住宅外門窗隔聲做法研究

張 彤 宋英芳

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

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

1 專業(yè)隔聲門窗

專業(yè)隔聲門窗相對于普通住宅門窗造價較高，構(gòu)造復雜，隔聲效果也明顯。認真研究專業(yè)隔聲門窗的設計理念、構(gòu)造做法，對住宅門窗隔聲設計有很好的指導意義。

專業(yè)隔聲窗更多的應用在一些工業(yè)噪聲治理、隔聲室的觀察窗等范圍。隔聲門的應用范圍則相當廣，工業(yè)噪聲綜合治理、電臺的錄音門、演播廳、試聽室等等領域均有應用。從制作材料來說門可分為木質(zhì)門、鋼質(zhì)門、塑料門等。采用最多的是鋼質(zhì)門，這種鋼質(zhì)門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。面板常常會采用冷軋鋼板制作，因為它的表面比熱軋鋼板光滑，有時也會采用不銹鋼板等等。

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

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

1.1.1 專業(yè)隔聲門

專業(yè)隔聲門與普通門的不同之處就在于門扇的吸聲材料、門墊子和自動底部封條等結(jié)構(gòu)。正是這些特殊的設計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，隔聲門有時也會要求安裝在具有隔音功能的墻和門框中。

隔聲門的密封條和五金對隔聲門的質(zhì)量有相當大的影響。門的五金有很多種類。對于門的密封條，有些標準是根據(jù)它安裝位置的不同來分類的，有四周型、豎挺結(jié)構(gòu)型和門底型。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脂橡膠和熱塑性的人造橡膠的密封條。其他如門檻的類別也相當多。

1.1.2 專業(yè)隔聲窗

當要求隔聲窗的隔聲量在35 dB(A)以上時，應用最多的還是雙層窗結(jié)構(gòu)。一般隔聲窗要達到35 dB(A)以下的標準時并不是很難，制作精良的一些普通窗也可以達到這個隔聲量。但對于一些隔聲室、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，就需要采用一些特殊的結(jié)構(gòu)，常見的就是雙層窗構(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)隔聲門窗類產(chǎn)品的設計

1.2.1 專業(yè)隔聲門

專業(yè)隔聲門的設計主要著眼于提高門扇的隔聲量和改善門的密封等方面。一般門扇不宜過重:1)因為過重的門扇會產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，導致門扇和門框產(chǎn)生縫隙，從而漏聲;2)過重、過大的隔聲門對其安裝墻體的強度也會有較高的要求，普通24磚墻往往需要做加固處理。一般隔聲門30 dB的隔聲量較容易達到，而40 dB以上的隔聲量有一定的難度，需要注意很多細節(jié)才可以達到。通常隔聲門的密封處理，比增加門扇材料的厚度更為重要，而門扇內(nèi)的吸聲材料密度也不宜太高，除了會產(chǎn)生門扇面板產(chǎn)生側(cè)鼓的情況外，過高的面密度內(nèi)置材料反而會使門扇隔聲量下降。

1.2.2 專業(yè)隔聲窗

對于普通的鋁窗、塑窗，上海市建筑科學研究院對塑料窗和鋁合金窗進行了一系列的隔聲性能實測及比較試驗;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，當只有30 dB(A)以下的隔聲量要求時，普通單層玻璃窗可以滿足要求;對大于30 dB(A)以上時，我們大都會采用雙層窗設計。對于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到。

1.3 專業(yè)隔聲門窗類產(chǎn)品的誤區(qū)

一般我們會認為中空玻璃的隔聲性能好，其實它也有缺陷，與雙層窗的隔音效果相差較大。因為常用的中空玻璃大多由兩塊3 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)為較強的“剛性”。沒有起到“空氣彈簧”的作用，也就喪失了一般雙層構(gòu)造的優(yōu)點。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;平開翻轉(zhuǎn)窗通過多鎖點鎖閉，沒有縫隙存在，密封效果非常理想，因此隔聲性能很好。

2 普通住宅門窗的隔聲設計

2.1 門的隔聲設計

住宅普通分戶門推薦用全封閉鋼板防盜門。這種防盜門現(xiàn)在在實際設計中已廣泛采用，它與專業(yè)隔聲門的構(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)的防盜門一般門周邊不做密封橡膠條，直接對室外的才做。而從防噪聲角度出發(fā)，防盜門周邊必須做密封條，而且門扇上的“貓眼”等開孔部位也必須用密封膠密封。這種防盜門還有在門中央開通風花格窗的做法，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對防噪聲毫無益處，造價雖然比全封閉鋼板防盜門低也應不在考慮之列。

木夾板門和木鑲板門主要用于房間門和分戶門，門縫較寬，長期變形較大，門板面層薄，隔音效果不好。塑鋼門和鋁合金門因為加工尺寸較準確，長期變形不大，如果按照住宅節(jié)能設計有關要求，采用中空玻璃，門板下部實體部分層采用巖棉或玻璃棉填充，同時做好門縫密封，隔音效果要比木夾板門和木鑲板門好。

2.2 窗的隔聲設計

窗的隔聲性能與窗的抗風壓性能、水密性能、氣密性能等各項物理性能密切相關。還應該指出，位于外墻上的門(如陽臺門)，其各項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，應采用隔聲性能較好的外窗。采用中空玻璃或雙層窗，其隔聲性能應不低于30 dB。前面我們在研究專業(yè)隔聲窗時已經(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不小于100 mm。

塑料門窗在安裝時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窗。而塑料平開窗的氣密性又高于推拉窗的氣密性，同樣情況下，平開窗的氣密性要比推拉窗高1級～2級。

在寒冷和嚴寒地區(qū)，如果采用鋁合金窗時，應采用斷熱型材。所謂斷熱型材是指在特定設計的鋁合金空腔之中灌注有隔熱王之稱的PU樹脂，再將鋁壁分離形成斷橋，阻止了熱量的傳導。這種型材對阻斷熱傳導有效，但由于PU樹脂強度很高，對聲波傳導沒有阻斷作用，因此對隔聲沒有幫助。門窗隔聲性能一般是指窗戶關閉后的隔聲量。開窗通風換氣使得隔聲效果會大大降低，有一種方法可以讓我們在得到換氣量的同時隔聲效果折減不多。我們借鑒專業(yè)隔聲門設計中的“聲閘”的概念，在做雙層隔音窗時，內(nèi)外窗扇開啟位置錯位，避免直達聲。

3 結(jié)語

在住宅的各項圍護結(jié)構(gòu)中，外門窗對于隔聲的作用明顯。同時對住宅外門窗的傳統(tǒng)設計中，還有許多概念模糊的地方。參照專業(yè)門窗的隔聲做法，我們認為住宅外門窗的隔聲做法還有很大的改進余地。

[1]田國庫.建筑幕墻的隔聲設計及分析[J］.山西建筑，2009，35(1):61-62.