建筑樓面高抗裂混凝土保溫隔聲系統構造分析

樊 敏 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

近年來，建筑節能和隔聲要求越來越高，在建筑節能方面，強制性國標《建筑節能與可再生能源利用通用規范》（GB 55015-2021）中規定，新建居住建筑和公共建筑平均設計能耗水平應在2016 年執行的節能設計標準的基礎上分別降低30%和20%，其中嚴寒、寒冷、夏熱冬冷地區樓地面的傳熱系數強制執行1.20～1.80W/（m2·K）；安徽省地方標準《居住建筑節能設計標準》（DB 34/1466-2019）要求居住建筑分戶樓板的傳熱系數K≤1.50W/（m2·K）。

建筑隔聲方面，安徽省地方標準《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術規程》（DB34/T 3468-2019）規定，對于一般要求的建筑，其計權規范化撞擊聲壓級≤70dB；對于高要求的建筑，其計權規范化撞擊聲壓級≤60dB。根據國內住宅現場隔聲測量調查，厚度在120～150mm的光裸混凝土樓板的計權標準化撞擊聲壓級通常為80dB左右，僅靠光裸的混凝土樓板無法達到國家規定的隔聲要求。

此外，目前市場上保溫隔聲樓面多采用保溫板（墊）+細石混凝土（防護層內滿鋪鋼絲網片）的構造，不僅施工復雜，細石混凝土的抗裂性能也相對較弱，容易受到濕度、溫度等因素的影響，從而產生裂縫以及出現面層易開裂、平整度較差的狀況。因此，隨著目前綠色建筑、高品質住宅的進一步推行，樓地面保溫隔聲系統的開發與應用將成為未來建筑行業的發展趨勢。

2 高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統主要材料及構造

2.1 系統主要材料的特點

系統的防護面層是高抗裂混凝土，其主要原材料是建筑石膏，再添加少量的普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料、外加劑等。該材料微膨脹、易找平，具有高流動性，可通過管道泵送直接施工，其強度等級不應低于G25。它不僅能提高整個系統的施工效率，而且表面平整度較好，可解決普通水泥砂漿或細石混凝土地坪平整度低、易開裂等缺陷。

定位保溫板在系統中主要起保溫隔聲的作用，鋪設于鋼筋混凝土樓板結構層上，也用于固定地暖管。該板的導熱系數≤0.035W/(m2·K)、尺寸穩定性≤2%，表面具有獨特的卡槽結構，可增強與防護面層的結合力，使整個系統結合更加緊密、更具整體性，同時起到分散應力的作用。此外，板材設有卡口，板與板之間通過卡口達到無縫連接，且卡縫處提前做灰餅，增強板材的連接強度，不僅比一般的保溫隔聲層鋪設速度快，其強度和整體性也優于普通的樓面保溫隔聲系統。

2.2 系統的構造及選用

該系統由樓板的結構層、保溫隔聲層、高抗裂混凝土防護層、裝飾面層、豎向隔聲片以及相應配套材料等組成。為了保證整個樓板系統的隔聲效果，在鋪設保溫隔聲層前應提前鋪設豎向隔聲片，設置在防護層、裝飾面層與房間四周墻體、柱、剪力墻及穿越樓板豎向管道之間，用以阻斷固體傳聲（聲橋），且隔聲片的厚度不應小于6mm。

此系統主要包括地暖系統和兩個無地暖系統。無地暖系統一的保溫隔聲層主要由保溫隔聲墊、石膏泡沫混凝土構成。為了增強體系的整體性、融合性，高抗裂混凝土防護面層下噴涂1～2 道特種界面劑，構造示意見圖1（a）。無地暖系統二和地暖系統的構造基本一致，保溫隔聲層均采用定位保溫板，唯一區別是地暖系統設置地暖管，管道固定于定位保溫板的卡槽內且不應凸出卡槽，其構造示意見圖1（b）。三個系統的面層不小于20mm 即可滿足相關標準的要求，其厚度明顯優于普通樓面40～60mm 的細石混凝土防護面層，且無需在面層中增設一層φ4@100×100 的鋼絲網片，減少了施工的程序和難度，同時也一定程度上減少了樓面的荷載、增加了室內的凈高。

圖1 樓面保溫隔聲系統構造示意圖

該系統作為一種新型的樓面保溫隔聲系統，適用于有保溫隔聲要求的新建、改建、擴建的民用建筑樓面，其主要材料在生產和應用環節中遵循固廢利用、資源節約的原則。不僅滿足地坪飾面材料的強度（抗壓強度≥20MPa），同時也有良好的保溫隔聲性能。通過試驗檢測和PKPM 節能計算結果顯示，采用10mm保溫隔聲墊或16mm 定位保溫板，樓板系統傳熱系數為1.47W/（m2·K）或1.43W/（m2·K），計權標準化撞擊聲壓級實際檢測結果為60dB 或66dB，優于安徽省《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術規程》（DB34/T 3468-2019）一般要求的建筑＜70dB。當采用12mm 的保溫隔聲墊厚度或20mm 的定位保溫板，系統計權標準化撞擊聲壓級均＜60dB，滿足《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術規程》（DB 34/T 3468-2019）中高要求的建筑，圖2 為系統采用不同厚度定位板的構造選用圖，設計師可根據標準要求和設計需求直接選用。

圖2 樓面保溫隔聲構造選用圖（系統采用定位板）

圖3 體系性能特點

3 高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統的優點

3.1 綠色建材、節能減碳

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統中，高抗裂混凝土和石膏泡沫混凝土的主要材料均為工業副產品建筑石膏。石膏建材是一種節能節材、可回收利用、性價比優越的綠色建材，具有優良的耐火性、吸水率低、可調節室內濕度等優點，生產和應用的過程中也不污染環境。使用石膏建材不僅循環利用了工業“廢料”，變廢為寶，降低了工程材料的造價，同時也符合國家節能減碳的發展路徑。據研究表明，每使用1t 石膏產品代替水泥產品，可減少消耗標煤95.2kg，減少排放二氧化碳491.2kg。

3.2 隔音性能優越

在實際工程應用中，經現場測量，高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統計權標準化撞擊聲壓級大部分在60dB 左右或以下，不僅優于國家標準，且達到了安徽省地方標準《民用建筑樓面保溫隔聲工程技術規程》（DB 34/T 3468-2019）對于高要求建筑的規定。其計權規范化撞擊聲壓級≤60dB，該系統具有良好的隔聲性能，可以減少噪音對人們日常生活的干擾，為人們提供更舒適、安靜的生活空間。

3.3 不開裂、易找平

高抗裂混凝土面層不僅有防護作用，也滿足地坪強度及平整度的要求，其尺寸變化率小，在-0.05%～+0.05%之間，所以系統的后期穩定性好，大大降低開裂、空鼓等問題。系統的構造做法也有其獨特的優點，在采用保溫隔聲墊的保溫隔聲系統中（無地暖系統一），將石膏泡沫混凝土澆筑在保溫隔聲墊上，然后噴涂1～2 道特種界面劑，再澆筑高抗裂混凝土防護層。特種界面劑不僅可填補石膏泡沫混凝土產生的微小空隙，同時可增強與高抗裂混凝土的粘結力，使整個系統更加穩定、耐用。當采用定位保溫板的保溫隔聲系統時（無地暖系統二和地暖系統），定位保溫板上的卡槽可增大板材與高抗裂混凝土的接觸面積，提高板材與防護層之間的粘結力，使整個系統更堅固、穩定。

防護面層也采取了防抗裂的措施，根據房間尺寸、形狀等需設置伸縮縫或切縫，縫的間距不宜大于4.5m×4.5m，房間陽角處、門洞口兩側、保溫隔聲樓板與非保溫隔聲樓板交界處也應設縫。為了阻斷聲橋、增強隔聲效果，伸縮縫內填嵌豎向隔聲片。此外，傳統的細石混凝土面層不僅厚度大、彈性大，干縮性也較大，易產生開裂的情況，而高抗裂混凝土防護層的平整度較好，地坪系統不開裂，后期無維修成本。

3.4 施工便捷

該系統跟普通的樓面保溫隔聲系統相比，施工較簡單，基層處理后，鋪貼豎向隔聲片，再鋪設定位保溫板，最后澆筑高抗裂混凝土進行養護即可，施工流程見圖4。系統中的石膏泡沫混凝土和高抗裂混凝土可現場加水攪拌后采用管道泵送直接澆筑，其流動性比較強，施工簡便、高效。高抗裂混凝土面層的養護也非常簡單，打開窗戶，自然通風即可。面層施工3 天后能達到上人的強度就可以進行下一道工序，而普通細石混凝土的養護大約在7 天左右，這大大縮短了養護的時間。據統計，高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統可提高50%左右的施工效率，大量節省人力、時間及管理成本，綜合成本明顯降低。

圖4 無地暖系統的施工工藝流程示意圖（定位保溫板）

圖5 安慶市望江縣書香名邸住宅小區

4 應用效果分析

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統在上海市應用的較早、較廣泛，如嘉定工業區置換居、寶山區美羅家園居住社區等，據初步統計，大概有400 多萬m2。在應用過程中，整個系統也在不斷的改進和優化，目前已經比較完善且形成了相應的地方技術規程和標準。

安徽省不僅出版了工程建設標準《建筑樓面高抗裂混凝土保溫隔聲系統構造》（皖2023JZ326），也有已完成兩年左右的工程案例。如安慶市望江縣書香名邸住宅小區項目，總建筑面積約為16萬m2，采用10mm 的隔聲保溫墊+25mm石膏泡沫混凝土，現場檢測其計權標準化撞擊聲壓級為59dB，遠遠優于一般要求的建筑＜70dB 的規定，節省施工工期30 天左右。安徽蚌埠某工廠綜合辦公樓項目，采用20mm 定位保溫板的地暖系統，現場檢測其計權標準化撞擊聲壓級為58dB，該項目節省施工工期10 天左右，節約成本約40 萬。據現場觀察和相關實驗檢測，兩個項目的樓面光滑平整、比較美觀，系統強度也較高，后期未出現開裂的現象，且均具有良好的保溫隔聲效果，符合國家和安徽現行有關標準的規定，可以滿足用戶在自己空間自由活動的同時又不受上下層用戶活動的影響，用戶反映普遍比較滿意。

5 結語

高抗裂混凝土樓面保溫隔聲系統具有微膨脹、不開裂、精準找平、施工便捷、綠色環保等優點，能有效提高樓地面的保溫隔聲效果，同時改善室內舒適度，對提高建筑工程室內的質量具有積極的意義。并且系統的主要原材料為工業副產石膏，推動了工業副產石膏的資源化利用，變廢為寶，符合我國節約集約利用資源、促進工業副產石膏綜合利用和建材行業的綠色、可持續發展的政策導向，為“雙碳”助力，具有較高的經濟效益、環境效益和社會效益。