建筑楼地面装配式保温隔声系统研发及其应用

王纳新，章 凯，朱伟明，陈文杰，李 杰

浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江杭州 310012

0 引言

多年来，我国住宅、公寓等居住建筑隔声问题一直是居民对住宅质量投诉最多的问题之一。从声源种类看，引起住户烦恼的噪声大多属于固体声范畴［1］。楼地面保温隔声问题越来越受重视，在《民用建筑隔声设计规范（GB 50118—2010）》和《绿色建筑评价标准（GB/T 50378—2019）》等国家标准中，对室内楼地面隔声性能都有明确要求［2-3］。

目前常用的满足楼地面隔声和节能要求的做法是浮筑楼地面，浮筑构造是将保温（隔声）材料铺设在结构楼板上，保温材料上浇筑配筋细石混凝土或轻集料混凝土保护层，保护层四周应与墙体隔离，形成保温隔声的构造［4］。其中，浮筑构造中保温隔声材料多为无机保温砂浆、电子交联聚乙烯板、挤塑聚苯板或聚氨酯板，由于保温隔声材料强度较低，需要在保温隔声层上做40～50 mm细石钢筋混凝土作为保护层，使得浮筑楼地面的厚度明显增加，施工难度明显加大，更容易产生空鼓、开裂等质量问题，同时也增加了建筑结构荷载［5-7］。此外，浮筑楼地面施工时一般先在楼地面做找平层，待找平层固化后再做保温隔声层和保护层，保护层固化后再做地砖、地板层或其他装配面层，整个施工过程存在湿作业量大、施工工序多、施工周期长、装配率低等问题，亟须进一步改进［8-9］。

现有的建筑标准中对楼板的保温、隔声、结构性能均提出了相应的要求，本文基于现有浮筑楼板结构中保温层、保护层的功能要求及楼地面结构设计规范，研究设计了装配式保温隔声装饰一体化地板，并对建筑楼地面装配式保温隔声系统预制生产工艺、安装工艺、性能测试及实践应用等方面进行研究。本文研发的建筑楼地面装配式保温隔声系统对促进装配式混凝土保温隔声建筑发展和实践应用具有重要意义。

1 建筑楼地面装配式保温隔声系统结构设计

装配式保温隔声装饰一体化地板从上向下依次包括地板层、第一粘结层、硅酸钙板层、第二粘结层和设有垫块的保温隔声层，地板层采用450 mm×450 mm的实木多层复合地板，厚度为16 mm，硅酸钙板层采用450 mm×450 mm 的高密度硅酸钙板，厚度为10 mm，保温隔声层采用450 mm×450 mm 的XPS 保温板，厚度为10 mm，XPS保温板上开设4个方孔，垫块设置在方孔中并与硅酸钙板层粘结，垫块采用30 mm×30 mm的高密度纤维水泥板，厚度为10 mm，第一粘结层和第二粘结层采用无机粘结胶（图1）。

图1 装配式保温隔声装饰一体化地板结构示意

2 建筑楼地面装配式保温隔声系统预制生产工艺及快速安装

装配式保温隔声装饰一体化地板采用在工厂预制生产，生产时先将硅酸钙板层粘结在地板上，然后再将保温隔声层和垫块粘结在硅酸钙板层上，见图2。

图2 装配式保温隔声装饰一体化地板样品

装配式保温隔声装饰一体化地板的安装工艺为：统一水平定高、放线→布置支座点→调制支座粘结材料→楼地面支座粘结→按标定水平线高度调节支座高低→铺设装配式保温隔声装饰一体化地板。装配式保温隔声装饰一体化地板安装各个环节的施工图见图3。

图3 装配式保温隔声装饰一体化地板安装工艺

整个安装过程快捷方便，无须在楼地面铺满砂浆，只通过调节支座高度就可实现装配式保温隔声装饰一体化地板在楼地面上的调平，施工效率大大提高。

3 装配式保温隔声系统性能测试

本文采用模拟软件对装配式保温隔声装饰一体化地板进行了热工性能模拟计算，并进行相应的撞击声隔声性能测试。

3.1 热工性能模拟计算研究

地板层选用450 mm×450 mm多层实木复合地板，厚度为16 mm；硅酸钙板层选用450 mm×450 mm 的高密度硅酸钙板，厚度为10 mm；保温层选用450 mm×450 mm 的XPS 保温板，厚度为10 mm；垫块选用30 mm×30 mm 的高密度硅酸钙板；支座采用直径60 mm的ABS工程塑料制作，厚度为10 mm，数量为5个，楼板层厚度为110 mm。装配式保温隔声装饰一体化地板的热工模拟模型见图4。

图4 装配式保温隔声装饰一体化地板的热工模拟模型

装配式保温隔声装饰一体化地板虽然在支座区域热工性能相对较差，但整体来看传热系数K达到了1.11 W/（m2·K），符合浙江省《居住建筑节能设计标准（DB 33/1015—2021）》中居住建筑空调供暖房间的分户楼板的传热系数不应大于2.0 W/（m2·K）的规定。装配式保温隔声装饰一体化地板的热工性能模拟结果见图5。

图5 装配式保温隔声装饰一体化地板的热工性能模拟结果

3.2 撞击声隔声性能测试研究

本研究在杭州艮兴嘉苑楼地面铺设了装配式保温隔声装饰一体化地板，并进行撞击声隔声性能测试研究，经过测试后得出装配式保温隔声装饰一体化地板的楼地面撞击声隔声性能为58 dB，见图6。本文研发的装配式保温隔声装饰一体化地板具有良好的撞击声隔声性能，符合撞击声隔声性能小于等于60 dB的规定。

图6 撞击声隔声性能测试结果

4 装配式保温隔声楼地面系统实践应用

杭州艮兴嘉苑位于杭州市上城区，为经济适用房住宅，本研究选取了一个房间进行了装配式保温装饰一体化地板实践应用，地板层选取450 mm×450 mm尺寸规格的地板，安装时先调节支座高低，然后在支座上设置粘结材料，再将装配式保温装饰一体化地板砖铺设在支座上，图7为铺设装配式保温装饰一体化地板的地面实景图，铺设后楼地面平整，应用效果良好，经测试隔声效果明显，撞击声隔声性能为58 dB。

图7 装配式保温装饰一体化地板地面实景

5 不同保温隔声构造性能与经济性分析

本文将装配式保温隔声装饰一体化地板构造分别与聚氨酯复合交联聚乙烯垫浮筑构造、挤塑聚苯板浮筑构造进行了性能与经济性分析，见表1。由表1 可知，装配式保温隔声装饰一体化地板构造的保温性能、应用成本虽然与其他浮筑构造相差不多，但隔声性能明显好于其他浮筑构造，且采用工厂预制生产和干法施工，施工工期较短，生产效率高，施工后楼地面不会开裂。

表1 不同保温隔声构造性能与经济性分析

另外，根据浙江省《装配式建筑评价标准（DB33/T 1165—2019）》中干式工法楼面评价分值为6分的规定，本文研制的装配式保温隔声装饰一体化地板采用干法施工，应用在装配式建筑中时评价分值可得6 分，在装配式建筑中具有较好的应用前景。

6 结论

本文通过对建筑楼地面装配式保温隔声系统的结构设计、预制生产工艺、安装工艺、性能测试及实践应用等方面的研究，主要结论如下：

1）研制的装配式保温隔声装饰一体化地板通过在地板下方分别设置硅酸钙板层和保温隔声层，并通过调节支座高低和将一体化地板固定在支座上来实现装配式保温隔声装饰一体化地板快速安装在楼地面上，无须采用砂浆固定，直接通过调节支座的高度就可实现装配式保温隔声装饰一体化地板的调平，整个安装过程快速便捷，施工成本较低。

2）研制的装配式保温隔声装饰一体化地板符合浙江省《居住建筑节能设计标准（DB 33/1015—2021）》中居住建筑空调供暖房间的分户楼板的传热系数不应大于2.0 W/（m2·K）以及撞击声隔声性能小于等于60 dB的规定。

3）研制的装配式保温隔声装饰一体化地板已成功在杭州市艮兴嘉苑进行实践应用，应用效果良好，传热系数和撞击声隔声性能均符合相关楼地面标准的规定。