住宅樓雙層空心樓板隔聲設計

劉晨曉

(河南大學土木建筑學院，河南開封 475004)

0 引言

隨著社會的發展和人們生活水平的提高，人們的生活節奏與生活壓力也隨之加快與增大，人們更加迫切地需要一個不受別人干擾而安靜的居住空間，來放松心情與提高生活的質量。因此，在民用建筑中重視住宅樓的樓板隔聲問題，對住宅樓板進行科學的隔聲設計，提高人們的住宅品質和改善居住壞境，具有十分重要的現實意義。

1 當前住宅樓板隔聲存在的問題

長期以來，由于受經濟發展與認識水平的制約，人們在住宅樓的建設中往往忽視樓板的隔聲設計，所以，我國民用建筑一直存在著住宅樓板隔聲問題。如一直到目前為止，我國房地產市場上所銷售的商品住宅仍是毛坯房，其樓板是厚度僅為110mm左右鋼筋混凝土及其上面的水泥砂漿找平層。對于這樣的樓板，據有關實驗統計表明，其計權標準化撞擊聲壓級基本在84dB(A)左右，即便是住戶進行二次裝修，增設50mm左右厚的用于穿電線管的水泥焦碴等，如果選用的面層材料是花崗巖、地板瓷磚等硬質材料，撞擊聲壓級達75dB左右，這是由于混凝土樓板堅硬的固體聲的能量在其固體材料中的消耗與衰減很小，其傳播速度與傳播距離與空氣傳播相比則又快又遠，固體傳聲隔離效果較差造成的;而混凝土樓板空氣隔聲效果較好，只有選擇實木地板，才可以達到設計的基本標準65dB(A)左右。這樣的樓板，上層住戶的腳步聲、掃地聲、電視聲、說話聲、深夜男主人的打鼾聲，甚至于鬧鐘聲，很容易使樓板下層的住戶有不良的反應。因此，當前我國民用建筑住宅樓板的這些計權標準化撞擊聲壓級幾乎都不能充分滿足我國現行GB 50096-1999住宅設計規范中所規定的樓板的計權標準化撞擊聲壓級宜不大于75dB的設計要求，住宅樓板隔聲問題還依然普遍存在。

2 住宅樓樓板隔聲的基本原理

住宅樓隔聲的基本原理是根據聲波傳入圍護結構的途徑，如空氣直接傳播、圍護結構傳播與振動直接撞擊圍護構件使構件發聲傳播，也就是根據空氣傳聲與固體傳聲等來設計減弱與隔離樓板聲音撞擊聲壓級與有效傳播途徑等而達到隔聲效果的。住宅樓樓板所帶來的噪聲主要是撞擊噪聲，所以住宅樓樓板隔聲設計所依據的基本原理是根據固體傳聲的由振動直接撞擊構件使構件發聲與傳播的原理，來減弱與隔離樓板的聲音傳播。如在混凝土結構樓板上鋪設彈性面層材料，來減弱堅硬樓板的撞擊能量及其振動，降低樓板撞擊聲壓級，改善樓板隔聲效果;在混凝土結構樓板與面層之間鋪設或填充彈性材料，面層仍使用混凝土澆筑，使用單性夾層結構，完全隔離基層和面層，減弱樓板面層撞擊振動及其聲音輻射，提高隔聲效果;在混凝土結構樓板下作吊頂，使樓板與吊頂之間形成空腔，隔絕空氣傳聲等等。

3 住宅樓板隔聲的主要措施方法及其存在的問題

目前，根據混凝土結構樓板傳遞噪聲的途徑與原理，住宅樓板隔聲設計所采用的主要措施與方法有浮筑地板隔聲、現澆混凝土空心樓蓋隔聲與樓板吊頂隔聲等。

3.1 住宅浮筑樓板隔聲

住宅浮筑樓板隔聲是在鋼筋混凝土樓板上先鋪一層有彈性的隔聲材料，然后再做細石鋼筋混凝土的樓面層，以阻隔聲音的技術，其主要措施是制作彈性隔聲層(如圖1所示)。其優點是浮筑樓板比普通樓板厚7cm左右，樓板中形成了隔振隔聲系統，隔聲效果較好，撞擊聲級可以達到住宅建筑樓板撞擊隔聲的一級標準為65dB等。但是其存在的主要問題是浮筑樓板施工技術要求難度比較大，四周接縫容易出現“短路”，剛性連接形成聲橋，樓面層極易出現裂縫、空鼓等等。所以，該技術還有待于進一步改進與提高。

圖1 彈性隔聲層

圖2 填充內模

3.2 住宅現澆混凝土空心樓蓋隔聲

住宅現澆混凝土空心樓蓋隔聲是通過在樓板內部放置筒芯、箱體以及筒體、塊體等輕質內模，并澆筑混凝土而成空腔樓蓋，來阻隔振動與聲音的技術，其主要措施是填充內模(見圖2)。這種樓板隔聲措施與方法的好處是增加了樓板的厚度，但卻沒有增加其重量;減少了鋼筋與混凝土的用量，降低了其工程造價;其適用范圍廣、設計施工方便、隔音效果好，卻沒有降低其經濟實用性等。然而，盡管如此，住宅現澆混凝土空心樓蓋隔聲技術還存在著各種各樣的缺陷，如抗裂性能比無粘結預應力平板差;空心管手工作業，效率較低;空心管標準不統一，質量良莠不齊等，所以，住宅現澆混凝土空心樓蓋隔聲技術的諸多方面也還需要研究與完善。

3.3 樓板吊頂隔聲

樓板吊頂隔聲是通過在混凝土結構樓板下加設吊頂，以形成樓板與吊頂之間的空腔，來隔絕空氣傳聲而達到隔聲的技術。通常，樓板吊頂的隔聲主要是房屋交工后，后期裝修時建造，且隔聲效果與吊頂的質量及其整體性成正比，樓板吊頂的質量越大，整體性越強，其隔聲效果越好。因此，樓板吊頂隔聲技術的優點是自由靈活，具有更大的裝飾性與裝修效果，個性化強;其缺點則是吊頂與樓板之間難以采用彈性連接，加大吊頂厚度易增加其承重，降低耐用性，且二次裝修工程造價較高等。

總之，任何一種技術，在實踐的過程中，都會有一定的問題或缺陷，也都需要一定的改善或提高。

4 住宅樓空心雙層樓板隔聲設計

4.1 設計原理

住宅樓空心雙層樓板隔聲設計的原理包括聲音傳播的原理與阻隔聲音的原理兩個方面。作為住宅樓混凝土結構的樓板其傳播聲音的基本原理有:通過樓板四周結合處及其預制構件相銜接處的縫隙傳播;通過樓板的振動而以振動聲波形式向樓下輻射傳播;通過整個的圍護結構傳播等，其中撞擊樓板振動而以振動聲波形式傳播是目前樓板隔聲設計中所依據的聲音傳播的主要原理。而作為住宅樓混凝土結構的樓板其阻隔聲音的基本原理有:雙層墻體之間的空氣間層具有“彈簧”作用，可以減振及其減弱振動聲波輻射與傳播;當將空氣層的厚度達到7.5cm以上時，在大多數的頻帶內可以增加隔聲量8dB～10dB;空心雙層結構具有避免吻合效應的諧振，達到理想隔聲的效果。

4.2 隔聲設計

根據住宅樓混凝土結構樓板聲音傳播與阻隔的原理，及其現行的浮筑地板隔聲、現澆混凝土空心樓蓋隔聲與樓板吊頂隔聲等技術的優缺點，住宅樓樓板隔聲的總體設計為空心雙層樓板。其具體設計為:

1)下層鋼筋混凝土樓板。這層樓板由鋼筋綁扎與混凝土澆筑而成，厚度為40mm左右，相當于一般的樓板或者樓房的吊頂，屬于雙層空心樓板的底層樓板。

2)空心內膜。這部分由塑料、高分子材料或特種纖維箱式(規格為50mm寬×20mm高空心方管)放置在底層樓板之上完成，相當于上層樓板與下層樓板的間隔空間，屬于雙層空心樓板的空心部分。

3)上層鋼筋混凝土樓板。這層樓板同樣由鋼筋綁扎與混凝土澆筑而成，厚度為90mm左右，相當于一般的承重樓板或者樓板面，屬于雙層空心樓板的樓板頂部。

4.3 住宅樓雙層空心樓板隔聲設計的技術特點及其可行性

住宅樓雙層空心樓板隔聲設計由三部分組成，三部分相互獨立，又相互協作，既吸收了現行的浮筑地板隔聲、現澆混凝土空心樓蓋隔聲與樓板吊頂隔聲等技術的優點，又盡量避免它們的缺點，大大減少了技術上的難題與操作上的靈活性，并增加了其隔聲的有效性，因此住宅樓雙層空心樓板隔聲設計是切實可行而有效的。如住宅樓雙層空心樓板隔聲設計由上下厚薄兩層樓板組成，這樣不僅避免了后期裝修吊頂的麻煩及更高設計裝修費用，而且避免了雙層樓板同質同構的工程造價與可能產生的吻合效應諧振，影響隔聲效果等，甚至于不僅不影響隔聲效果，而且由雙層空心樓板所形成的隔音間還會產生更好的樓板隔聲效果。又如住宅樓雙層空心樓板的空心內膜設計，既利用了現澆混凝土空心樓蓋隔聲的內膜技術，發揮了其不易吻合效應諧振而造成聲音傳播的效果，又避免雙層空心樓板在施工過程中上層樓板不便于操作支撐與固定模板的問題，使住宅樓雙層空心樓板隔聲得以實施。再如住宅樓雙層空心樓板隔聲設計兩層樓板分別施工，既避免了現澆混凝土空心樓蓋隔聲設計整體捆綁與內膜放置的技術難度以及抗裂性能差等問題，又能保障樓面板的承重與整體性等。住宅樓雙層空心樓板隔聲設計的技術既能汲取其他隔聲樓板技術的科學合理之處，又避免與改進了其不足，雖然相對于其他技術成本稍稍有點增加，但是相對于其優點來說，其綜合優勢還是更加突出的。因此，這種技術也是完全可以進行現實實踐和進一步檢驗的。

總之，住宅樓雙層空心樓板隔聲設計技術既克服了傳統預制混凝土空心樓板易裂縫、漏水，跨度小、整體性差與隔音效果不好等諸多問題，又繼承了目前較為先進的樓板隔聲技術的整體性與受力性好，隔音效果明顯等優勢，其設計是有一定的科學依據與合理性的。

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