形。当基础较大,需铺设多块镀锌钢板时,交接位置镀锌钢板搭接0.1 m,镀锌钢板与四周围护结构拼接严密,并设置透明胶带防护层。避免浇筑时浮筑层混凝土渗入弹性层,导致结构板与浮筑层粘连,影响浮筑地台效果。
5)涂抹2 mm厚防水材料1层,在浮筑垫上面铺设防厚2 mm防水卷材(自粘型),防水卷材也要盖住侧向围边浮筑橡胶垫。
6)铺设厚0.15 mm聚乙烯膈膜。
7)现浇厚200 mm钢筋混凝土板,C25混凝土内配φ10 mm双层双向@200 mm,注意钢筋网不得刺破防水卷材,钢筋网需保证在混凝土层的中部。若不是一次性浇筑混凝土,需加设连接钢筋于连接位,浇筑完成后,进行正常养护7 d,达到设备安装强度要求即可进行设备安装。
本工程为员工宿舍楼,为达到更好的隔声、隔振效果,综合考虑各方面因素后,决定在居住房间选用浮筑楼板的隔声减振方案。在结构楼板上刷1道掺有建筑胶的水泥浆,然后铺厚度3 mm、密度550 kg/m3的聚氨酯橡胶隔声垫,上铺1层厚0.2 mm的防水薄膜,结合层为厚35 mm的DSM20预拌砂浆,面层为厚10 mm防滑地砖,用白水泥擦缝,如图6所示。
图6 浮筑楼板建筑做法
楼面结构板应原浆收光,施工前将楼面结构板清扫干净,对结构不平整部位进行修补打磨,平整度控制在+10 mm以内。基层验收合格后,采用内掺建筑胶的素水泥浆涂刷,涂刷应保证厚度均匀,整个居住房间内应由里向外满涂,避免漏涂。
隔声垫应在水泥浆初凝前铺设,居住房间内应满铺隔声垫,保证隔声效果,隔声垫交接位置搭接0.1 m,同时采用宽0.06 m透明胶带进行粘贴固定,避免面砖施工时发生隔声垫移位。对于地面有水平线管的部位需贴紧线管铺设,防止出现空腔,如图7所示。
图7 项目铺装效果
地砖下部用厚35 mm的DSM20预拌砂浆作为结合层,结合层要求表面找平,避免贴砖不平整,同时房间内的地砖铺设需注意标高统一。
珠海长隆宿舍项目按绿色建筑二星级标准设计,对建筑的居住舒适性要求较高,为了营造一个舒适的室内居住环境,屋顶设备层机电设备基础采用浮筑地台配合泡沫混凝土找坡层的隔声减振方案,摒弃了在设备层下建造架空层为下层空间隔声减振的昂贵做法,缩小了按照常规做法时的基础尺寸,减轻楼板的荷载。
该项目实践证明,浮筑地台能显著减弱由机电设备造成的噪声及振动,楼板隔振垫能够有效隔绝上下居住层间的空气传声和撞击声,符合绿色建筑的要求。同时,该项目在楼层居住区楼板采用浮筑楼板,不仅可以有效降低楼板振动、减弱撞击声,而且比采用软木地板、地毯更易清理。该项目建筑的隔声性能检测结果如表2所示。
表2 建筑隔声性能检测结果