文 / 郎宇福 李順

一、聲學(xué)標準解讀

本期標準：GB50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》——學(xué)校建筑篇

本期重點：

1、允許噪聲級

①學(xué)校建筑中各種教學(xué)用房內(nèi)的噪聲級，應(yīng)符合表1 的規(guī)定。

②學(xué)校建筑中教學(xué)輔助用房內(nèi)的噪聲級，應(yīng)符合表2 的規(guī)定

2、隔聲標準

①教學(xué)用房隔墻、樓板的空氣聲隔聲性能，應(yīng)符合表3 的規(guī)定。

表1 室內(nèi)允許噪聲級

表2 室內(nèi)允許噪聲級

表3 教學(xué)用房隔墻、樓板的空氣聲隔聲標準

表4 教學(xué)用房與相鄰房間之間的空氣聲隔聲標準

表5 外墻、外窗和門的空氣聲隔聲標準

表6 教學(xué)用房樓板的撞擊聲隔聲標準

表7 各類教室空場500Hz～1000Hz的混響時間

GB50118-2010 《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》國家標準封面

3、隔聲降噪設(shè)計

各類教室內(nèi)宜控制混響時間，避免不利反射聲，提高語言的清晰度。各類教室空場500Hz～1000Hz 的混響時間應(yīng)符合表7 的規(guī)定。

標準解讀：

本章中的學(xué)校建筑是指大量用于日常教學(xué)活動的場所，不包括如音樂廳、體育館和多功能廳等專業(yè)用途的空間。這些空間中的聲學(xué)指標可參照相應(yīng)的聲學(xué)設(shè)計規(guī)范。室內(nèi)允許噪聲級旨在提出教學(xué)用房和輔助用房室內(nèi)噪聲的最大值，以保障學(xué)校教學(xué)活動中學(xué)生的注意力不受來自外界和內(nèi)部噪聲的影響，提高教學(xué)用房內(nèi)的語言清晰度?？諝饴暩袈暳繕藴蕝⒄铡督ㄖ袈曉u價標準》GB/T50121-2005 考慮了頻譜修正量。教學(xué)用房的圍護結(jié)構(gòu)采用實驗室測得的計權(quán)隔聲量與粉紅噪聲頻譜修正量之和（Rw+C）作為隔聲性能的評價指標。學(xué)校建筑設(shè)計中應(yīng)盡量使產(chǎn)生噪聲的房間與其他教學(xué)用房布置在不同的教學(xué)樓中，或在同一教學(xué)樓的不同區(qū)域。房間中混響時間的控制可通過布置適當?shù)奈暡牧蟻韺崿F(xiàn)。設(shè)計中還需根據(jù)房間的形狀確定吸聲材料的配置位置，以控制室內(nèi)的不利反射聲對語言清晰度的影響，提高教學(xué)用房內(nèi)的音質(zhì)。

二、聲學(xué)基礎(chǔ)知識分享

1、空間吸聲體：懸掛在室內(nèi)空間專為吸聲目的而制成的物體，由于空間吸聲體不止一個吸收面，它吸聲系數(shù)往往大于1，一般以單位吸聲量計算。

2、音質(zhì)評價標準：判斷音質(zhì)的依據(jù)，通常分為主觀評價標準與技術(shù)評價標準的兩方面。

3、自由場 ：①均勻而各向同性的媒質(zhì)中，邊界影響可以不計時的聲場。②只有直達聲而沒有反射聲或反射聲可以忽略的聲場。在自由場中聲強的變化與距離的平方成反比。

4、擴散場：能量密度均勻、在各個傳播方向作無規(guī)分布的聲場。在此聲場中任何一點所接收到的各個方向的聲能將是相等的。

5、吸聲系數(shù)：入射聲能被材料表面或媒質(zhì)吸收的百分數(shù)。

6、回聲：強度和時差都大到足以在聽覺上和直達聲區(qū)別開的反射聲或由于其它原因返回的聲。

7、多孔吸聲材料：內(nèi)部有很多與大氣相通的微孔和通道，對氣體或液體流過時給予阻尼的材料。由于空氣在材料微孔中的粘滯、熱傳導(dǎo)與馳豫現(xiàn)象，使聲能轉(zhuǎn)換為熱能。建筑上常用的多孔吸聲材料有玻璃棉、礦棉、巖棉和泡沫塑料等。

8、利用聲學(xué)技術(shù)可以解決哪些建筑裝飾痛點：①項目建成后噪聲擾民招到投訴；②項目施工完成后隔音不好、回音大交不了工或返工；③出現(xiàn)嚴重的聲學(xué)缺陷業(yè)主無法使用；④利用聲學(xué)技術(shù)控制造價或者提高造價；⑤營造健康建筑，提升設(shè)計品質(zhì)。

三、空間聲環(huán)境設(shè)計

學(xué)校教室聲學(xué)設(shè)計

為學(xué)校創(chuàng)造安寧的環(huán)境，保證教室和其它教學(xué)用房具有良好的聽聞條件，是學(xué)校建筑設(shè)計中最基本的要求之一。在學(xué)校內(nèi)學(xué)生所受的干擾中，噪聲占有很大的比重，而噪聲的長期作用不僅會直接影響到教學(xué)的質(zhì)量，同時，在一定程度上還影響到學(xué)生（特別是兒童）的健康和正常的發(fā)育。因此，在評價一所學(xué)校建筑的質(zhì)量時，噪聲控制是主要的評價標準。同時，教室內(nèi)合適的混響時間，均勻的聲場分布也是確保教室良好聽聞的重要條件。

1、教室的噪聲控制

教學(xué)樓的設(shè)計，首先應(yīng)防止環(huán)境噪聲對教室的干擾。教學(xué)樓應(yīng)遠離噪聲源，例如不能靠近交通干線建造。當由于用地等原因不得不靠近聲源布置時，應(yīng)把輔助用房如衛(wèi)生間、樓梯間等布置在聲源一側(cè)，而將教室布置在另一側(cè)。教學(xué)樓中設(shè)備用房、健身房等產(chǎn)生較強噪聲和振動的房間相對集中布置在建筑的一端，以減少對教室的影響。

教學(xué)樓內(nèi)部教室之間的相互影響也不容忽視，尤其應(yīng)避免電化教室對其它教室的影響。教室之間主要通過走廊傳聲。為了改善教室樓的聲環(huán)境和減少教室間通過走廊門的噪聲干擾，走廊吊頂應(yīng)作吸聲處理。根據(jù)實測結(jié)果表明：一般頂棚作吸聲處理后，15m的距離便可增加約8dB的噪聲衰減量。同時，還可消除走廊內(nèi)某些情況下產(chǎn)生的顫動回聲現(xiàn)象。近年來，新建的一些學(xué)校教學(xué)樓的走廊頂部作了礦棉板和玻纖板吸聲處理后，都獲得了較好的效果。

良好的建筑用地和合理的平面布置，還不能完全解決建筑本身的隔聲問題，教學(xué)用房的圍護結(jié)構(gòu)選擇也起著重大的重要。普通教室之間的隔墻應(yīng)具有45dB 以上隔聲量，電化教室之間的隔墻至少應(yīng)有50dB 的隔聲量。并要注意避免因在墻體內(nèi)嵌入配電箱、接線箱等而使墻體隔聲性能大幅下降。此外，教室門窗也應(yīng)有一定的隔聲量，并具有良好的密封性能。

教室室內(nèi)如有空調(diào)送風口等設(shè)置，應(yīng)在風管內(nèi)做消聲處理。即在剛質(zhì)風管做內(nèi)保溫（風管內(nèi)貼滿吸聲棉板（外包140g/m2玻纖布），如果風管較短，應(yīng)采用消音風管加消聲器的措施。如果空調(diào)安裝在教室內(nèi)，則需要做好減振消聲的措施。

2、教室的體型設(shè)計

對于中小型教室，矩形是最適宜的體型。矩形教室不僅有利于課桌的安排及采光，還能提供豐富的側(cè)向反射聲、發(fā)射聲。同時在講臺兩側(cè)和頂部設(shè)置反射面，將聲音反射至教室后部，可以提供后排座位的聲壓級，從而改善這些座位的語言可懂度。但矩形教室一般都有平行墻面，為了避免顫動回聲和駐波等聲學(xué)缺陷現(xiàn)象，平行的墻面應(yīng)該盡量做得凹凸不平，并布置反射擴散體，來增強反射聲并利于聲場均勻?；蛘邔⒁幻鎵Σ贾梦暡牧?，另一面墻不布置吸聲材料從而避免聲學(xué)缺陷。

當教室面積較大，座位超過350 座時，一般為了有較短的視距及良好的視角及直達聲傳達會采用扇形教室，這也就是我們常見的階梯教室。扇形教室因為座位較多，一般長度大于10m，座位最好要升起，做成階梯狀，避免學(xué)生對直達聲的吸收，增加后部的直達聲功率。這也是被稱為階梯教室的原因。

3、混響時間控制

教室是以語言類為主的聲學(xué)空間，所以語言的清晰度就顯得非常重要。而語言的清晰度和混響時間的長短以及響度的大小相關(guān)聯(lián)。在響度一定的情況下，混響時間短清晰度越高。但混響時間過短聲音有缺乏豐滿度，所以一般來說我們將中小型的教室的中頻混響時間控制0.8s 左右。

在體積一定的情況下，混響時間的長短和室內(nèi)的總吸聲量成反比關(guān)系。所以我們需要加大室內(nèi)總吸聲量來達到降低混響時間的目的。對于教室而言，不同于一般廳堂空間，不會存在于滿座率的情況，因為通常來說教室這種空間在使用時幾乎都是滿場的。這時候我們就需要考慮人的吸聲量，在教室空間當中，人體的吸聲量占了很大一部分的比例，從而減少吸聲材料使用，節(jié)約了成本。

①減少回聲（后墻）?；芈曈绊懥酥v話的清晰度?？梢岳梦栈蛏⑸鋪砜刂苹芈暋＝淌业暮髩Ρ仨氫佋O(shè)強吸聲材料，控制反射聲能，提高學(xué)生的語言可懂度，可以防止教師的聲音由后墻反射回教室的前部。特別是扇形教室的后墻為凹面墻易造成聲聚焦等聲學(xué)缺陷，所以在扇形教室的后墻需要布置強吸聲材料。

②增強反射（吊頂）。由于頂棚可以把聲音反射給聽眾而不受到遮擋，因此，頂棚靠近講臺的部分應(yīng)盡量不設(shè)置吸聲材料，以便均勻的把早期反射聲分布到各個方向。頂棚后部由于易于使反射聲延時太長，因此一般要做吸聲處理。對于教室而言，不難通過幾何聲學(xué)的方法，由聲線幾何法確定出吊頂反射面的高度和傾斜角度，把老師聲音反射至中、后學(xué)生區(qū)，使得各個學(xué)生均能得到照顧，并且使反射聲控制在直達聲以后的50ms 之內(nèi)。

四、聲學(xué)材料介紹

材料名稱：聚砂吸聲砂漿

聚砂吸聲砂漿小樣（固化后）

聚砂吸聲砂漿使用現(xiàn)場實景

材料詳情：聚砂無纖維吸聲砂漿材料是一種將吸聲輕質(zhì)砂經(jīng)專業(yè)設(shè)備噴涂至建筑表層，干燥成型后，形成一種內(nèi)部為三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、外表面為多孔透聲波浪形的吸聲涂層。主要成份為不同尺寸的輕質(zhì)砂和定型材料，將聚合凝固劑均勻且極薄的覆蓋在全部的顆粒表面，形成特定微觀結(jié)構(gòu)的覆膜微粒，此產(chǎn)品為 A 級防火等級的高效吸音降噪材料（見表8）。

材料特點：聚砂吸聲砂漿完成后經(jīng)過自然干燥其表面平整、外觀分布均勻，形成整體連續(xù)無空腔、無冷橋、無接縫，有彈性的“皮膚”似的噴涂層；噴涂吸聲、保溫；整體無縫、包裹性好；聚砂吸聲砂漿具有質(zhì)感豐富、多種顏色可選、裝飾效果美觀大方等優(yōu)良特點。聲學(xué)性能NRC ≥0.70，符合中國建筑材料防火檢測中心A 級不燃標準，E1級環(huán)保等級。由于材料無纖維，輕質(zhì)砂為吸聲骨料。日常使用中不會掉落纖維，質(zhì)感更加細膩，適合大廳堂天花吸聲（見表9）。

安裝方式:采用專業(yè)噴涂設(shè)備噴涂處理。

五、常用室內(nèi)裝飾聲學(xué)施工節(jié)點

圖1節(jié)點說明：此構(gòu)造采用了復(fù)合設(shè)計，錯縫安裝了雙層石膏板，此構(gòu)造為專業(yè)隔聲構(gòu)造，在隔聲構(gòu)造的表面安裝AGG聚砂吸聲基板，并在基板上做無縫工藝處理，同時達到隔聲和吸聲的要求。

表8 聚砂吸聲砂漿主要物理性能

表9 聚砂吸聲砂漿吸聲系數(shù)和吸聲特性曲線：

圖2 節(jié)點說明：平貼式安裝，無空腔構(gòu)造，此安裝工藝適用于吸聲性能系數(shù)要求不高的墻面。此構(gòu)造安裝簡便、成本較低、施工效率高，水泥砂 漿找平層一定要確保平整，才能保證聚砂基板的平整，以達到無縫安裝后的整體美觀效果。

節(jié)點圖 1

節(jié)點圖 2