巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統應用技術研究

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境，成為越來越多追求高品質生活的人們的需求。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件，隔聲性能非常重要。在日常生活中經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。噪聲不僅嚴重影響了業主的生活質量，還會引起鄰里糾紛。隨著國家對綠色建筑法規的推廣和實施，越來越多的城市已經開始推出了綠色住宅建筑標準，樓板的撞擊聲隔聲控制，也是綠色建筑的一項重要內容。

撞擊聲的產生是由于樓板受到撞擊產生振動，并通過房屋結構的剛性連接而傳播，振動的房屋結構向室內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構之間設置彈性墊層，阻隔振動在樓層結構中的傳播，可有效解決隔聲和保溫的雙重問題。

1 國內外對樓板撞擊聲標準要求

國外從 20 世紀 30 年代就開始研究樓板撞擊聲的相關理論。其中，歐洲和日本從 20 世紀 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，隨著對居住環境的不斷提升，建筑隔聲問題越來越得到重視，GB 50018—2010《民用建筑隔聲設計規范》等標準對樓板的撞擊聲隔聲提出了要求，如表 2 所示。

表2 國內相關聲學設計標準中關于樓板撞擊聲隔聲的要求

現行的標準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在歐洲已經成熟應用了幾十年，應用場合以居住建筑為主，部分公共建筑中也有應用，同時也有相應的技術標準。我國 2008 年頒布實施的國家建筑標準設計圖集 08 J 931《建筑隔聲與吸聲構造》規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

2.1 撞擊聲隔聲性能

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

式中：Ln,0,w—樓板結構層的撞擊聲壓級，dB；

ΔLw—浮筑樓板保溫隔聲系統（含保護層）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 40 mm 厚度細石混凝土保護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

保溫隔聲墊是鋪設于樓板結構層上部的彈性墊層，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的巖棉保溫隔聲墊應具備 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、對室內環境沒有污染。具體性能要求如表 3 所示。

表3 浮筑樓板保溫隔聲系統中巖棉保溫隔聲墊性能指標

2.3 保護層

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統的保護層可以采用細石混凝土內設鋼絲網片或者石膏基自流平砂漿的設計方式。細石混凝土的性能應符合現行 GB/T 14902—2012《預拌混凝土》的規定且強度應≥C 25，石膏基自流平砂漿的性能應符合現行 JC/T 1023—2020《石膏基自流平砂漿》的規定。鋼絲網片性能應符合現行國家標準 GB/T 33281—2016《鍍鋅電焊網》的有關規定，應采用網號為 40 mm×40 mm，絲徑為4 mm 的鍍鋅電焊網。鋼絲網片主要性能指標如表 4 所示。

表4 鋼絲網片主要性能指標

2.4 防水透氣膜

在實際應用中，保溫隔聲墊之上需進行保護層濕作業，故保溫隔聲墊有液態水進入的風險，需要本身有防水性能或設置一定的防水防護。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熱系數增大、力學性能降低，影響產品的耐久性，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 設計和施工

3.1 撞擊聲隔聲和保溫

3.1.1 撞擊聲隔聲設計

對于浮筑樓板保溫隔聲系統，采用“基礎樓板－改善量＋安全余量”的簡單算法，可以簡單計算出該結構的撞擊聲壓級。按現行 GB 50118—2010 標準中臥室、起居室（廳）分戶樓板的撞擊聲隔聲量＜65 dB（高要求時）的設計要求，根據式（1），同時在設計時考慮 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 熱工設計

JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》中規定分戶樓板的傳熱系數≤2.0 W/（㎡·K）。分戶樓板的傳熱系數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—保溫隔聲材料的導熱系數，W/（m·K）。

熱阻越大則傳熱系數越小。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。

浮筑樓板傳熱系數按式（3）計算。

式中：K—樓板的傳熱系數，W/（m2·K）；

R0—樓板的傳熱阻， m2·K/W。

R0按式（4）計算。

式中：Ri—內表面換熱阻，m2·K/W，取 0.11 m2·K/W；

∑R—多層材料的熱阻，m2·K/W。

按表 3 的規定，巖棉保溫隔聲墊的導熱系數取 0.037 W/（m·K），修正系數取 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。

根據表 3 的規定，保溫隔聲墊的厚度應 ≥20 mm 。

3.2 基本構造

巖棉浮筑樓板隔聲保溫系統構造應由鋼筋混凝土樓板結構層、巖棉保溫隔聲層、保護層、豎向隔離片組成，基本構造圖如圖 1 和圖 2 所示。

圖1 巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統基本構造

圖2 帶有豎向隔聲片的巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統基本構造

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統構造設計時，還應注意以下方面。

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

（2）保護層。保護層可采用細石混凝土或石膏基自流平砂漿，厚度應≥40 mm。當采用細石混凝土作為保護層時，應在保護層中鋪設鋼絲網片，鋼絲網片應設置在距細石混凝土保護層頂面 15～20 mm 的位置。鋼絲網片的拼接應采用搭接，搭接寬度≥100 mm。

（3）防水透氣膜。保溫隔聲墊的表面應具有防止水滲入的措施。巖棉保溫隔聲層和保護層間應設置防水透氣膜，防止液態水進入。

3.3 施工

3.3.1 施工工藝

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統的施工流程主要包括基層處理、鋪設巖棉豎向隔聲片、鋪設巖棉保溫隔聲墊、鋪設防水透氣膜、澆筑保護層及養護等。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施工工藝流程

3.3.2 巖棉保溫隔聲墊鋪設

巖棉保溫隔聲墊應鋪設在樓板結構層表面，鋪設應平整，對接縫應緊密，接縫寬度應≤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采用防水膠帶做密封處理。防水膠帶在接縫兩側的粘貼寬度宜相等，且平整、牢固。防水膠帶長度方向接縫應采用搭接處理，搭接長度≥10 mm。

3.3.3 分格縫的設置

為了避免保護層受溫度變化等影響而出現膨脹、收縮（干縮）裂縫，保護層應設置分格縫。分格縫的設置應符合下列規定。

（1）樓板面積＞30 m2或邊長＞6 m 時，應設置分格縫，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設置分格縫。

（3）采用整體澆筑時，分格縫寬度應＞3 mm，深度≥20 mm。

4 應用案例

在某廠區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，保護層選用 40 mm 厚的石膏自流平。施工過程為：① 鋪設豎向隔聲片和巖棉板； ② 鋪設防水透氣膜；③ 澆筑自流平；④ 自流平硬化之后鋪設地板等。

在施工過程中，巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統具有以下優勢。① 施工方便，豎向隔聲片可以直接鋪設，不需額外黏結固定，巖棉易于切割及鋪設。② 不需對接縫進行預處理，整體鋪設一層防水透氣膜即可。③ 采用 A 級不燃材料，無須擔心防火安全。

5 結 語

巖棉浮筑樓板保溫隔聲系統能夠同時實現樓板的保溫、隔聲功能，其系統性能良好，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。在該技術的研發應用上，需要注意以下方面。① 考慮到目前節能設計標準中對分戶樓板傳熱系數的要求在不斷提高，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 保溫隔聲墊和保護層間應鋪設一層防水透氣膜。④ 設計施工時，應關注保護層的厚度、鋼絲網片的設置位置、分格縫的設置等。