楊 陽(廣西壯族自治區建筑科學研究設計院, 廣西 南寧 530221)
近年來,隨著綠色建筑的深入發展,聲環境作為綠色建筑評價控制項的指標之一,GB/T 50378—2019 《綠色建筑評價標準》 對建筑隔聲提出了強制性要求。隔聲性能包括固體聲和空氣聲兩種聲的隔絕性能,常規的建筑構件的空氣聲隔聲性能一般能滿足 GB 50118—2010 《民用建筑隔聲設計規范》的要求;而根據 08 J 931 《建筑隔聲與吸聲構造》中給出的參考數據,厚 100~120 mm 的鋼筋混凝土樓板,其空氣聲隔聲量為 48~50 dB ,但計權標準化撞擊聲壓級則為 78~82 dB 。因此,不做任何隔聲措施的常規樓板構造已無法滿足綠色建筑對樓板撞擊聲隔聲的最低要求(住宅建筑樓板計權標準化撞擊聲壓級低限要求 ≤ 75 dB),必須采取其他構造措施以提高樓板的撞擊聲隔聲性能。目前,國內民用建筑工程采用的主要樓板隔聲措施有 5 種[1]。① 增加樓板鋼筋混凝土厚度。② 采用彈性材料面層,如在樓板地面鋪設地毯、木地板、橡膠地板或塑料地板。③ 設置彈性吊頂。④ 采用樓板隔聲墊層。⑤ 采用隔聲砂漿或隔聲涂料。
基于材料選用、施工方法、成本、隔聲效果等方面因素的考慮,以上這些主要樓板隔聲措施各有優劣。本文通過對隔聲涂料、隔聲砂漿以及隔聲墊 3 種工程中常用的樓板隔聲材料進行撞擊聲隔聲測試分析,并對其性能特點、施工工藝以及綜合成本等方面進行比較分析,為隔聲材料的選用、施工和構造設計提供參考。
試驗采用隔聲涂料、隔聲砂漿以及橡膠顆粒隔聲墊 3 種工程中常見的樓板隔聲材料,其主要性能指標如表1~表3所示。

表1 隔聲涂料主要物理性能指標

表2 隔聲砂漿主要物理性能指標

表3 隔聲墊主要物理性能指標
試驗采用建筑聲學測量系統進行測試,依據 GB /T 19889.7—2005 《聲學 建筑和建筑構件隔聲測量 第 7 部分:樓板撞擊聲隔聲的現場測量》規定的樓板撞擊聲隔聲的現場測量方法抽取廣西壯族自治區南寧市多個房建住宅項目的樣板間為試驗對象,分別測試不同隔聲材料樓板構造的計權標準化撞擊聲壓級。
通過對不同構造做法的樓板撞擊聲隔聲的現場測試,測試結果匯總如表4 所示。

表4 不同樓板構造做法撞擊聲隔聲測試結果一覽表
由 M 1、M 2、M 3 三組測試結果可以看出,不做任何隔聲措施的 100 mm、120 mm 和 150 mm 厚的鋼筋混凝土毛坯樓地面的計權標準化撞擊聲壓級分別為 80 dB、79 dB 和 77 dB。隨著樓板厚度的增加,撞擊聲壓級有所下降,但下降幅度不明顯,均無法滿足住宅建筑樓板計權標準化撞擊聲壓級 ≤ 75 dB 的低限要求。樓板撞擊聲主要是上層房間對下層房間影響的中高頻撞擊噪聲,撞擊聲壓級與樓板的彈性模量、面密度和厚度呈負相關[1],增加樓板鋼筋混凝土構件的厚度,利用中高頻噪聲在建筑構件傳播過程中的衰減這一特性,對降低下層房間的噪聲影響有一定的效果,但這種做法不僅不利于節材,還影響建筑層高,對主體結構形式要求較高,只適用于大型公共建筑,不適用于一般的住宅建筑。
從隔聲涂料 T 1、T 2、T 3 三組測試結果可以看出,面層厚度為 1 mm、3 mm 和 5 mm 的隔聲涂料樓板的計權標準化撞擊聲壓級分別為 73 dB、68 dB 和 61 dB,鋪設了隔聲涂料層的樓地面的撞擊聲隔聲改善效果較為明顯,撞擊聲隔聲改善量分別為 7 dB、12 dB 和 19 dB,面層厚度僅為 1 mm 的隔聲涂料樓板,就能達到住宅建筑樓板計權標準化撞擊聲壓級 ≤ 75 dB 的低限要求,面層厚度為 3 mm 的隔聲涂料樓板滿足現行綠建評價標準住宅建筑樓板計權標準化撞擊聲壓級低限值(≤ 75 dB)、高限值(≤ 65 dB)和平均值(≤ 70 dB)的要求。同時,從測試結果來看,在 3 mm厚隔聲涂料層上鋪設 10 mm 飾面地磚后的計權標準化撞擊聲壓級為 69 dB,硬質面層鋪設后,雖然樓板構造厚度有所增加,但撞擊聲壓級并未降低,還略有增大。這主要是由于地磚表面較隔聲涂料面層要硬,撞擊器直接作用于硬質表面所產生的撞擊聲壓級要更大,說明樓板的撞擊聲隔聲性能不僅與材料的隔聲性能和構造做法有關,還與面層材料的硬度和密度有直接聯系。
從隔聲砂漿測試結果 S 1、S 2 可以看出,面層厚度為20 mm 和 30 mm 的隔聲砂漿樓板的計權標準化撞擊聲壓級分別為 76 dB 和 67 dB,鋪設 20 mm 厚的隔聲砂漿的樓板撞擊聲隔聲改善效果不明顯,30 mm 厚的隔聲砂漿樓板撞擊聲隔聲效果才顯著提高。說明隔聲砂漿的鋪設厚度對樓板撞擊聲隔聲的效果影響較大,鋪設厚度宜 ≥ 30 mm。另外,S 3、S 4 兩組測試結果差別不大,對于土建裝修一體化交付的住宅,隔聲砂漿可代替干硬砂漿直接用鋪貼瓷磚,有利于減少占用有效層高及控制成本。
從隔聲墊浮筑樓板的 D 1~D 3 測試結果來看,樓板撞擊聲隔聲效果要明顯優于隔聲砂漿和隔聲涂料 2 種材料。3 mm 和 5 mm 厚的隔聲墊浮筑樓板的計權標準化撞擊聲壓級分別為 62 dB 和 58 dB,3 mm 厚的隔聲墊浮筑樓板加了瓷磚飾面層后的計權標準化撞擊聲壓級為 64 dB,也能達到住宅建筑樓板計權標準化撞擊聲壓級 ≤ 65 dB 的高標要求。
隔聲涂料主要由聚丙烯乳液、云母粉、高分子阻尼劑、礦物填料、阻燃劑、流平劑、PP 纖維等混合配制而成的水性涂料[2],成膜后可有效改善樓板撞擊聲隔聲性能。隔聲涂料主要具有 4 個方面的特點。① 流動性好,適用于各種復雜基層。② 施工工序簡單,采用噴涂工藝,施工效率極大提高,涂料施工無拼接問題,避免復雜的節點處理,不會引起由于功能層局部破壞滲透而產生的聲橋,易于控制工程質量。③ 與基層相容性好,具有較高的黏結強度和耐磨性,在輕度成品保護條件下無須進行保護層施工,適用于毛坯交樓的住宅。④ 不影響層高,2~5 mm 厚的涂料層撞擊聲隔聲改善量即可達到 10~20 dB,幾乎不影響層高。
隔聲砂漿主要由水泥、細集料、礦物摻合料、外加劑、減振與阻尼材料等按一定比例混合而成,按規定比例加水拌和均勻后鋪設于樓地面,可有效改善樓板撞擊聲隔聲性能。隔聲砂漿具有隔聲性能優異、與基層黏結力強、收縮率低、和易性好、施工方便快捷等優點。對于土建裝修一體化交付的房建項目,隔聲砂漿可代替干硬砂漿直接用于鋪貼飾面層,達到隔聲效果的同時,有利于減少占用有效層高及控制成本。另外,可隔聲砂中的隔聲阻尼成分多為廢橡膠粉、粉煤灰漂珠等固體廢棄物,為廢棄物資源化利用開辟了新的途徑。
相對于其他隔聲材料,隔聲墊應用于隔聲浮筑樓板的時間較早。根據對多個項目的實踐研究,隔聲墊樓板撞擊聲隔聲效果均要明顯優于隔聲砂漿和隔聲涂料。但其構造做法較為復雜,施工工藝較為煩瑣,在柔性隔聲墊上直接鋪設剛性面層,屬于剛柔連接,若施工過程處理或后期養護不當,較易在門邊、柱角等應力集中部位出現不規則裂縫。因此,需要在隔聲墊上鋪設鋼絲網片、高強度網格布和強度較高的細石混凝土等材料來保護隔聲墊層,從而提高樓板面層的抗裂性能[3]。另外,在隔聲墊層鋪設過程中,材料拼接處還應用防水膠帶密封,防止后面澆注的混凝土滲漏到基層樓板上,避免面層與基層樓板之間形成“聲橋”,降低隔聲效果。
根據對廣西壯族自治區南寧市多個在建工程項目的統計分析,3 種樓板隔聲材料的綜合成本如表5 所示。

表5 樓板隔聲材料綜合造價成本分析 元/m2
從表5 可以看出,在樓板撞擊聲隔聲改善量差不多的情況下,隔聲涂料的綜合造價成本要低于隔聲砂漿,雖然隔聲墊的撞擊聲隔聲改善量要明顯好于另外兩種材料,但其應用成本最高,幾乎為隔聲砂漿應用成本的 2 倍。這主要是由于隔聲墊浮筑樓板的施工工藝和構造相對來說較為復雜,人工和材料成本均相對較高。
(1)通過對 3 種工程上常用的樓板隔聲材料進行測試分析,3 種材料均可滿足大多數功能房間的樓板撞擊聲隔聲標準。基于材料選用、施工方法、成本、隔聲效果等方面因素的綜合考慮,在住宅建筑中,隔聲涂料和隔聲砂漿的應用優勢較為明顯。
(2)對于隔聲要求較高的功能房間,如醫院建筑中的手術室、學校建筑中的實驗室、商業建筑中的健身房和酒店等,此類功能房間可采用隔聲墊浮筑樓板。再結合設計隔聲吊頂和塑膠地板、木地板、地毯等隔聲面層,進一步提高樓板撞擊聲隔聲效果。