綠色建筑評(píng)價(jià)中樓板撞擊聲隔聲指標(biāo)探討*

孫海濤 ,劉培杰

引言

2006 年6 月我國(guó)頒布實(shí)施了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378—2006》，同時(shí)開啟了綠色建筑評(píng)價(jià)和認(rèn)證工作。該標(biāo)準(zhǔn)本著節(jié)約資源和創(chuàng)造良好的居住環(huán)境為目的，總結(jié)了我國(guó)城市建設(shè)高速發(fā)展過(guò)程中綠色建筑方面的經(jīng)驗(yàn)，為綠色建筑綜合評(píng)價(jià)提供了依據(jù)，推動(dòng)了我國(guó)綠色建筑行業(yè)的發(fā)展。2019 年8 月住建部發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)最新版GB/T 50378—2019[1]，標(biāo)準(zhǔn)在健康舒適的控制項(xiàng)對(duì)建筑的外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能提出了低限要求，其中樓板撞擊聲隔聲指標(biāo)需滿足《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50118-2010》對(duì)各類建筑規(guī)定的撞擊聲隔聲最低要求[2]。樓板撞擊聲隔聲設(shè)計(jì)是住宅設(shè)計(jì)需要高度重視的問(wèn)題，亦是目前行業(yè)關(guān)注熱點(diǎn)[3-5]。綠色建筑評(píng)價(jià)工作者在具體實(shí)踐項(xiàng)目中對(duì)樓板撞擊聲評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用存在不少困惑，在審核報(bào)告時(shí)發(fā)現(xiàn)一些不合理的地方，本文將結(jié)合實(shí)例對(duì)其進(jìn)行分析探討。

1 樓板撞擊聲測(cè)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

樓板撞擊聲是指振動(dòng)物體撞擊結(jié)構(gòu)樓板而引起相鄰房間的噪聲。一般來(lái)說(shuō)，綠色建筑評(píng)價(jià)時(shí)采用的樓板撞擊聲評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有Ln,w、L'nT,w和ΔLw。其中樓板撞擊聲實(shí)驗(yàn)室測(cè)量對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)L'n,w和計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w、計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)改善量對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是ΔLw，角標(biāo)w 表示計(jì)權(quán)[6-8]。各單值評(píng)價(jià)量相應(yīng)的測(cè)量量計(jì)算公式為式（1）～（4）：

式（1）～（3）中：Li為接收室聲壓級(jí)（dB），A 為接收室的吸聲量（m2）；A0為參考吸聲量10（m2）；T為現(xiàn)場(chǎng)接收室的混響時(shí)間；T0為基準(zhǔn)混響時(shí)間，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)取基準(zhǔn)混響時(shí)間0.5s 是考慮到住宅的混響時(shí)間幾乎和房間容積及聲音的頻率無(wú)關(guān)。（4）式中：Ln,r,w為理想基準(zhǔn)樓板在鋪設(shè)了面層后的計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)值，理想基準(zhǔn)樓板的計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)為78dB。樓板撞擊聲隔聲的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的建筑類型有不同的要求，其最低要求基本一致。依據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范GB50118-2010》的規(guī)定：住宅臥室和起居室的樓板、普通教室間樓板、醫(yī)院病房間樓板、旅館客房間樓板、辦公室間樓板的撞擊聲隔聲需滿足計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w（實(shí)驗(yàn)室）＜75dB 及計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w（現(xiàn)場(chǎng)）≤75dB，詳見(jiàn)表1。綠色建筑評(píng)價(jià)時(shí)通過(guò)審查相關(guān)的設(shè)計(jì)文件（圖集資料、類似樓板結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w的測(cè)試報(bào)告）、構(gòu)件實(shí)驗(yàn)室撞擊聲隔聲改善量ΔLw的測(cè)試報(bào)告、構(gòu)件實(shí)驗(yàn)室計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w的測(cè)試報(bào)告來(lái)判定是否滿足設(shè)計(jì)要求。在項(xiàng)目完成后通過(guò)對(duì)樓板的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)進(jìn)行綠色建筑竣工驗(yàn)收。

表1 樓板撞擊聲隔聲低限標(biāo)準(zhǔn)（dB）

2 綠色建筑評(píng)價(jià)中存在的問(wèn)題

住宅建筑中樓板作為結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件，厚度通常在100～150mm 之間，在樓板上鋪設(shè)砂漿和瓷磚后，樓板的計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w一般在78～84dB 之間，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果表明未做任何減振處理的住宅樓板構(gòu)造基本不能滿足綠色建筑規(guī)定的撞擊聲隔聲最低要求。由于新建實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)樓板通常是140mm 厚[9]，為了與住宅實(shí)際樓板構(gòu)造相對(duì)應(yīng)，很多綠色建筑項(xiàng)目選擇在樓盤起居室、臥室現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w作為綠色建筑評(píng)價(jià)依據(jù)。從大量現(xiàn)場(chǎng)樓板的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，L'nT,w通常在75-81dB 之間，能達(dá)到75dB 是有些精裝項(xiàng)目未做減振處理的起居室樓板，在綠色建筑預(yù)評(píng)價(jià)階段，設(shè)計(jì)單位為同樣樓板構(gòu)造提供了這些竣工項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)撞擊聲隔聲測(cè)試報(bào)告（達(dá)標(biāo)）作為綠色建筑評(píng)價(jià)依據(jù)，對(duì)此綠色建筑評(píng)價(jià)工作者常常困惑不解，明明有些不做任何減振構(gòu)造很難滿足實(shí)驗(yàn)室撞擊隔聲測(cè)試最低要求的樓板構(gòu)造其現(xiàn)場(chǎng)L'nT,w的測(cè)試結(jié)果卻達(dá)標(biāo)了。產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因是在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下同一構(gòu)件的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)Ln,w和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)L'nT,w產(chǎn)生了偏差，影響了綠色建筑評(píng)價(jià)工作者的判斷。

3 問(wèn)題分析

《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》將實(shí)驗(yàn)室計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w和現(xiàn)場(chǎng)計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w作為撞擊聲隔聲評(píng)價(jià)指標(biāo)。國(guó)際上，Birgit Rasmussen 文章中詳細(xì)總結(jié)了歐洲24 國(guó)的隔聲評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中15 個(gè)國(guó)家采用計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)L'n,w作為法規(guī)指標(biāo)要求[10-12]。Zambon G 在文章中討論了超大體積接收室對(duì)撞擊聲隔聲指標(biāo)的影響，文中提出通常L'nT,w的值會(huì)低于L'n,w的值，對(duì)大體積的接收室建議采用更長(zhǎng)的基準(zhǔn)混響時(shí)間T0[13-15]。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的不同在于：實(shí)驗(yàn)室是10～12m2的分離樓板，樓板與四周結(jié)構(gòu)是彈性連接，側(cè)向傳聲較少；現(xiàn)場(chǎng)是結(jié)構(gòu)樓板，測(cè)試時(shí)不僅樓板是聲源，接收室四周墻體也有固體傳聲，正常來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試條件應(yīng)該更不利。對(duì)比現(xiàn)行國(guó)標(biāo)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)住宅的L'n,w比國(guó)外高很多，樓板的側(cè)向傳聲對(duì)最終測(cè)試結(jié)果影響較小，標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)應(yīng)該也考慮到現(xiàn)場(chǎng)的不利因素，將現(xiàn)場(chǎng)的撞擊聲隔聲單值評(píng)價(jià)量限值提高了1dB。從Ln,w、L'nT,w的計(jì)算公式來(lái)看，計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln,w對(duì)應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)Ln需要根據(jù)接收室的混響時(shí)間和10m2的參考吸聲量進(jìn)行修正；計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w對(duì)應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)L'nT需要根據(jù)接收室的混響時(shí)間和0.5s 混響時(shí)間的比值進(jìn)行修正，Ln,w、L'nT,w兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在修正計(jì)算上是有區(qū)別的。國(guó)標(biāo)《聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第7 部分：樓板撞擊聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量（GB/T 19889.7-2005/ISO 140-7:1998）》里有兩個(gè)指標(biāo)，分別為計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w和計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)L'n,w，對(duì)應(yīng)頻譜的計(jì)算公式為（2）和（3），將公式（3）減去公式（2），結(jié)合賽賓公式T=0.161＊V/A 可以得到公式（5）：

可以看出L'n、L'nT兩個(gè)指標(biāo)僅在V=31m3時(shí)相等，當(dāng)接收室體積V ＞31m3時(shí)，L'nT會(huì)小于L'n，因此L'nT,w會(huì)低于L'n,w和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試值Ln,w（現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)L'n是與實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)Ln相對(duì)應(yīng)，考慮10m2的參考吸聲量修正），體積越大偏差越大。因此，當(dāng)選擇在綠色建筑住宅項(xiàng)目的起居室（客廳）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)撞擊聲隔聲測(cè)試，采用計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w作為客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，L'nT,w和L'n,w的差值會(huì)受到客廳體積變化的影響，客廳體積V 如按62m3計(jì)算時(shí)，同一樓板結(jié)構(gòu)的L'nT,w和L'n,w相差3dB。

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析

4.1 實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)樓板構(gòu)造測(cè)試的Ln,w 和L'n,w 對(duì)比

分別選擇精裝修住宅的客廳（未擺放家具）和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，住宅的客廳地面為140mm 厚混凝土樓板覆蓋瓷磚面層，接收室計(jì)算體積為75m3；實(shí)驗(yàn)室樓板為140mm 厚混凝土樓板覆蓋瓷磚面層，接收室計(jì)算體積為145m3。樓板的構(gòu)造見(jiàn)圖1，撞擊聲測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。從測(cè)試結(jié)果可以看出，140mm 厚混凝土樓板覆蓋瓷磚面層的樓板構(gòu)造在客廳現(xiàn)場(chǎng)的L'n,w為78dB，該構(gòu)造在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的Ln,w為78dB，二者結(jié)果一致。

圖1 客廳與實(shí)驗(yàn)室樓板構(gòu)造圖

圖2 客廳與實(shí)驗(yàn)室樓板撞擊聲隔聲頻譜圖

4.2 同一樓板L'nT,w 和L'n,w 的差值分析

選擇在精裝修住宅的客廳和臥室進(jìn)行測(cè)試，客廳的地面為瓷磚面層，接收室計(jì)算體積為78m3；臥室的地面為實(shí)木復(fù)合地板，接收室計(jì)算體積為33m3。樓板的構(gòu)造見(jiàn)圖3。測(cè)試房間內(nèi)未擺放家具，撞擊聲測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖3 客廳與臥室樓板構(gòu)造圖

圖4 客廳與臥室樓板撞擊聲隔聲頻譜圖

由于客廳的計(jì)算體積遠(yuǎn)大于31m3，客廳的樓板L'nT,w比L'n,w小4dB；臥室的計(jì)算體積接近31m3，臥室的樓板L'nT,w和L'n,w的差值為0dB。按照當(dāng)前住宅戶型的發(fā)展趨勢(shì)，客廳的面積越來(lái)越大，對(duì)應(yīng)的體積一般在60～130m3，采用L'nT,w指標(biāo)進(jìn)行撞擊聲隔聲評(píng)價(jià)會(huì)導(dǎo)致L'nT,w比L'n,w大約低3～6dB。

4.3 同一樓板結(jié)構(gòu)在建筑不同位置的L'nT,w 對(duì)比和L'n,w 對(duì)比

選擇在毛坯住宅的客廳和臥室進(jìn)行測(cè)試，客廳的地面為100mm 厚鋁?，F(xiàn)澆制成的混凝土樓板，接收室計(jì)算體積為74m3；臥室的地面同為100mm 厚鋁?，F(xiàn)澆制成的混凝土樓板，接收室計(jì)算體積為33m3。測(cè)試房間未擺放家具，撞擊聲測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 客廳與臥室樓板撞擊聲隔聲頻譜圖（a）客廳樓板 ；（b）臥室樓板

從測(cè)試結(jié)果可以看出，100mm 厚混凝土樓板在客廳測(cè)試時(shí)L'nT,w為80dB，在臥室測(cè)試時(shí)L'nT,w為84dB，同一樓板兩種測(cè)試工況的L'nT,w差值為4dB；100mm 厚混凝土樓板在客廳測(cè)試時(shí)L'n,w為84dB，在臥室測(cè)試時(shí)L'n,w為84dB，兩種測(cè)試工況的L'n,w值一致。對(duì)于同一樓板結(jié)構(gòu)，不管應(yīng)用在何種工況，其撞擊聲評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)偏差不大，否則會(huì)導(dǎo)致綠色建筑評(píng)價(jià)工作者在評(píng)價(jià)過(guò)程中無(wú)法做出正確判斷，因此，在采用L'nT,w進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可就不同工況的T0基準(zhǔn)取值進(jìn)行說(shuō)明。

結(jié)語(yǔ)

綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)引用的民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)撞擊聲隔聲評(píng)價(jià)指標(biāo)Ln,w和L'nT,w有如下條文說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)室計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)（Ln,w）是作為分戶樓板構(gòu)件撞擊聲隔聲性能的評(píng)價(jià)量，供設(shè)計(jì)師隔聲設(shè)計(jì)選材使用；現(xiàn)場(chǎng)計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)（L'nT,w）是作為現(xiàn)場(chǎng)分戶樓板撞擊聲隔聲性能的評(píng)價(jià)量，是住宅建成并完成地面裝修后實(shí)際要達(dá)到的值[2]。本文對(duì)上述評(píng)價(jià)指標(biāo)Ln,w和L'nT,w進(jìn)行了理論分析，結(jié)合實(shí)例對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)L'nT,w進(jìn)行撞擊聲隔聲評(píng)價(jià)會(huì)受到接收房間體積的影響，按照當(dāng)前住宅戶型的發(fā)展趨勢(shì)，客廳對(duì)應(yīng)的體積一般在60～130m3，采用該指標(biāo)進(jìn)行撞擊聲隔聲評(píng)價(jià)導(dǎo)致指標(biāo)L'nT,w低于L'n,w，約為3～6dB，L'n,w與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試指標(biāo)Ln,w有較小的差別，這樣會(huì)得到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試不達(dá)標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試達(dá)標(biāo)的奇怪結(jié)論。因此建議在現(xiàn)場(chǎng)綠色建筑分戶樓板撞擊聲隔聲性能評(píng)價(jià)時(shí)同時(shí)參考L'n,w的測(cè)試結(jié)果。計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)L'nT,w與人的聽感有一定的相關(guān)性，下一步將繼續(xù)在該方面開展研究，探討撞擊聲客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)與主觀聽感的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖、表來(lái)源

文中圖、表為作者繪制。