姜偉龍,朱麗華
(上海德懇設計咨詢顧問有限公司,上海 200240)
聲能在經過以墻體為主要傳播介質的過程中,能量主要有三部分去向[1]:
(1)反射聲:一部分能量在介質的表面處發生反射;
(2)吸收聲:一部分能量被介質本身吸收;
(3)透射聲:剩余能量能夠繼續傳播。
隔聲性能較好的墻體主要表現在透射聲占入射聲的比例較小。傳遞原理如圖1所示。
目前,超五星級酒店項目中,客房的分戶墻是項目中對隔聲量要求最高的位置之一,各酒店管理公司的聲學標準有所不同,一般為STC 55~59 dB,主要的參考依據為美國標準ASTM E413 Classification for Rating Sound Insulation (隔音材料等級的類);這個標準通常是高于國標要求的:對于一般酒店項目,主要的參考依據為GB 50118-2010《民用建筑隔聲設計規范》[2]中的旅館建筑的隔聲要求——特級50 dB,一級45 dB,二級40 dB。若未經特別說明的情況下,比較常見的材料是200 mm砌體(密度按照 650 kg·m-3考慮)兩側抹灰,隔聲量大約在 STC 48 dB,若要達到星級酒店分戶墻的聲學要求,有兩種簡便的方法:

圖1 聲能在介質中的傳遞原理Fig.1 Principle diagram of sound transmission in medium
(1)在密度保持不變的情況下,將砌體墻體的厚度增加到至少400 mm;
(2)總厚度不變的情況下,將砌體墻的密度增加到至少2 000 kg·m-3。
但這兩種“簡便措施”明顯不現實:一方面,大面積采用高密度的墻體會導致結構荷載大大增加;另一方面,過厚的墻體會導致房間的凈面積變小,在房間面寬有限的情況下尤為明顯。故綜合考慮,采用帶有空腔的復合墻體的思路已經被廣泛地應用于酒店項目[3]。
砌體(磚墻)兩側做龍骨填充吸音棉并封雙層板的做法簡稱為磚混墻體,此類墻體也是眾多五星級酒店中采取的最廣泛的一種類型。
與常規的200 mm砌體相比,將砌體的厚度降低至100 mm,兩側增加25~50 mm龍骨空腔,內部填充吸音棉,外部用雙層石膏板封堵,形成“雙空腔墻體”,從而大大提高了隔聲量。同樣的厚度隔聲量相比于無空腔的砌體墻可以提升5~8 dB,滿足絕大部分酒店分戶墻的隔聲量要求。
這種墻體的優點主要是承重能力較強,兩側可掛電視等重物,且不必過分擔心線槽盒管線的預埋而導致的隔聲薄弱問題。缺點是存在干濕作業,存在工作界面的劃分,工期較長[4]。磚混墻體系統的典型構造如圖2所示。

圖2 磚混墻體系統典型構造Fig.2 Typical structure of composite wall system
輕質墻體即純輕鋼龍骨石膏板墻體,典型做法為雙75 mm龍骨,兩側及中間各1~2層(總共5~6層)石膏板,完成面總厚度大約200~250 mm。同樣也是通過石膏板和龍骨實現了“2+1/2+2”的“雙空腔墻體”的結構形式,達到了比較良好的隔聲性能。大部分星級酒店采用“2+1+2”輕質墻體已經可以滿足STC 55 dB的最低隔聲要求,針對某些對隔聲等級要求較高的星級酒店(如四季酒店,隔聲要求為STC 59 dB)才會考慮采用“2+2+2”輕質墻體。
這種墻體的優點主要是干施工作業,建造速度較快,結構荷載輕,后期易拆除,比較適用于租賃辦公空間或對結構荷載較敏感的超高層。缺點是承重性能較弱,無法承受太強的重物,且若出現借用墻體的嵌入式線盒等構造,易對墻體整體隔聲量造成影響[5]。磚混墻體系統的典型構造如圖3所示。

圖3 輕質墻體系統典型構造Fig.3 Typical structure of dry wall system
裝配式隔墻由于國外發達國家的普及應用和國家住建部的大力推廣,及有些地區規定對新建建筑有裝配率的硬性要求,越來越多的項目中開始采用裝配式墻體甚至是整體裝配式建筑[6]。
裝配式墻體跟磚混墻體結構類似,為實體墻+吸音棉組合形式,但它的形式會更加多樣(實體墻可以在中間,可以在兩側),墻體規格也可以定制化(不受限于常規的100、200 mm等)。工廠預制、現場拼接安裝的工藝流程會大大加快建造速度并減少施工垃圾。裝配式墻體系統的典型構造如圖4所示。

圖4 裝配式墻體系統典型構造Fig.4 Typical structure of prefabricated wall system
在介紹了上述幾種常見的隔聲隔墻系統之后,在工程項目案例中經常會碰到的一個現象就是業主在面臨選擇時,通常都會有同樣的疑問——究竟應該采用哪種墻體最好?
結合工程經驗,以五星級酒店的客房分戶墻(隔聲量要求STC55-59)為例,在滿足聲學隔聲量要求的前提下,現將上述墻體的特點對比結果列于表1。

表1 不同隔墻的性能對比Table 1 Performance comparison of different wall partition systems

圖5 編號1~3隔墻系統隔聲量模擬結構Fig.5 Simulation structure of the wall system No.1~3
分析以上幾種情況的測試數據不難看出:1~3號墻體系統各有各自的優缺點和適用條件,1號墻體比較傳統,2號墻體適用于對結構敏感的超高層項目,3號墻體適用于有裝配式要求的項目等。
對比之下4、5有明顯的弊端,同時也間接解答了一個最經常被問到的問題:分戶墻直接采用 200墻體是否可以?答案是否定的,因為厚度、密度、隔聲量無法同時滿足以下需求:
(1)保證厚度和隔聲量:密度需增加至2 000 kg·m-3;
(2)保證密度和隔聲量:厚度需要增加至400 mm;
(3)保證密度和厚度:隔聲量只可以做到STC 45~48 dB。
這側面證明了實際工程案例中隔聲量要求較高(≥STC 55 dB)的墻體不適合采用單一材料墻體。
2.3.1 輕質墻體的線槽對穿問題
由于輕質墻體是中空的,若墻體上開一些嵌入式線槽,輕質墻體的隔聲量將無法得到保障。建議線槽兩側錯位布置,并對箱底做一些底部密封措施,如電力底箱。輕質墻體線槽對穿解決方案參見圖6。

圖6 輕質墻體線槽對穿解決方案Fig.6 Solution of slot penetration for light wall
2.3.2 雙層板材添加阻尼材料
上述三種材料外側(或內側)基本都會有雙層板的構造,此構造之間若加一層阻尼隔聲材料會使得隔聲量進一步提高的同時,對降低低頻噪聲級和提高隔振性能有著不錯的效果。復合阻尼隔聲板的典型構造參見圖7。

圖7 復合阻尼隔聲板的典型構造Fig.7 Typical structure of composite damping pannel
2.3.3 幕墻碰隔墻節點處理
建筑外區的分戶墻體若是遇到幕墻體系的外窗,此交界處通常會成為一個聲學重點處理位置。若無特別指明,通常工程的做法是:分戶墻止于幕墻窗框型材位置,但由于窗框的中空構造導致此處隔聲量不足,從而導致分戶墻的整體隔聲量也受到一定程度的影響[7]。需要在窗框型材的兩側做加強隔聲的處理方式,這里給出兩種處理方案,處理節點圖參見圖8和圖9。

圖8 分戶墻遇幕墻時聲學處理解決方案-做法1Fig.8 Acoustic treatment when party-wall meets curtain wall (Option 1)

圖9 分戶墻遇幕墻時聲學處理解決方案-做法2Fig.9 Acoustic treatment when party-wall meets curtain wall (Option 2)
(1)做法1:分戶墻兩側的隔聲做法,吸音棉+雙層板結構做到幕墻底部,并用密封膠封堵。
(2)做法2:窗框型材的兩側安裝同樣材料的型材,內貼吸音棉,與分戶墻體末端做齊。
酒店客房對私密性要求較高,房間之間的分戶墻的隔聲量至關重要,業主方選擇隔墻系統時需要兼顧外觀美觀、空間尺寸、施工速度和方便程度等各種因素綜合權衡判斷。
經過各類墻體產品的實驗室測試數據、現場實測經驗、聲學軟件隔聲量模擬的對比研究分析表明,在沒有增加過多成本的情況下,帶有“空腔”結構的復合型墻體比單一材料墻體具有更好的聲學隔聲量,這種類型的墻體具備可實現性且已經在其他項目中落地并投入使用,具備工程參考性。同時需要注意各類墻體系統各自適合應用的場景,知曉它們的弱項,最好能有針對性的強化措施,確保墻體達到比較滿意的整體隔聲效果。