加氣混凝土砌塊墻體空氣聲隔聲現(xiàn)場實測研究

張 毅（上海海泰北外灘房地產(chǎn)有限公司，上海 200085 ）

近年來，隨著國內(nèi)住宅建筑品質(zhì)逐步提高，住宅私密性的需求，對隔墻的隔聲要求也越來越高。如 2006 年 3 月實施的 GB/T 50362－2005《住宅性能評定技術(shù)標準》中，3 A 級住宅的一票否決指標共有 6 個評定子項，其中 3 項涉及隔聲[1]。在最新頒布 GB 50378—2019《綠色建筑評價標準》中，規(guī)定外墻、隔墻、門窗等構(gòu)件的空氣聲隔聲性能必須滿足現(xiàn)行國家標準 GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》中的低限要求，如果達到低限要求和高限要求的平均值，則可以得 4 分；達到高限要求，可以得 8 分。此外，伴隨著城市中心密集高層住宅的大量開發(fā)，居室噪聲源隨之增多，擾民問題日益突出，對住宅構(gòu)件的隔聲能力也提出了更高的要求。因此，高品質(zhì)的住宅隔聲設(shè)計不僅可以滿足國家的設(shè)計標準，更是衡量住宅建筑檔次高低的重要指標。

加氣混凝土保溫砌塊是一種常見的節(jié)能環(huán)保型墻體材料，實驗室條件下測試的空氣聲計權(quán)隔聲量通常都在 50 dB 以下，相比較 GB 50118—2010 中規(guī)定的高標準隔聲要求，還有一定的差距。本文擬對幾種不同厚度的加氣混凝土砌塊墻體的空氣聲隔聲能力展開現(xiàn)場實測研究，分析討論了墻體的隔聲頻率特性，對比了發(fā)達國家的隔聲要求，提出了相對經(jīng)濟合理的墻體隔聲構(gòu)造措施，對指導(dǎo)具體工程設(shè)計起到一定的參考作用。

1 研究對象

測試對象位于上海市中心某高檔住宅項目的施工工地，為保證測試數(shù)據(jù)的相對準確，現(xiàn)場砌筑有兩層供測試用的樣板間，建筑層高 3.6 m，如圖 1、圖 2 所示。墻體兩側(cè)均為 1∶3 水泥砂漿抹面收光，受測加氣混凝土砌塊墻體尺寸相同，凈寬 3.2 m，凈高 2.7 m。

一層樣板間的內(nèi)隔墻采用的是 500 mm 厚加氣混凝土砌塊，所在兩側(cè)房間編號為 A 和 B；二層采用的是 300 mm 厚加氣混凝土砌塊隔墻，所在兩側(cè)房間編號為 C 和 D。樣板房室內(nèi)未做任何裝潢，也沒有擺放家具陳設(shè)，每個房間只有一面墻開門作為人員進出口，測試時關(guān)閉并做密封處理。

圖1 樣板間一層平面示意

圖2 樣板間二層平面示意

2 測試描述

(1) 測試時間及周邊環(huán)境。測試時間選在 2019 年 5 月 28 日晚間 20:00—22:00，周圍相對安靜，主要環(huán)境噪聲源來自附近路段的交通噪聲，偶有車輛穿行時會有地面摩擦聲。

(2) 檢測儀器。本次測量使用的主要儀器有：AWA 6228+ 多功能聲級計、AWA 5870 A 功率放大器、丹麥 B&K＋二面球體全頻揚聲器、筆記本電腦等。AWA 6228＋ 多功能聲級計的技術(shù)指標如表 1 所示。

表1 AWA 6228 + 多功能聲級計主要技術(shù)參數(shù)

(3) 檢測標準。本測試依據(jù)如下標準和規(guī)范：GB/T 19889.4—2005《聲學建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量第 4 部分：房間之間空氣聲隔聲的現(xiàn)場測量》（ISO 140-4:1998）；GB/T 50121—2005《建筑隔聲評價標準》；GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》。

(4) 評價指標。根據(jù) GB 50118—2010 第 4.2.1～4.2.4 對住宅分戶墻及相鄰兩戶房間之間的空氣聲隔聲性能的規(guī)定，旨在控制鄰居之間諸如交談聲、電視音響聲等噪聲的干擾，以保證居家生活中聲音的私密性。采用計權(quán)標準化聲壓級差與頻譜修正量之和的形式（符號）來評價現(xiàn)場檢測的兩個房間之間墻體的空氣聲隔聲性能。

根據(jù) GB/T 19889.4—2005 第 3.4 條，標準化聲壓級差 DnT計算如式（1）。

式中：DnT— 標準化聲壓級差/dB;

D — 聲壓級差/dB;

T — 接收室測量的混響時間/s；

T0— 參考混響時間/s，對于住宅，T0=0.5 s。

根據(jù) GB/T 50121—2005 第 3.4 條計算空氣聲隔聲的頻譜修正量，如式（2）。

式中：j — 頻譜序號，j =1 或 2，1 為計算 C 的頻譜 1，2 為計算 Ctr頻譜 2；

i — 100～3 150 Hz 的 1/3 倍頻程或 125～2 000 Hz 的倍頻程序號；

Lij— GB/T 50121—2005 中表 3.1.3 中所給出的第 j 號頻譜的第 i 個頻帶的聲壓級；

Xi— 第 i 個頻帶的測量量 ；

Xw— 按照 3.2 或 3.3 節(jié)規(guī)定的方法確定的單值評價 量。

3 結(jié)果分析

根據(jù)測試結(jié)果，分別得到兩堵墻體 1/3 倍頻程頻帶的空氣聲隔聲頻率特性曲線（如圖 3、圖 4 所示）。

圖3 300 mm 墻體空氣聲隔聲頻率曲線

圖4 500 mm 墻體空氣聲隔聲頻率曲線

由圖 3 可知，300 mm 墻體隔空氣聲能力呈現(xiàn)由低頻向高頻逐漸增強的趨勢。400 Hz 頻帶以上標準化聲壓級差都 ＞45 dB，800 Hz 頻帶以上標準化聲壓級差都 ＞50 dB；200 Hz 以下頻帶和 2 000 Hz 以上頻帶的標準化聲壓級差數(shù)值基本趨于平緩。由圖 4 可知，500 mm 墻體隔空氣聲能力呈現(xiàn)由低頻向高頻逐漸增強的趨勢。400 Hz 頻帶以上的標準化聲壓級差都 ＞45 dB，800 Hz 頻帶以上的標準化聲壓級差都 ＞50 dB；160 Hz 以下頻帶和 2 000 Hz 以上頻帶的標準化聲壓級差數(shù)值基本趨于平緩。

4 討論與建議

根據(jù)測試結(jié)果，計算得到兩堵墻體的計權(quán)標準化聲壓級差均為 51 dB。該數(shù)值對單一勻質(zhì)墻體的隔空氣聲能力來說已經(jīng)相當可觀。

根據(jù)質(zhì)量定律，墻或其他建筑板材的隔聲量與其表面密度（或單位面積的質(zhì)量）的對數(shù)成正比，用公式可表示為 R0=20 lgM+20 lgF-43。式中：R0為正入射隔聲量；M 為面密度；F 為聲波頻率。所以墻體厚度增加一倍，理論上可以增加 6 dB，實際工程中可以增加 4～5 dB。在該項目中聲源室和受聲室的外門雖然采用了一定的密封處理，由于門板非專業(yè)隔聲構(gòu)造，隔聲水平受限，現(xiàn)場側(cè)向傳聲存在，但大體評估實測數(shù)據(jù)偏離在可接受范圍。由此，在相同檢測條件下，墻體厚度從 300 mm 增加到 500 mm，檢測數(shù)值幾乎不變。綜合來看，當加氣混凝土墻體厚度達到 300 mm 時，隔聲水平就可以達到 50 dB，此時墻體厚度對隔聲量的影響作用已經(jīng)達到極限，不建議采用通過提高墻體厚度來增加空氣聲隔聲量的措施，建議選用性價比更高的 300 mm 墻體。

該項目定位為高標準住宅，根據(jù) GB 50118—2010 的規(guī)定：高要求住宅房間之間計權(quán)標準化聲壓級差+粉紅噪聲頻譜修正量之和不能 ＜50 dB。根據(jù)國內(nèi)城市住宅現(xiàn)場隔聲測量調(diào)查表明，當住宅分戶構(gòu)件的空氣聲隔聲性能指標值在 40～45 dB 時，大約有 1/3 的居住者對隔聲不滿；當分戶構(gòu)件的指標在 45～50 dB 時，大約有 1/5 的住戶不滿意；當分戶構(gòu)件的指標在 50 dB 以上時，有 90% 以上的居住者對隔聲效果認可。對比國外發(fā)達國家的隔聲標準（如表 2 所示），我國住宅分戶墻最高級的要求( 50 dB) 達不到德國的最低要求( 53 dB) ，與英國、澳大利亞、美國的最低要求( 45～50 dB)接近，低于日本最高等級標準要求（55 dB）。

表2 不同國家住宅分戶墻體隔空氣聲標準 dB

根據(jù)質(zhì)量定律，為滿足較高標準的隔聲要求，通常選用面密度更高的材料來做分戶墻體，如：

120 mm 鋼筋混凝土墻體，計權(quán)隔聲量 45 dB；

150 mm 鋼筋混凝土墻體，計權(quán)隔聲量 50 dB；

200 mm 鋼筋混凝土墻體，計權(quán)隔聲量 55 dB；

加氣混凝土墻體內(nèi)部有大量氣泡，面密度遠遠小于鋼筋混凝土材料，因此要達到相同的隔聲水平，厚度至少是鋼筋混凝土的 2 倍。當前測試結(jié)果是在房間沒有任何裝修的毛坯情況下檢測而得，經(jīng)過修正后，比 50 dB 的高要求住宅標準略低。鑒于日后項目是以精裝修標準竣工，建議可以采用以下做法：

(1) 重墻加輕墻組合。一層重墻與輕墻組合的雙層墻，重量增加不多，但可以達到提高隔聲量的目的。如在空氣層內(nèi)填充進柔軟的吸聲材料后，效果更好。如圖 5 所示[2]，240 mm 的磚墻與 6 mm 塑料板組合的雙層墻隔聲量比單層 240 mm 磚墻提高了 11 dB；如圖 6 所示[2]，100 mm 厚加氣混凝土墻與 5 mm 膠合板組合成雙層墻的隔聲量比單層 100 mm 厚加氣混凝土墻提高了 4 dB。

圖5 240 mm 厚磚墻與 6 mm 塑料板組合雙層墻隔聲量

圖6 100 mm 厚加氣混凝土墻與 5 mm 膠合板組合雙層墻隔聲量

(2) 雙層墻組合。單層變雙層，中間留有空氣層，可以衰減一部分透射聲波，如果空腔中填充有多孔吸聲材料，會加大透射聲波阻尼，進一步降低透射聲能。如雙層 75 mm 厚加氣混凝土，中空 75 mm，計權(quán)隔聲量可以達到 54 dB，遠遠高于 150 mm 厚的單層加氣混凝土的隔聲量。需要注意的是雙重墻之間不能有剛性連接，即沒有“聲橋”，否則會導(dǎo)致隔聲量下降。如圖 7 所示[2]，雙層 75 mm 加氣混凝土墻使用不同剛性連接時的隔聲量測定結(jié)果，有了剛性連接后，雙層墻隔聲量分別下降了 6 dB 和 11 dB。

圖7 雙層 75 mm 加氣混凝土墻不同剛性連接時實測隔聲量比較

5 結(jié) 語

無論是政策層面，還是住戶自身的訴求來看，住宅室內(nèi)聲環(huán)境的質(zhì)量越來越引起人們重視。尤其是內(nèi)部隔墻的隔聲能力，對住宅品質(zhì)的提高有著關(guān)鍵影響。本文對兩堵不同厚度的加氣混凝土砌塊墻體進行了現(xiàn)場空氣聲隔聲性能的測試比較，通過結(jié)果分析，了解到兩堵墻體的隔聲特性，并提出了相對經(jīng)濟合理的構(gòu)造措施，促進了高品質(zhì)住宅的發(fā)展。