巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究

徐 穎，董成斌 ，李圣明，王亞軍，肖玉麒（. 上海建科檢驗有限公司， 上海 008；.洛科威防火保溫材料（江蘇）有限公司， 江蘇 揚州 400）

隨著人們生活水平的不斷提高，擁有一個安靜而私密的居住環(huán)境，成為越來越多追求高品質(zhì)生活的人們的需求。由于目前的住宅主要是多、高層建筑，分戶樓板作為一個重要的建筑構(gòu)件，隔聲性能非常重要。在日常生活中經(jīng)常遇到的上下樓鄰居的說話聲、走路腳步聲、廚房切菜聲、搬挪家具聲等都屬于樓板噪聲。噪聲不僅嚴(yán)重影響了業(yè)主的生活質(zhì)量，還會引起鄰里糾紛。隨著國家對綠色建筑法規(guī)的推廣和實施，越來越多的城市已經(jīng)開始推出了綠色住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)，樓板的撞擊聲隔聲控制，也是綠色建筑的一項重要內(nèi)容。

撞擊聲的產(chǎn)生是由于樓板受到撞擊產(chǎn)生振動，并通過房屋結(jié)構(gòu)的剛性連接而傳播，振動的房屋結(jié)構(gòu)向室內(nèi)空間輻射聲能形成空氣聲傳給接收者。目前常見的樓板撞擊聲的隔絕措施有采用浮筑樓板，通過在地面層和承重結(jié)構(gòu)之間設(shè)置彈性墊層，阻隔振動在樓層結(jié)構(gòu)中的傳播，可有效解決隔聲和保溫的雙重問題。

1 國內(nèi)外對樓板撞擊聲標(biāo)準(zhǔn)要求

國外從 20 世紀(jì) 30 年代就開始研究樓板撞擊聲的相關(guān)理論。其中，歐洲和日本從 20 世紀(jì) 80 年代開始采用浮筑樓板的方式降低樓板的撞擊聲。部分國家撞擊聲隔聲的要求如表 1 所示。

表1 部分國家撞擊聲隔聲要求 單位：dB

國內(nèi)，隨著對居住環(huán)境的不斷提升，建筑隔聲問題越來越得到重視，GB 50018—2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)對樓板的撞擊聲隔聲提出了要求，如表 2 所示。

表2 國內(nèi)相關(guān)聲學(xué)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于樓板撞擊聲隔聲的要求

現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)均對撞擊聲隔聲提出了較高的要求，特別是在綠色建筑和全裝裝修住宅建筑中對臥室和起居室分戶樓板的撞擊聲均要求＜65 dB。

巖棉是以熔融火成巖為主要原料制成的一種礦物棉纖維。巖棉保溫隔聲墊是在巖棉纖維的基礎(chǔ)上添加少量熱固性黏合劑和添加劑后以擺錘法制成。巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)在歐洲已經(jīng)成熟應(yīng)用了幾十年，應(yīng)用場合以居住建筑為主，部分公共建筑中也有應(yīng)用，同時也有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國 2008 年頒布實施的國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集 08 J 931《建筑隔聲與吸聲構(gòu)造》規(guī)定了樓板的撞擊聲隔聲可以采用礦巖棉、玻璃棉等作為隔聲墊層，以及采用浮筑樓板的方式。

2 巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)

2.1 撞擊聲隔聲性能

浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的撞擊聲隔聲性能，可采用樓板結(jié)構(gòu)層的撞擊聲壓級與浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的撞擊聲改善量作為設(shè)計參考。浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的撞擊聲隔聲量Lw可由式（1）計算。

式中：Ln,0,w—樓板結(jié)構(gòu)層的撞擊聲壓級，dB；

ΔLw—浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)（含保護(hù)層）的撞擊聲改善量，dB。

例如，厚度為 120 mm 的鋼筋混凝土樓板其撞擊聲隔聲量在 79 dB 左右，試驗室測得鋪設(shè) 40 mm 厚度細(xì)石混凝土保護(hù)層的保溫隔聲墊的撞擊聲改善量為 18 dB。按上述公式可以理論計算得到浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的撞擊聲隔聲量為 61 dB。

2.2 保溫隔聲材料

保溫隔聲墊是鋪設(shè)于樓板結(jié)構(gòu)層上部的彈性墊層，具有撞擊聲隔聲、保溫功能的材料。用于浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的巖棉保溫隔聲墊應(yīng)具備 3 個方面的性能：① 具有較好的撞擊聲隔聲改善性能和一定的保溫性能；② 具有適合的壓縮彈性模量的同時具有一定的承壓能力，包括承受長期荷載以及應(yīng)用過程中受物體瞬間跌落沖擊的影響；③ 具有較好的防火性能、對室內(nèi)環(huán)境沒有污染。具體性能要求如表 3 所示。

表3 浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)中巖棉保溫隔聲墊性能指標(biāo)

2.3 保護(hù)層

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的保護(hù)層可以采用細(xì)石混凝土內(nèi)設(shè)鋼絲網(wǎng)片或者石膏基自流平砂漿的設(shè)計方式。細(xì)石混凝土的性能應(yīng)符合現(xiàn)行 GB/T 14902—2012《預(yù)拌混凝土》的規(guī)定且強度應(yīng)≥C 25，石膏基自流平砂漿的性能應(yīng)符合現(xiàn)行 JC/T 1023—2020《石膏基自流平砂漿》的規(guī)定。鋼絲網(wǎng)片性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 33281—2016《鍍鋅電焊網(wǎng)》的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)采用網(wǎng)號為 40 mm×40 mm，絲徑為4 mm 的鍍鋅電焊網(wǎng)。鋼絲網(wǎng)片主要性能指標(biāo)如表 4 所示。

表4 鋼絲網(wǎng)片主要性能指標(biāo)

2.4 防水透氣膜

在實際應(yīng)用中，保溫隔聲墊之上需進(jìn)行保護(hù)層濕作業(yè)，故保溫隔聲墊有液態(tài)水進(jìn)入的風(fēng)險，需要本身有防水性能或設(shè)置一定的防水防護(hù)。巖棉保溫隔聲墊單靠材料本身表面憎水，無法抵抗搗筑混凝土或砂漿時的水壓力。為防止材料吸水后造成導(dǎo)熱系數(shù)增大、力學(xué)性能降低，影響產(chǎn)品的耐久性，需要在其表面增加防水透氣膜。防水透氣膜的主要性能如表 5 所示。

表5 防水透氣膜主要性能

3 設(shè)計和施工

3.1 撞擊聲隔聲和保溫

3.1.1 撞擊聲隔聲設(shè)計

對于浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)，采用“基礎(chǔ)樓板－改善量＋安全余量”的簡單算法，可以簡單計算出該結(jié)構(gòu)的撞擊聲壓級。按現(xiàn)行 GB 50118—2010 標(biāo)準(zhǔn)中臥室、起居室（廳）分戶樓板的撞擊聲隔聲量＜65 dB（高要求時）的設(shè)計要求，根據(jù)式（1），同時在設(shè)計時考慮 3～5 dB 的安全余量，可以得出浮筑樓板撞擊聲隔聲改善量至少需要 19 dB。

3.1.2 熱工設(shè)計

JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定分戶樓板的傳熱系數(shù)≤2.0 W/（㎡·K）。分戶樓板的傳熱系數(shù)主要取決于保溫隔聲材料的熱阻。熱阻計算公式如式（2）所示。

式中：R—保溫隔聲材料的熱阻，m2·K/W；

d—保溫隔聲材料的厚度，m；

λ—保溫隔聲材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m·K）。

熱阻越大則傳熱系數(shù)越小。對于巖棉保溫隔聲材料，其熱阻與厚度成正比，材料厚度越厚，其熱阻越大。

浮筑樓板傳熱系數(shù)按式（3）計算。

式中：K—樓板的傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；

R0—樓板的傳熱阻， m2·K/W。

R0按式（4）計算。

式中：Ri—內(nèi)表面換熱阻，m2·K/W，取 0.11 m2·K/W；

∑R—多層材料的熱阻，m2·K/W。

按表 3 的規(guī)定，巖棉保溫隔聲墊的導(dǎo)熱系數(shù)取 0.037 W/（m·K），修正系數(shù)取 1.15 時，由式（3）、式（4）計算可以得出，巖棉保溫隔聲墊的厚度至少為 12 mm。

根據(jù)表 3 的規(guī)定，保溫隔聲墊的厚度應(yīng) ≥20 mm 。

3.2 基本構(gòu)造

巖棉浮筑樓板隔聲保溫系統(tǒng)構(gòu)造應(yīng)由鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)層、巖棉保溫隔聲層、保護(hù)層、豎向隔離片組成，基本構(gòu)造圖如圖 1 和圖 2 所示。

圖1 巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)基本構(gòu)造

圖2 帶有豎向隔聲片的巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)基本構(gòu)造

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計時，還應(yīng)注意以下方面。

（1） 豎向隔聲片。巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的保護(hù)層與樓板結(jié)構(gòu)層、房間四周墻體、柱之間應(yīng)采取阻斷固體傳聲（聲橋）的構(gòu)造措施。豎向隔聲片宜采用同材質(zhì)的巖棉保溫隔聲墊，豎向隔聲片應(yīng)緊密鋪貼于墻體表面，高度應(yīng)高于保護(hù)層上表面至少 20 mm。對于全裝修住宅，豎向隔聲片的高度應(yīng)與飾面層平齊。

（2）保護(hù)層。保護(hù)層可采用細(xì)石混凝土或石膏基自流平砂漿，厚度應(yīng)≥40 mm。當(dāng)采用細(xì)石混凝土作為保護(hù)層時，應(yīng)在保護(hù)層中鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)片應(yīng)設(shè)置在距細(xì)石混凝土保護(hù)層頂面 15～20 mm 的位置。鋼絲網(wǎng)片的拼接應(yīng)采用搭接，搭接寬度≥100 mm。

（3）防水透氣膜。保溫隔聲墊的表面應(yīng)具有防止水滲入的措施。巖棉保溫隔聲層和保護(hù)層間應(yīng)設(shè)置防水透氣膜，防止液態(tài)水進(jìn)入。

3.3 施工

3.3.1 施工工藝

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)的施工流程主要包括基層處理、鋪設(shè)巖棉豎向隔聲片、鋪設(shè)巖棉保溫隔聲墊、鋪設(shè)防水透氣膜、澆筑保護(hù)層及養(yǎng)護(hù)等。具體施工工藝流程如圖 3 所示。

圖3 巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)施工工藝流程

3.3.2 巖棉保溫隔聲墊鋪設(shè)

巖棉保溫隔聲墊應(yīng)鋪設(shè)在樓板結(jié)構(gòu)層表面，鋪設(shè)應(yīng)平整，對接縫應(yīng)緊密，接縫寬度應(yīng)≤1 mm。保溫隔聲墊之間、保溫隔聲墊與豎向隔聲片之間、豎向隔聲片之間的對接縫應(yīng)采用防水膠帶做密封處理。防水膠帶在接縫兩側(cè)的粘貼寬度宜相等，且平整、牢固。防水膠帶長度方向接縫應(yīng)采用搭接處理，搭接長度≥10 mm。

3.3.3 分格縫的設(shè)置

為了避免保護(hù)層受溫度變化等影響而出現(xiàn)膨脹、收縮（干縮）裂縫，保護(hù)層應(yīng)設(shè)置分格縫。分格縫的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定。

（1）樓板面積＞30 m2或邊長＞6 m 時，應(yīng)設(shè)置分格縫，且分格縫的間距≤6 m。

（2）門洞口、墻體陽角處、保溫隔聲樓板和非保溫隔聲樓板交界處應(yīng)設(shè)置分格縫。

（3）采用整體澆筑時，分格縫寬度應(yīng)＞3 mm，深度≥20 mm。

4 應(yīng)用案例

在某廠區(qū)辦公樓樓板隔聲改造項目中，選用了密度 100 kg/m3和 130 kg/m3，厚度 20 mm 巖棉板，保護(hù)層選用 40 mm 厚的石膏自流平。施工過程為：① 鋪設(shè)豎向隔聲片和巖棉板； ② 鋪設(shè)防水透氣膜；③ 澆筑自流平；④ 自流平硬化之后鋪設(shè)地板等。

在施工過程中，巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢。① 施工方便，豎向隔聲片可以直接鋪設(shè)，不需額外黏結(jié)固定，巖棉易于切割及鋪設(shè)。② 不需對接縫進(jìn)行預(yù)處理，整體鋪設(shè)一層防水透氣膜即可。③ 采用 A 級不燃材料，無須擔(dān)心防火安全。

5 結(jié) 語

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統(tǒng)能夠同時實現(xiàn)樓板的保溫、隔聲功能，其系統(tǒng)性能良好，適用于居住建筑以及部分公共建筑的樓板保溫隔聲工程，具有較好的推廣前景。在該技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用上，需要注意以下方面。① 考慮到目前節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對分戶樓板傳熱系數(shù)的要求在不斷提高，保溫隔聲墊的厚度宜≥20 mm。② 保溫隔聲墊應(yīng)能承受長期荷載，同時能抵御物體瞬間跌落沖擊的影響。③ 保溫隔聲墊和保護(hù)層間應(yīng)鋪設(shè)一層防水透氣膜。④ 設(shè)計施工時，應(yīng)關(guān)注保護(hù)層的厚度、鋼絲網(wǎng)片的設(shè)置位置、分格縫的設(shè)置等。