朱 杰，蔡樂剛,2，陳 洋

（1.上海市房地產(chǎn)科學(xué)研究院 上海市住宅修繕工程質(zhì)量檢測中心，上海 200031；2.上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站，上海 200003）

既有住宅建筑是一個(gè)涵蓋外墻、外立面門窗、屋面、陽臺(tái)欄板等的綜合體，目前其降噪隔聲改造主要注重外立面窗、入戶門的改造[1-3]，對(duì)陽臺(tái)欄板往往重視其安全性，而忽視了其隔聲性能的要求。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，建于上世紀(jì)八九十年代的住宅建筑，其陽臺(tái)欄板多采用半磚或薄混凝土板的形式，且存在起殼、開裂等損傷，可能存在隔聲性能不足的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，既有住宅建筑降噪隔聲改造一般是將既有陽臺(tái)欄板拆除重砌，然而該方式會(huì)造成資源浪費(fèi)及增加建筑垃圾污染等問題。因此，本文結(jié)合既有住宅建筑陽臺(tái)欄板的特征，探索采取增設(shè)隔聲板提升陽臺(tái)欄板整體隔聲性能的可行性，制作相關(guān)試件，并測試分析了混凝土欄板及其增設(shè)隔聲板的隔聲性能。

1 隔聲性能測試計(jì)算

構(gòu)件隔聲性能測試主要依照GBT19889.3-2005《聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量第3部分：建筑構(gòu)件空氣聲隔聲的實(shí)驗(yàn)室測量》進(jìn)行，信號(hào)發(fā)生器通過濾波器產(chǎn)生窄帶無規(guī)噪聲——1/3倍頻程噪聲，再通過功能放大器反饋給聲源室的揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，聲源室和接收室傳聲器分別測出各自的聲壓級(jí)LP1、LP2，通過測量接收室的混響時(shí)間T，根據(jù)賽賓公式轉(zhuǎn)換計(jì)算吸聲量A，再計(jì)算測試構(gòu)件的空氣隔聲量R，見式（1）、式（2）。

式中：A為吸聲量m2；V——接收室體積，m3；T為接收室混響時(shí)間，s；R為空氣隔聲量，dB；L1為聲源室平均聲壓級(jí)，dB；L2為接收室平均聲壓級(jí)，dB；S為試件面積，m2。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集依照GB/T 50121《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》共測量18個(gè)中心頻率，通過繪制試件空氣聲隔聲曲線并與基準(zhǔn)曲線比對(duì)，計(jì)算構(gòu)件的隔聲量Rw以及粉紅噪聲頻譜修正量C、交通噪聲頻譜修正量Ctr。

2 試驗(yàn)概況

根據(jù)調(diào)研，上世紀(jì)八九十年代建造的既有住宅建筑的混凝土陽臺(tái)欄板厚度約為60 mm～70 mm，強(qiáng)度一般為C20～C25左右。為真實(shí)模擬既有住宅建筑混凝土欄板隔聲性能，試驗(yàn)中設(shè)計(jì)60 mm、65 mm和70 mm三種厚度混凝土板，尺寸為0.9 m×1.5 m，現(xiàn)澆制作，布設(shè)直徑為6 mm的單層鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距為150 mm；為分析隔聲板對(duì)混凝土板隔聲性能提升效果，在前述混凝土板制作的基礎(chǔ)上，表面增設(shè)隔聲板，根據(jù)調(diào)研選取志綠隔聲板[4]，厚度為13 mm，試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 混凝土欄板改造試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)

增設(shè)隔聲板采用木基層支撐連接，木基層采用20 mm×20 mm方木；混凝土板與隔聲板間填充厚為25 mm、容重為16 kg/m3吸志聲棉，各構(gòu)件均通過平頭自攻螺釘連接，其中，混凝土板與木基層、木基層與隔聲板之間均涂刷0.5 mm厚阻尼膠，并對(duì)連接縫處采用配套的密封膠密封。

隔聲試驗(yàn)室為兩相鄰混響室，聲源室體積為71 m3、接收室體積為79 m3，填隙墻采用250 mm厚雙面抹灰磚墻，如圖1所示。

圖1 混凝土欄板隔聲性能實(shí)驗(yàn)室測試

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

表2為根據(jù)混凝土板及其增設(shè)隔聲板后的隔聲性能實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到的計(jì)權(quán)隔聲量Rw、粉紅噪聲頻譜修正量C和交通噪聲頻譜修正量Ctr。

表2 混凝土板隔聲量測試結(jié)果 單位：dB（A）

3.1 混凝土厚度的影響

可以看出，60 mm、65 mm和70 mm三種厚度混凝土板試件計(jì)權(quán)隔聲量分別為45 dB、49 dB、50 dB，交通噪聲頻譜修正后隔聲量分別為41 dB、45 dB、45 dB，均達(dá)到5級(jí)隔聲等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]。隨著厚度增加，混凝土板的隔聲量有所提高。與既有經(jīng)驗(yàn)公式[6](如式(3)所示)測算結(jié)果比較可看出，混凝土板實(shí)測結(jié)果較經(jīng)驗(yàn)公式測算結(jié)果稍偏大，見表3。

表3 實(shí)測結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果對(duì)比

通過測算可得所測試混凝土板的面密度約為150 kg/m2～175 kg/m2，可認(rèn)為60 mm～70 mm厚混凝土板屬于厚重構(gòu)件。圖2為構(gòu)件空氣聲隔聲性能頻譜特性曲線，從圖中可以看出，所測試混凝土板的臨界頻率位于160 Hz～250 Hz頻率范圍內(nèi)，在臨界頻率以上范圍基本符合質(zhì)量定律。

圖2 不同厚度混凝土板的隔聲性能頻譜特性曲線

構(gòu)件B60在各頻率段的隔聲量均小于構(gòu)件B65、B70，在100 Hz～400 Hz范圍內(nèi)，構(gòu)件B70隔聲量較構(gòu)件B65稍大，在400 Hz以上頻率段兩者隔聲性能基本相同。

3.2 增設(shè)隔聲板對(duì)混凝土板隔聲性能的影響

圖3為混凝土板與增設(shè)隔聲板后混凝土板的隔聲量對(duì)比圖，可以看出，構(gòu)件B60和B65增設(shè)隔聲板對(duì)隔聲量提升較有限，計(jì)權(quán)隔聲量僅提高了1 dB；構(gòu)件B70增設(shè)隔聲板前后的隔聲量提高了6 dB。增設(shè)隔聲板對(duì)混凝土板隔聲性能提升存在較大差異，分析原因主要為混凝土板與隔聲板間通過木基層連接形成聲橋，而各構(gòu)件之間連接密封工藝可能不同，使得隔聲效果差異較大。

圖3 混凝土板增設(shè)隔聲板前后的隔聲量對(duì)比

對(duì)比混凝土板增設(shè)隔聲板前后的隔聲性能頻譜特性曲線可看到，各構(gòu)件增設(shè)隔聲板對(duì)250 Hz以下頻率范圍的隔聲量影響不大，對(duì)250 Hz以上頻率范圍有所影響，但不同構(gòu)件的影響存在差異。構(gòu)件B60、B65增設(shè)隔聲板后，250 Hz～500 Hz與2 kHz以上頻率范圍內(nèi)隔聲量稍有提高，在500 kHz～2 kHz范圍內(nèi)無影響；構(gòu)件B70在250 Hz以上頻段隔聲量均顯著提升，見圖4。

3.3 對(duì)比分析

既有住宅建筑降噪隔聲改造中，室內(nèi)空間的減小是居民最為關(guān)心的問題之一，也是改造工程的重要內(nèi)容，故在提升構(gòu)件隔聲性能的前提下，應(yīng)盡可能不減小房屋室內(nèi)空間。

根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)，對(duì)比構(gòu)件B70、B65與B60，其厚度增加了5 mm～10 mm，隔聲量提高了4 dB左右，修正后隔聲量達(dá)到45 dB；構(gòu)件B60+整體厚度較B60增加了約33 mm（13 mm厚隔聲板+20 mm木基層，不考慮阻尼膠），而其隔聲量僅為42 dB。構(gòu)件B65增設(shè)隔聲板后整體修正后隔聲量基本未變化，而構(gòu)件B70+的隔聲量則有較明顯提升?？梢钥闯?，增設(shè)隔聲板對(duì)構(gòu)件整體尺寸影響較大，隔聲性能有所提升，但效果差異較大，部分情況下，直接增加混凝土板厚度對(duì)提升隔聲性能較增設(shè)隔聲板更有效。另外，考慮隔聲板增設(shè)僅用于內(nèi)側(cè)且實(shí)施工藝要求高，厚度加大對(duì)房屋室內(nèi)使用面積影響較大。綜合而言，既有住宅建筑隔聲改造中，對(duì)陽臺(tái)欄板宜采用增厚欄板厚度的方式，并考慮欄板的結(jié)構(gòu)安全性。

4 既有住宅建筑隔聲改造實(shí)踐應(yīng)用

鄰近高架立交匝道的某一居民樓受噪聲影響較嚴(yán)重，需開展降噪隔聲改造。居民樓為六層磚混結(jié)構(gòu)，外墻為240厚磚墻，采用坡屋面，原陽臺(tái)欄板約為60 mm厚混凝土板，外側(cè)粉刷。外立面窗改造為雙推拉雙層隔聲窗，隔聲量約44 dB左右，考慮部分陽臺(tái)欄板存在起殼、開裂等損傷，為保證雙層隔聲窗荷載增大后欄板的安全性以及自身隔聲性能，陽臺(tái)欄板采取增厚處理，改造為120 mm厚混凝土欄板。改造前、后均進(jìn)行室內(nèi)、外現(xiàn)場監(jiān)測，如圖5所示，測試結(jié)果見表4。

圖4 混凝土板增設(shè)隔聲板前后隔聲性能對(duì)比

圖5 既有住宅建筑降噪隔聲改造現(xiàn)場監(jiān)測

由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，改造前、后室外聲環(huán)境噪聲級(jí)相近，改造后房間整體隔聲量較改造前有顯著提升，改造后測試房間室內(nèi)噪聲級(jí)均低于國家規(guī)范規(guī)定限值要求[7]。改造前，測試房間的室內(nèi)外聲級(jí)差在21.2 dB～25.1 dB之間，改造后達(dá)到28.3 dB～38.6 dB，改造后房間整體隔聲性能提高了5.4 dB～13.7 dB。

5 結(jié)語

通過實(shí)驗(yàn)測試不同厚度混凝土板及增設(shè)隔聲板后混凝土板的隔聲量，分析既有住宅建筑混凝土欄板的隔聲性能情況以及增設(shè)隔聲板對(duì)混凝土板隔聲性能提升規(guī)律，主要得出以下結(jié)論：

（1）實(shí)測結(jié)果顯示，60 mm、65 mm、70 mm 3種厚度混凝土板構(gòu)件計(jì)權(quán)隔聲量均達(dá)到45 dB以上，交通噪聲頻譜修正后隔聲量達(dá)到40 dB以上，達(dá)到5級(jí)以上隔聲等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）所測試混凝土板臨界頻率位于160 Hz～250 Hz頻率范圍內(nèi)，增設(shè)隔聲板后整體構(gòu)件臨界頻率無顯著變化。

（3）增設(shè)隔聲板可一定程度提高混凝土板的隔聲性能，但提升幅度差異性較大；在一定范圍內(nèi)，增加混凝土板厚度對(duì)提升隔聲性能效果更佳。

表4 改造前后室內(nèi)外噪聲測試結(jié)果比較/dB