住宅外門(mén)窗隔聲做法研究

張 彤 宋英芳

住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、門(mén)窗、玻璃幕墻、屋面、樓板等。除了保溫、隔熱、防曬、防雨、抗風(fēng)等功能外，還有一個(gè)很重要的功能就是減少室外的噪聲進(jìn)入室內(nèi)，即通過(guò)各構(gòu)件的聲傳輸損失越大越好。在住宅的各項(xiàng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，外門(mén)窗對(duì)于隔聲的作用明顯。若采用隔聲性好的外窗，外墻整體隔聲量就能提高，達(dá)到采用較厚外墻的水平。據(jù)測(cè)算，當(dāng)窗墻比為0.3時(shí)，如采用隔聲量為50 dB的墻體和隔聲量35 dB的窗組合，其整體隔聲量相當(dāng)于墻隔聲量55 dB和窗隔聲量20 dB組合的水平。

門(mén)窗隔聲性能一般是指窗戶關(guān)閉后的隔聲量。下面先從研究專業(yè)隔聲門(mén)窗入手，以求對(duì)住宅外門(mén)窗隔聲研究有所幫助。

1 專業(yè)隔聲門(mén)窗

專業(yè)隔聲門(mén)窗相對(duì)于普通住宅門(mén)窗造價(jià)較高，構(gòu)造復(fù)雜，隔聲效果也明顯。認(rèn)真研究專業(yè)隔聲門(mén)窗的設(shè)計(jì)理念、構(gòu)造做法，對(duì)住宅門(mén)窗隔聲設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)意義。

專業(yè)隔聲窗更多的應(yīng)用在一些工業(yè)噪聲治理、隔聲室的觀察窗等范圍。隔聲門(mén)的應(yīng)用范圍則相當(dāng)廣，工業(yè)噪聲綜合治理、電臺(tái)的錄音門(mén)、演播廳、試聽(tīng)室等等領(lǐng)域均有應(yīng)用。從制作材料來(lái)說(shuō)門(mén)可分為木質(zhì)門(mén)、鋼質(zhì)門(mén)、塑料門(mén)等。采用最多的是鋼質(zhì)門(mén)，這種鋼質(zhì)門(mén)是由兩塊面板中間放入網(wǎng)狀鋼制肋條構(gòu)成，內(nèi)部填充材料多為玻璃棉。面板常常會(huì)采用冷軋鋼板制作，因?yàn)樗谋砻姹葻彳堜摪骞饣?，有時(shí)也會(huì)采用不銹鋼板等等。

由于隔聲門(mén)的特殊結(jié)構(gòu)，使得它的厚度、面密度較普通門(mén)更高。因此隔聲門(mén)的五金件、密封條等配件就尤為重要。這些配件的質(zhì)量，可以說(shuō)是決定隔聲門(mén)隔聲量和使用壽命的重要條件。

1.1 專業(yè)隔聲門(mén)窗類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式

1.1.1 專業(yè)隔聲門(mén)

專業(yè)隔聲門(mén)與普通門(mén)的不同之處就在于門(mén)扇的吸聲材料、門(mén)墊子和自動(dòng)底部封條等結(jié)構(gòu)。正是這些特殊的設(shè)計(jì)可以有效地阻礙聲波的傳播而讓我們得到良好的密封性和隔聲量。為了保證有效，隔聲門(mén)有時(shí)也會(huì)要求安裝在具有隔音功能的墻和門(mén)框中。

隔聲門(mén)的密封條和五金對(duì)隔聲門(mén)的質(zhì)量有相當(dāng)大的影響。門(mén)的五金有很多種類。對(duì)于門(mén)的密封條，有些標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)它安裝位置的不同來(lái)分類的，有四周型、豎挺結(jié)構(gòu)型和門(mén)底型。大約有十幾種的材料可以作為密封條原料。我們一般用的最多的是硅樹(shù)脂橡膠和熱塑性的人造橡膠的密封條。其他如門(mén)檻的類別也相當(dāng)多。

1.1.2 專業(yè)隔聲窗

當(dāng)要求隔聲窗的隔聲量在35 dB(A)以上時(shí)，應(yīng)用最多的還是雙層窗結(jié)構(gòu)。一般隔聲窗要達(dá)到35 dB(A)以下的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)并不是很難，制作精良的一些普通窗也可以達(dá)到這個(gè)隔聲量。但對(duì)于一些隔聲室、隔聲罩所安裝的隔聲觀察窗，需要更高的隔聲量(如40 dB(A)以上)以及更低的共振頻率時(shí)，就需要采用一些特殊的結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的就是雙層窗構(gòu)造。雙層窗和中空玻璃窗在結(jié)構(gòu)上大相徑庭，雙層窗所采用的玻璃厚度約5 mm～15 mm不等，中間空氣層的厚度更大(一般在100 mm以上)，并且沿雙層窗間窗框也需作吸聲處理，這樣才能得到更高的隔聲量。

1.2 專業(yè)隔聲門(mén)窗類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

1.2.1 專業(yè)隔聲門(mén)

專業(yè)隔聲門(mén)的設(shè)計(jì)主要著眼于提高門(mén)扇的隔聲量和改善門(mén)的密封等方面。一般門(mén)扇不宜過(guò)重:1)因?yàn)檫^(guò)重的門(mén)扇會(huì)產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，導(dǎo)致門(mén)扇和門(mén)框產(chǎn)生縫隙，從而漏聲;2)過(guò)重、過(guò)大的隔聲門(mén)對(duì)其安裝墻體的強(qiáng)度也會(huì)有較高的要求，普通24磚墻往往需要做加固處理。一般隔聲門(mén)30 dB的隔聲量較容易達(dá)到，而40 dB以上的隔聲量有一定的難度，需要注意很多細(xì)節(jié)才可以達(dá)到。通常隔聲門(mén)的密封處理，比增加門(mén)扇材料的厚度更為重要，而門(mén)扇內(nèi)的吸聲材料密度也不宜太高，除了會(huì)產(chǎn)生門(mén)扇面板產(chǎn)生側(cè)鼓的情況外，過(guò)高的面密度內(nèi)置材料反而會(huì)使門(mén)扇隔聲量下降。

1.2.2 專業(yè)隔聲窗

對(duì)于普通的鋁窗、塑窗，上海市建筑科學(xué)研究院對(duì)塑料窗和鋁合金窗進(jìn)行了一系列的隔聲性能實(shí)測(cè)及比較試驗(yàn);5 mm厚單玻塑窗隔聲量為21 dB～24 dB;5+12A+5的中空單框雙玻塑窗為24 dB～29 dB;雙玻的隔聲量比單玻大5 dB左右。因此，由于窗的主體結(jié)構(gòu)玻璃不能獲得很高的隔聲量，當(dāng)只有30 dB(A)以下的隔聲量要求時(shí)，普通單層玻璃窗可以滿足要求;對(duì)大于30 dB(A)以上時(shí)，我們大都會(huì)采用雙層窗設(shè)計(jì)。對(duì)于40 dB(A)以上的隔聲量要求，邊框需要作吸聲、密封等一些特殊處理才可以達(dá)到。

1.3 專業(yè)隔聲門(mén)窗類產(chǎn)品的誤區(qū)

一般我們會(huì)認(rèn)為中空玻璃的隔聲性能好，其實(shí)它也有缺陷，與雙層窗的隔音效果相差較大。因?yàn)槌Ｓ玫闹锌詹ＡТ蠖嘤蓛蓧K3 mm～6 mm厚的玻璃相距5 mm～12 mm組成。這么小的中空距離，使得兩玻璃間的空氣層呈現(xiàn)為較強(qiáng)的“剛性”。沒(méi)有起到“空氣彈簧”的作用，也就喪失了一般雙層構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)。另外雙層結(jié)構(gòu)存在著共振，而這很小的中空玻璃使共振現(xiàn)象產(chǎn)生在中、低頻，致使隔聲量有所下降。

另外，推拉窗的兩個(gè)窗扇之間有縫隙，窗框與窗扇之間也有縫隙，因此有漏聲現(xiàn)象存在，隔聲性能較差;平開(kāi)翻轉(zhuǎn)窗通過(guò)多鎖點(diǎn)鎖閉，沒(méi)有縫隙存在，密封效果非常理想，因此隔聲性能很好。

2 普通住宅門(mén)窗的隔聲設(shè)計(jì)

2.1 門(mén)的隔聲設(shè)計(jì)

住宅普通分戶門(mén)推薦用全封閉鋼板防盜門(mén)。這種防盜門(mén)現(xiàn)在在實(shí)際設(shè)計(jì)中已廣泛采用，它與專業(yè)隔聲門(mén)的構(gòu)造做法有一定的相似性，也是內(nèi)外兩面冷軋鋼板，芯層填巖棉。目前樓梯間內(nèi)的防盜門(mén)一般門(mén)周邊不做密封橡膠條，直接對(duì)室外的才做。而從防噪聲角度出發(fā)，防盜門(mén)周邊必須做密封條，而且門(mén)扇上的“貓眼”等開(kāi)孔部位也必須用密封膠密封。這種防盜門(mén)還有在門(mén)中央開(kāi)通風(fēng)花格窗的做法，從防噪聲角度看是不足取的。至于傳統(tǒng)的用鋼筋和扁鐵焊成的鏤空防盜門(mén)對(duì)防噪聲毫無(wú)益處，造價(jià)雖然比全封閉鋼板防盜門(mén)低也應(yīng)不在考慮之列。

木夾板門(mén)和木鑲板門(mén)主要用于房間門(mén)和分戶門(mén)，門(mén)縫較寬，長(zhǎng)期變形較大，門(mén)板面層薄，隔音效果不好。塑鋼門(mén)和鋁合金門(mén)因?yàn)榧庸こ叽巛^準(zhǔn)確，長(zhǎng)期變形不大，如果按照住宅節(jié)能設(shè)計(jì)有關(guān)要求，采用中空玻璃，門(mén)板下部實(shí)體部分層采用巖棉或玻璃棉填充，同時(shí)做好門(mén)縫密封，隔音效果要比木夾板門(mén)和木鑲板門(mén)好。

2.2 窗的隔聲設(shè)計(jì)

窗的隔聲性能與窗的抗風(fēng)壓性能、水密性能、氣密性能等各項(xiàng)物理性能密切相關(guān)。還應(yīng)該指出，位于外墻上的門(mén)(如陽(yáng)臺(tái)門(mén))，其各項(xiàng)物理性能的要求與窗相同。

規(guī)范規(guī)定沿街的住宅或環(huán)境噪聲較大時(shí)，應(yīng)采用隔聲性能較好的外窗。采用中空玻璃或雙層窗，其隔聲性能應(yīng)不低于30 dB。前面我們?cè)谘芯繉I(yè)隔聲窗時(shí)已經(jīng)指出，中空玻璃的隔聲效果比雙層窗要差，雙層窗間空氣層厚度應(yīng)不小于100 mm。

塑料門(mén)窗在安裝時(shí)所有縫隙處均裝有橡塑密封條和毛條，所以其氣密性高于鋁合金門(mén)窗。而塑料平開(kāi)窗的氣密性又高于推拉窗的氣密性，同樣情況下，平開(kāi)窗的氣密性要比推拉窗高1級(jí)～2級(jí)。

在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，如果采用鋁合金窗時(shí)，應(yīng)采用斷熱型材。所謂斷熱型材是指在特定設(shè)計(jì)的鋁合金空腔之中灌注有隔熱王之稱的PU樹(shù)脂，再將鋁壁分離形成斷橋，阻止了熱量的傳導(dǎo)。這種型材對(duì)阻斷熱傳導(dǎo)有效，但由于PU樹(shù)脂強(qiáng)度很高，對(duì)聲波傳導(dǎo)沒(méi)有阻斷作用，因此對(duì)隔聲沒(méi)有幫助。門(mén)窗隔聲性能一般是指窗戶關(guān)閉后的隔聲量。開(kāi)窗通風(fēng)換氣使得隔聲效果會(huì)大大降低，有一種方法可以讓我們?cè)诘玫綋Q氣量的同時(shí)隔聲效果折減不多。我們借鑒專業(yè)隔聲門(mén)設(shè)計(jì)中的“聲閘”的概念，在做雙層隔音窗時(shí)，內(nèi)外窗扇開(kāi)啟位置錯(cuò)位，避免直達(dá)聲。

3 結(jié)語(yǔ)

在住宅的各項(xiàng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，外門(mén)窗對(duì)于隔聲的作用明顯。同時(shí)對(duì)住宅外門(mén)窗的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還有許多概念模糊的地方。參照專業(yè)門(mén)窗的隔聲做法，我們認(rèn)為住宅外門(mén)窗的隔聲做法還有很大的改進(jìn)余地。

[1]田國(guó)庫(kù).建筑幕墻的隔聲設(shè)計(jì)及分析[J］.山西建筑，2009，35(1):61-62.