建筑樓面高抗裂混凝土保溫隔聲系統(tǒng)構(gòu)造分析

樊 敏 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

近年來，建筑節(jié)能和隔聲要求越來越高，在建筑節(jié)能方面，強(qiáng)制性國標(biāo)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB 55015-2021）中規(guī)定，新建居住建筑和公共建筑平均設(shè)計能耗水平應(yīng)在2016 年執(zhí)行的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分別降低30%和20%，其中嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷地區(qū)樓地面的傳熱系數(shù)強(qiáng)制執(zhí)行1.20～1.80W/（m2·K）；安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB 34/1466-2019）要求居住建筑分戶樓板的傳熱系數(shù)K≤1.50W/（m2·K）。

建筑隔聲方面，安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術(shù)規(guī)程》（DB34/T 3468-2019）規(guī)定，對于一般要求的建筑，其計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級≤70dB；對于高要求的建筑，其計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級≤60dB。根據(jù)國內(nèi)住宅現(xiàn)場隔聲測量調(diào)查，厚度在120～150mm的光裸混凝土樓板的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級通常為80dB左右，僅靠光裸的混凝土樓板無法達(dá)到國家規(guī)定的隔聲要求。

此外，目前市場上保溫隔聲樓面多采用保溫板（墊）+細(xì)石混凝土（防護(hù)層內(nèi)滿鋪鋼絲網(wǎng)片）的構(gòu)造，不僅施工復(fù)雜，細(xì)石混凝土的抗裂性能也相對較弱，容易受到濕度、溫度等因素的影響，從而產(chǎn)生裂縫以及出現(xiàn)面層易開裂、平整度較差的狀況。因此，隨著目前綠色建筑、高品質(zhì)住宅的進(jìn)一步推行，樓地面保溫隔聲系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用將成為未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。

2 高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)主要材料及構(gòu)造

2.1 系統(tǒng)主要材料的特點(diǎn)

系統(tǒng)的防護(hù)面層是高抗裂混凝土，其主要原材料是建筑石膏，再添加少量的普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料、外加劑等。該材料微膨脹、易找平，具有高流動性，可通過管道泵送直接施工，其強(qiáng)度等級不應(yīng)低于G25。它不僅能提高整個系統(tǒng)的施工效率，而且表面平整度較好，可解決普通水泥砂漿或細(xì)石混凝土地坪平整度低、易開裂等缺陷。

定位保溫板在系統(tǒng)中主要起保溫隔聲的作用，鋪設(shè)于鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)層上，也用于固定地暖管。該板的導(dǎo)熱系數(shù)≤0.035W/(m2·K)、尺寸穩(wěn)定性≤2%，表面具有獨(dú)特的卡槽結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)與防護(hù)面層的結(jié)合力，使整個系統(tǒng)結(jié)合更加緊密、更具整體性，同時起到分散應(yīng)力的作用。此外，板材設(shè)有卡口，板與板之間通過卡口達(dá)到無縫連接，且卡縫處提前做灰餅，增強(qiáng)板材的連接強(qiáng)度，不僅比一般的保溫隔聲層鋪設(shè)速度快，其強(qiáng)度和整體性也優(yōu)于普通的樓面保溫隔聲系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)的構(gòu)造及選用

該系統(tǒng)由樓板的結(jié)構(gòu)層、保溫隔聲層、高抗裂混凝土防護(hù)層、裝飾面層、豎向隔聲片以及相應(yīng)配套材料等組成。為了保證整個樓板系統(tǒng)的隔聲效果，在鋪設(shè)保溫隔聲層前應(yīng)提前鋪設(shè)豎向隔聲片，設(shè)置在防護(hù)層、裝飾面層與房間四周墻體、柱、剪力墻及穿越樓板豎向管道之間，用以阻斷固體傳聲（聲橋），且隔聲片的厚度不應(yīng)小于6mm。

此系統(tǒng)主要包括地暖系統(tǒng)和兩個無地暖系統(tǒng)。無地暖系統(tǒng)一的保溫隔聲層主要由保溫隔聲墊、石膏泡沫混凝土構(gòu)成。為了增強(qiáng)體系的整體性、融合性，高抗裂混凝土防護(hù)面層下噴涂1～2 道特種界面劑，構(gòu)造示意見圖1（a）。無地暖系統(tǒng)二和地暖系統(tǒng)的構(gòu)造基本一致，保溫隔聲層均采用定位保溫板，唯一區(qū)別是地暖系統(tǒng)設(shè)置地暖管，管道固定于定位保溫板的卡槽內(nèi)且不應(yīng)凸出卡槽，其構(gòu)造示意見圖1（b）。三個系統(tǒng)的面層不小于20mm 即可滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其厚度明顯優(yōu)于普通樓面40～60mm 的細(xì)石混凝土防護(hù)面層，且無需在面層中增設(shè)一層φ4@100×100 的鋼絲網(wǎng)片，減少了施工的程序和難度，同時也一定程度上減少了樓面的荷載、增加了室內(nèi)的凈高。

圖1 樓面保溫隔聲系統(tǒng)構(gòu)造示意圖

該系統(tǒng)作為一種新型的樓面保溫隔聲系統(tǒng)，適用于有保溫隔聲要求的新建、改建、擴(kuò)建的民用建筑樓面，其主要材料在生產(chǎn)和應(yīng)用環(huán)節(jié)中遵循固廢利用、資源節(jié)約的原則。不僅滿足地坪飾面材料的強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度≥20MPa），同時也有良好的保溫隔聲性能。通過試驗(yàn)檢測和PKPM 節(jié)能計算結(jié)果顯示，采用10mm保溫隔聲墊或16mm 定位保溫板，樓板系統(tǒng)傳熱系數(shù)為1.47W/（m2·K）或1.43W/（m2·K），計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級實(shí)際檢測結(jié)果為60dB 或66dB，優(yōu)于安徽省《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術(shù)規(guī)程》（DB34/T 3468-2019）一般要求的建筑＜70dB。當(dāng)采用12mm 的保溫隔聲墊厚度或20mm 的定位保溫板，系統(tǒng)計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級均＜60dB，滿足《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術(shù)規(guī)程》（DB 34/T 3468-2019）中高要求的建筑，圖2 為系統(tǒng)采用不同厚度定位板的構(gòu)造選用圖，設(shè)計師可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計需求直接選用。

圖2 樓面保溫隔聲構(gòu)造選用圖（系統(tǒng)采用定位板）

圖3 體系性能特點(diǎn)

3 高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 綠色建材、節(jié)能減碳

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)中，高抗裂混凝土和石膏泡沫混凝土的主要材料均為工業(yè)副產(chǎn)品建筑石膏。石膏建材是一種節(jié)能節(jié)材、可回收利用、性價比優(yōu)越的綠色建材，具有優(yōu)良的耐火性、吸水率低、可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)和應(yīng)用的過程中也不污染環(huán)境。使用石膏建材不僅循環(huán)利用了工業(yè)“廢料”，變廢為寶，降低了工程材料的造價，同時也符合國家節(jié)能減碳的發(fā)展路徑。據(jù)研究表明，每使用1t 石膏產(chǎn)品代替水泥產(chǎn)品，可減少消耗標(biāo)煤95.2kg，減少排放二氧化碳491.2kg。

3.2 隔音性能優(yōu)越

在實(shí)際工程應(yīng)用中，經(jīng)現(xiàn)場測量，高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級大部分在60dB 左右或以下，不僅優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，且達(dá)到了安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術(shù)規(guī)程》（DB 34/T 3468-2019）對于高要求建筑的規(guī)定。其計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級≤60dB，該系統(tǒng)具有良好的隔聲性能，可以減少噪音對人們?nèi)粘Ｉ畹母蓴_，為人們提供更舒適、安靜的生活空間。

3.3 不開裂、易找平

高抗裂混凝土面層不僅有防護(hù)作用，也滿足地坪強(qiáng)度及平整度的要求，其尺寸變化率小，在-0.05%～+0.05%之間，所以系統(tǒng)的后期穩(wěn)定性好，大大降低開裂、空鼓等問題。系統(tǒng)的構(gòu)造做法也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在采用保溫隔聲墊的保溫隔聲系統(tǒng)中（無地暖系統(tǒng)一），將石膏泡沫混凝土澆筑在保溫隔聲墊上，然后噴涂1～2 道特種界面劑，再澆筑高抗裂混凝土防護(hù)層。特種界面劑不僅可填補(bǔ)石膏泡沫混凝土產(chǎn)生的微小空隙，同時可增強(qiáng)與高抗裂混凝土的粘結(jié)力，使整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定、耐用。當(dāng)采用定位保溫板的保溫隔聲系統(tǒng)時（無地暖系統(tǒng)二和地暖系統(tǒng)），定位保溫板上的卡槽可增大板材與高抗裂混凝土的接觸面積，提高板材與防護(hù)層之間的粘結(jié)力，使整個系統(tǒng)更堅固、穩(wěn)定。

防護(hù)面層也采取了防抗裂的措施，根據(jù)房間尺寸、形狀等需設(shè)置伸縮縫或切縫，縫的間距不宜大于4.5m×4.5m，房間陽角處、門洞口兩側(cè)、保溫隔聲樓板與非保溫隔聲樓板交界處也應(yīng)設(shè)縫。為了阻斷聲橋、增強(qiáng)隔聲效果，伸縮縫內(nèi)填嵌豎向隔聲片。此外，傳統(tǒng)的細(xì)石混凝土面層不僅厚度大、彈性大，干縮性也較大，易產(chǎn)生開裂的情況，而高抗裂混凝土防護(hù)層的平整度較好，地坪系統(tǒng)不開裂，后期無維修成本。

3.4 施工便捷

該系統(tǒng)跟普通的樓面保溫隔聲系統(tǒng)相比，施工較簡單，基層處理后，鋪貼豎向隔聲片，再鋪設(shè)定位保溫板，最后澆筑高抗裂混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)即可，施工流程見圖4。系統(tǒng)中的石膏泡沫混凝土和高抗裂混凝土可現(xiàn)場加水?dāng)嚢韬蟛捎霉艿辣盟椭苯訚仓淞鲃有员容^強(qiáng)，施工簡便、高效。高抗裂混凝土面層的養(yǎng)護(hù)也非常簡單，打開窗戶，自然通風(fēng)即可。面層施工3 天后能達(dá)到上人的強(qiáng)度就可以進(jìn)行下一道工序，而普通細(xì)石混凝土的養(yǎng)護(hù)大約在7 天左右，這大大縮短了養(yǎng)護(hù)的時間。據(jù)統(tǒng)計，高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)可提高50%左右的施工效率，大量節(jié)省人力、時間及管理成本，綜合成本明顯降低。

圖4 無地暖系統(tǒng)的施工工藝流程示意圖（定位保溫板）

圖5 安慶市望江縣書香名邸住宅小區(qū)

4 應(yīng)用效果分析

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)在上海市應(yīng)用的較早、較廣泛，如嘉定工業(yè)區(qū)置換居、寶山區(qū)美羅家園居住社區(qū)等，據(jù)初步統(tǒng)計，大概有400 多萬m2。在應(yīng)用過程中，整個系統(tǒng)也在不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，目前已經(jīng)比較完善且形成了相應(yīng)的地方技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。

安徽省不僅出版了工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樓面高抗裂混凝土保溫隔聲系統(tǒng)構(gòu)造》（皖2023JZ326），也有已完成兩年左右的工程案例。如安慶市望江縣書香名邸住宅小區(qū)項(xiàng)目，總建筑面積約為16萬m2，采用10mm 的隔聲保溫墊+25mm石膏泡沫混凝土，現(xiàn)場檢測其計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級為59dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于一般要求的建筑＜70dB 的規(guī)定，節(jié)省施工工期30 天左右。安徽蚌埠某工廠綜合辦公樓項(xiàng)目，采用20mm 定位保溫板的地暖系統(tǒng)，現(xiàn)場檢測其計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級為58dB，該項(xiàng)目節(jié)省施工工期10 天左右，節(jié)約成本約40 萬。據(jù)現(xiàn)場觀察和相關(guān)實(shí)驗(yàn)檢測，兩個項(xiàng)目的樓面光滑平整、比較美觀，系統(tǒng)強(qiáng)度也較高，后期未出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，且均具有良好的保溫隔聲效果，符合國家和安徽現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可以滿足用戶在自己空間自由活動的同時又不受上下層用戶活動的影響，用戶反映普遍比較滿意。

5 結(jié)語

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統(tǒng)具有微膨脹、不開裂、精準(zhǔn)找平、施工便捷、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高樓地面的保溫隔聲效果，同時改善室內(nèi)舒適度，對提高建筑工程室內(nèi)的質(zhì)量具有積極的意義。并且系統(tǒng)的主要原材料為工業(yè)副產(chǎn)石膏，推動了工業(yè)副產(chǎn)石膏的資源化利用，變廢為寶，符合我國節(jié)約集約利用資源、促進(jìn)工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用和建材行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展的政策導(dǎo)向，為“雙碳”助力，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。