建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能與減噪

蘇西萌

（黑龍江省建筑設(shè)計(jì)研究院，黑龍江，哈爾濱，150008）

建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能與減噪

蘇西萌

（黑龍江省建筑設(shè)計(jì)研究院，黑龍江，哈爾濱，150008）

在夏熱冬冷地區(qū)建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑脧肚與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，對(duì)建筑脧肚與建筑噪聲控制的實(shí)踐操作有積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

建筑脧肚；設(shè)計(jì)

能源問(wèn)題是當(dāng)前世界各國(guó)普遍重視的問(wèn)題。在全世界總的能源消耗中，建筑能耗約占25%~40%。近年來(lái)，我國(guó)的建筑節(jié)能工作已進(jìn)入全面實(shí)施階段，隨著一系列關(guān)于建筑節(jié)能的國(guó)家法規(guī)及地方標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施，整個(gè)建筑行業(yè)從業(yè)人員不僅從觀念上對(duì)建筑節(jié)能有了一定的重視，而且在具體工作中取得了一定成果。使建筑節(jié)能在理論研究和實(shí)踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有相當(dāng)大的差距。關(guān)于建筑節(jié)能，我們尚有許多工作要做。

本文試淺談在夏熱冬冷地區(qū)建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，借此對(duì)建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的實(shí)踐操作產(chǎn)生積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

一、建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的原理

節(jié)能方面，夏熱冬冷地區(qū)，不論從冬季保溫還是夏季隔熱方面，建筑能耗構(gòu)成主要是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂、樓板、門(mén)和窗）的傳熱及空氣滲透。關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（K[W/m2·K]）緊密相關(guān)，而解決空氣滲透在于增強(qiáng)建筑的密閉性，密閉主要是在門(mén)窗這一塊，門(mén)窗要有很好的氣密性。噪聲控制方面，主要考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲，為使所設(shè)計(jì)建筑達(dá)到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，必須使圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有足夠的隔聲性能，以防止來(lái)自外界的噪聲干擾。同時(shí)，建筑的密閉性對(duì)建筑隔聲也有明顯的影響，墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的孔洞（例如門(mén)窗縫隙等）會(huì)使其隔聲性能明顯下降。

因此，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中采用傳熱系數(shù)較低而又可提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量的材料（例如離心玻璃棉等）或構(gòu)造，可取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。另一方面，雖然增強(qiáng)窗的氣密性與減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)的孔洞、縫隙面積是不同的概念，但是，對(duì)建筑密閉性的要求使其在構(gòu)造上具有某些相近的措施。

其他某些建筑設(shè)計(jì)相關(guān)方面，例如建筑綠化也同樣在節(jié)能和隔聲兩方面有著積極的含義和作用。建筑綠化可起改善局部熱氣候；調(diào)節(jié)空氣濕度；降低城市噪聲污染；防止灰塵侵襲等作用。

由此可見(jiàn)，在建筑設(shè)計(jì)中采取某些綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的技術(shù)手段從理論上說(shuō)具有可行性及現(xiàn)實(shí)意義。本文綜合考慮的途徑主要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造方式上著手，并思考建筑綠化的作用。下面從具體細(xì)節(jié)上討論。

二、節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有外墻，外門(mén)、窗等，下面談?wù)勗谶@些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和材料的選取上具體如何兼顧節(jié)能和隔聲。

1、外墻?，F(xiàn)階段建筑外墻以240厚粘土空心磚為主，分層增加約20~60厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂漿等材料形成外墻保溫構(gòu)造以滿(mǎn)足整個(gè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。而磚墻本身面密度大，隔聲較好，240厚磚墻雙面抹灰的計(jì)權(quán)隔聲量達(dá)到 54.5dB，完全能滿(mǎn)足建筑隔聲要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢(shì)，這種材料雖導(dǎo)熱系數(shù)較低，約0.2~0.3，可很大程度上降低墻體傳熱系數(shù)。但其隔聲性能不如磚墻，200厚加氣混凝土墻雙面抹灰的計(jì)權(quán)隔聲量為44.5dB，這與其面密度有關(guān)（質(zhì)量定律）。此時(shí)，若只采用200或240厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某些情況下難以達(dá)到隔聲要求，須采取增加其他材料或設(shè)空氣層等構(gòu)造措施來(lái)提高隔聲量。在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意此類(lèi)情況。

2、門(mén)窗1）外窗

a.窗墻比：不同朝向的窗墻比的大小對(duì)能耗有很大影響（由于外窗的傳熱系數(shù)一般來(lái)說(shuō)比外墻小很多，影響外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合傳熱）。隨著窗墻面積比的增大，外窗的傳熱系數(shù)要求更小，以達(dá)到相近的節(jié)能效果。

同樣，窗墻比對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合隔聲能力也是有很大影響的。窗戶(hù)的隔聲性能不好，如果窗戶(hù)的面積不大，隔聲性能與窗面積大、隔聲性能非常好的窗幾乎差不多。

由此可見(jiàn)，在適當(dāng)范圍內(nèi)減小窗墻比可使節(jié)能和隔聲均更易滿(mǎn)足要求。

b.窗體材料：節(jié)能方面，窗框材料木、塑料、斷熱鋁合金優(yōu)于鋼、鋁合金（。但木、塑料非現(xiàn)代建筑所青睞，斷熱鋁合金由于造價(jià)較高，使得鋁合金成為應(yīng)用最為廣泛的窗框材料，同時(shí)采用復(fù)合層玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的節(jié)能效果。

隔聲方面，同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所對(duì)于不同的窗框材料的隔聲性能做了測(cè)試，可從其實(shí)測(cè)結(jié)果得出結(jié)論：鋁合金窗框與塑鋼窗框在1KHz以下，兩者隔聲量基本接近，但鋁合金窗框在中高頻隔聲性能優(yōu)于塑鋼窗。而關(guān)于玻璃，我們知道可以單純?cè)黾硬ＡШ穸葋?lái)提高隔聲量。但在實(shí)際應(yīng)用中，往往使用復(fù)合層玻璃來(lái)替代，可以取得窗扇重量大為減輕的優(yōu)點(diǎn)。在隨復(fù)合層玻璃的變化，隔聲性能的數(shù)據(jù)對(duì)比中，可以得出一個(gè)很有實(shí)用意義的結(jié)果，即在玻璃+空氣層+玻璃的復(fù)合層中，單層玻璃的厚度宜控制在4~6mm，空氣層厚度約在 10mm左右。經(jīng)過(guò)對(duì)比，若節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)的采取相近的中空玻璃參數(shù)，可以取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。

c.雙層窗：雙層窗對(duì)節(jié)能和隔聲都有利，雙窗的間距受到建筑物外墻厚度的限制，可供采用的間距一般為10cm左右。實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，雙窗間隔10cm的計(jì)權(quán)隔聲量為33dB。在雙窗間隔作吸聲處理后，其隔聲量達(dá)36dB。隔聲效果較好，而雙層普通玻璃窗的節(jié)能效果可見(jiàn)表3，而從造價(jià)來(lái)說(shuō)，雙層窗的工程造價(jià)約為復(fù)合玻璃窗的50%。

2）住宅外門(mén)及陽(yáng)臺(tái)門(mén)

住宅外門(mén)及陽(yáng)臺(tái)門(mén)在節(jié)能設(shè)計(jì)中可采用多功能戶(hù)門(mén)（具有保溫、隔聲、防盜等功能）及夾板門(mén)等。夾板門(mén)一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料，而玻璃棉或礦棉等同時(shí)也是吸聲材料，節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的如：雙層金屬門(mén)板，中間填充15mm厚玻璃棉板，可考慮適當(dāng)增加填充厚度來(lái)提高隔聲量。而門(mén)的密縫處理對(duì)于門(mén)的隔聲也有很大影響，在防止空氣滲透上也能起一定作用。

三、建筑綠化的節(jié)能與減噪

建筑綠化在節(jié)能上的含義及作用已是眾所周知的，而利用綠化減弱噪聲，也是常用的噪聲控制方法。

1、節(jié)能方面，綠化可以調(diào)節(jié)溫度，尤其是降低夏季溫度，樹(shù)木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽(yáng)輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經(jīng)過(guò)測(cè)試，夏季林地及草坪的氣溫與普通場(chǎng)地氣溫比較，平均降溫值約為2.5~3?。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無(wú)綠化的房間約3?，同時(shí)在11~16時(shí)段內(nèi)的升溫速率有綠化房間也明顯優(yōu)于無(wú)綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對(duì)節(jié)能均能起到一定效果。如：臨街綠化，樓間綠化，樓旁綠化，建筑本體綠化等。

2、減噪方面，在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠?qū)挾惹覞饷艿木G化帶，是減弱噪聲干擾的措施之一。值得注意的是，運(yùn)用綠化來(lái)防止和減少噪聲對(duì)建筑的干擾時(shí)，應(yīng)考慮到噪聲的衰減量隨植物配置方式、樹(shù)種及噪聲的頻率范圍的變化而變化。一般來(lái)說(shuō)，綠化對(duì)于低頻噪聲的隔聲能力優(yōu)于高頻；混植林帶的隔聲能力優(yōu)于純植林帶；而植物本身的吸聲能力，一般以葉面粗糙、面積大、樹(shù)冠濃密的為強(qiáng)。在建筑綠化布置方法上，臨街綠化對(duì)減噪的作用較大。在道路邊設(shè)置 1.8~2.4m寬的灌木綠帶+6m寬的大喬木綠帶，其隔聲量可達(dá)8~10 dB。

TU147

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1674-3954（2011）02-0157-01