建筑防噪隔振技術(shù)中的浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用施工研究

張會 劉寶風(fēng)

京金寶聲學(xué)環(huán)保顧問（北京）有限公司 北京 100102

1 防噪隔振技術(shù)和浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)概述

建筑防噪隔振技術(shù)是指通過采用各種措施來減少建筑物內(nèi)部或周圍的噪音傳遞和震動對人們的干擾。隔聲方面主要使用吸音材料、隔音玻璃等材料來吸收和隔離噪音，減少噪音的傳播。隔振方面是利用彈性材料或減震裝置來減少建筑物受到地震、機(jī)械振動等因素的影響，降低震動對人們的干擾。可以實現(xiàn)吸收和分散地震等外部振動能量，減少其向上傳遞到建筑物本身的強度。建筑防噪隔振技術(shù)在一些地震頻繁的地區(qū)被廣泛應(yīng)用，可以降低地震災(zāi)害對建筑物結(jié)構(gòu)和部件的破壞和威脅，提高建筑物的整體安全性和使用壽命[1]。當(dāng)然，對于具體的建筑隔振技術(shù)的設(shè)計和實施，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行評估和考慮。這可能涉及到結(jié)構(gòu)工程師、地震專家和其他相關(guān)專業(yè)人員的參與，以確保建筑物在面臨地震等振動時具備足夠的防護(hù)能力。

浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)即浮動底座系統(tǒng)，浮動底座是由建筑結(jié)構(gòu)樓面上的隔振膠墊和浮筑層組成，建筑隔振橡膠支座是最常見和普遍使用的一種形式。浮筑層一般可由鋼筋混凝土澆筑而成，浮動底座（建筑隔振橡膠支座）的實質(zhì)就是將聲振源與建筑物隔離的積極隔振做法。50x50x50mm隔振墊由橡膠和軟木等材料進(jìn)行復(fù)合而成，根據(jù)減振膠墊荷載范圍排布在結(jié)構(gòu)樓層平面上，具有優(yōu)良減振的良好性能。

2 浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的工作原理和主要作用

2.1 浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的工作原理

浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)是通過在建筑底部設(shè)置一層彈性材料，將建筑與地面隔離開來。這種彈性材料可以吸收地面?zhèn)鬟f到建筑物內(nèi)部的振動和噪聲，并減少它們的影響。當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生振動時，彈性材料會緩沖振動并分散能量，使建筑物內(nèi)部的震動和噪聲減少到一定程度。通過使用浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)，可以提高建筑物的舒適性和安靜性，同時減少對建筑物結(jié)構(gòu)的不利影響。這種系統(tǒng)在許多高要求噪聲控制的場所，如醫(yī)院、實驗室和音樂廳等，都得到廣泛應(yīng)用。

2.2 浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的主要作用

減少傳遞噪聲：浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)能夠有效地隔離建筑物與地面之間的振動和噪聲傳遞，從而減少建筑內(nèi)部的噪聲水平，提供更加安靜的環(huán)境。

提高舒適度：浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)可以降低建筑物受外部振動引起的震動感，提供更加穩(wěn)定和舒適的居住或工作環(huán)境。

保護(hù)結(jié)構(gòu)完整：通過減少振動的傳遞，浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)可以降低建筑物結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和損壞風(fēng)險，延長建筑物的使用壽命。

增強隔音效果：浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的彈性材料可以吸收和分散噪聲能量，提高建筑物的隔音效果，使其更加適合需要保持室內(nèi)安靜的場所，如住宅區(qū)或辦公樓[2]。

3 浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的工程施工應(yīng)用

3.1 工程概況

本文針對中國中化大廈設(shè)備層設(shè)備布置情況，進(jìn)行噪聲源分析，然后從結(jié)構(gòu)噪聲和空氣噪聲兩個方面進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計，本文設(shè)計的機(jī)電設(shè)備機(jī)組采用浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)的方案，為辦公樓層中設(shè)備機(jī)組減振降噪提供的一種適用方案。表1為本建筑工程中，設(shè)備層主要設(shè)備。

表1 本工程設(shè)備層主要設(shè)備

根據(jù)噪聲及振動的傳播途徑，一是對設(shè)備機(jī)組采用浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計，管道采用彈簧減振器進(jìn)行減振、隔絕固體聲的傳播；二是對在機(jī)房內(nèi)設(shè)置吸聲減弱其對周圍房間的噪聲影響。

3.2 浮動基礎(chǔ)隔聲設(shè)計

當(dāng)設(shè)備啟動后，設(shè)備噪聲及振動會通過空氣、結(jié)構(gòu)、管道、支吊架傳播到上下辦公區(qū)，因此，對其機(jī)房內(nèi)座地式機(jī)電設(shè)備采用浮動底座聲學(xué)處理。浮動基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)隔振隔聲設(shè)計需要滿足以下條件：

制定噪聲和振動控制的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場隔聲效率是衡量建筑減振設(shè)施在降低振動和噪聲方面的一個指標(biāo)，隔聲效率越高，則降低噪聲傳輸?shù)挠行栽礁摺?/p>

在設(shè)備層內(nèi)采取“樓板浮筑結(jié)構(gòu)的隔振隔聲”，能極大的縮減動力設(shè)備運行時產(chǎn)生的高、中、低頻噪聲對樓下及四周的傳遞。

動力管道全部支撐在“浮筑層”上，能夠隔離管道對樓下及四周的傳遞，未安裝在“浮筑層”上的管道采用彈簧減振器減振。

設(shè)備安裝在“浮筑層”上，確保今后對設(shè)備檢修時，在設(shè)備移動拆卸等情況下，不會對樓下產(chǎn)生明顯的振動噪聲污染。

3.3 浮動基礎(chǔ)施工工藝概況

浮動底座施工工藝流程為：#結(jié)構(gòu)樓面找平—#隔振墊定位并用建筑膠固定—#鋪設(shè)圍邊膠墊—#鋪設(shè)澆筑模板或鋼板—#封堵板縫—#鋪設(shè)防水薄膜—#鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)—#澆筑混凝土。

結(jié)構(gòu)樓面找平：對結(jié)構(gòu)樓面進(jìn)行找平處理，保證底座施工的基準(zhǔn)面平整。

隔振墊定位并用建筑膠固定：按設(shè)計要求定位隔振墊，并使用建筑膠固定，以實現(xiàn)隔振效果。

鋪設(shè)圍邊膠墊：鋪設(shè)圍邊膠墊，防止水泥漿液滲漏。

鋪設(shè)澆筑模板或鋼板：根據(jù)設(shè)計要求鋪設(shè)澆筑模板或鋼板，用于固定和支撐混凝土的澆注。

封堵板縫：對模板或鋼板之間的縫隙進(jìn)行封堵處理，確保混凝土澆筑時不會有漏漿現(xiàn)象。

鋪設(shè)防水薄膜：在澆筑模板或鋼板上鋪設(shè)防水薄膜，防止混凝土與結(jié)構(gòu)樓面之間的水分交換。

鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)：按設(shè)計要求，在防水薄膜上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，增強底座的承載能力。

澆筑混凝土：最后，進(jìn)行混凝土的澆筑，確保底座的穩(wěn)定性和承載力。

3.4 浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)要求

3.4.1 構(gòu)造要求方面

結(jié)構(gòu)樓面必須保持干凈、平整、和干燥。隔振膠墊尺寸合適(50x50x50mm)，根據(jù)減振膠墊荷載范圍排布在結(jié)構(gòu)樓層平面上。一般情況無負(fù)載狀態(tài)下隔振膠墊的排布中至中參考間距為 450mm；有負(fù)載狀態(tài)下隔振膠墊的排布中至中參考間距為 300-350mm。

3.4.2 隔振膠墊物理屬性要求

為保證良好的隔振防噪效果，要求隔振膠墊必須滿足表2 中的基本參數(shù)條件。

表2 隔振膠墊物理的屬性要求

3.4.3 澆注模板及防水

澆注模板是建筑施工中用于支撐混凝土澆筑的臨時結(jié)構(gòu)。在澆筑混凝土?xí)r，為了防止水泥透過縫隙凝固和產(chǎn)生聲學(xué)短路，通常會使用木板或鋼板作為模板，并在其表面鋪設(shè)防水層。防水層的作用是在混凝土澆筑過程中阻擋水泥滲入模板縫隙并凝固，從而避免模板與混凝土之間的粘連和結(jié)構(gòu)樓面的質(zhì)量問題。防水紙可以起到隔離的作用，保證混凝土能夠充分流動并在整個結(jié)構(gòu)中均勻分布。此外，防水紙還可以提供一定的防潮功能，防止水分從地面上升進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)，避免水分對混凝土的質(zhì)量和性能造成不利影響。因此，在進(jìn)行混凝土澆筑時，采用澆注模板及鋪設(shè)防水紙的做法可以確保混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時滿足建筑施工的技術(shù)要求[3]。

3.4.4 浮筑層施工

浮筑層為 150mm 鋼筋混凝土塊，配筋方式由結(jié)構(gòu)工程師確定。浮筑層與結(jié)構(gòu)墻身/圍邊反坎碰接的地方都需用彈性圍邊膠墊隔絕剛性連接，不應(yīng)透過任何堅硬物料(釘子、水泥塊)接觸到周圍之樓宇結(jié)構(gòu)。須避免任何導(dǎo)管及管道穿越浮筑層，如無法避免須以彈性圍邊膠墊包裹，并以非硬化密封膠封口[4]。彈性圍邊膠墊10mm厚膠墊鋪設(shè)在圍邊反坎上。

4 應(yīng)用效果

浮動底座是對隔聲、減振非常好的處理措施，結(jié)合樓板和浮動底座的總體隔聲性能指標(biāo)計權(quán)隔聲量可達(dá)55dB以上[5]。計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級Ln,w≤47dB。

4.1 浮動基礎(chǔ)空氣聲隔聲量實驗室測試

根據(jù)GB/T50121-2005《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》5.1.1中建筑構(gòu)建空氣聲隔聲性能分級判定的要求，委托國家認(rèn)可的CMA認(rèn)證的檢測機(jī)構(gòu)，使用RTA840系統(tǒng)對浮筑基礎(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行空氣聲隔聲量實驗室測試。實驗選取的各頻率（Hz）值對應(yīng)的隔聲量(dB)詳見表3，結(jié)果如圖1所示。

圖1 浮動基礎(chǔ)空氣聲隔聲量實驗室測試結(jié)果圖例

表3 各頻率與隔聲量的主要參數(shù)對應(yīng)

4.2 浮動基礎(chǔ)撞擊聲隔聲改善量實驗室測試

按照GB/T50121-2005《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 19889.8-2006/ISO 140-8：1997《聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲量測量第8部分：重質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樓板覆面層撞擊聲改善的實驗室測試》要求，委托國家認(rèn)可的CMA認(rèn)證的檢測機(jī)構(gòu)對浮動基礎(chǔ)進(jìn)行撞擊聲隔聲改善量實驗室測試。在計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級Ln,w=78dB的鋼筋混凝土樓板上，鋪裝隔振膠墊的浮筑樓板，經(jīng)撞擊聲隔聲檢測，計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級Ln,w=47dB,計權(quán)撞擊聲壓級改善量ΔLW=31dB。依據(jù)GB50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》中的樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)，該浮筑樓板撞擊聲隔聲性能均達(dá)到住宅建筑、學(xué)校建筑、醫(yī)院建筑和旅館建筑相應(yīng)等級標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

現(xiàn)代建筑越來越重視品質(zhì)，由于噪聲污染和振動是人居環(huán)境和公共安全的重要影響因素，因此在建筑規(guī)劃設(shè)計就要考慮到防噪隔振。浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)基于特殊設(shè)計，具有較好的減振、隔聲效果，已經(jīng)成為現(xiàn)代高級寫字樓、酒店的首選技術(shù)措施。應(yīng)用浮動基礎(chǔ)系統(tǒng)，在降低噪聲污染的同時，也能夠很大程度上提升建筑物的隔振效果，降低地震等外力對建筑物的結(jié)構(gòu)破壞和安全性影響，可以延長建筑的使用壽命，減輕災(zāi)害損失。該技術(shù)在建筑施工實際應(yīng)用時，要注意嚴(yán)格結(jié)合建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，要強化各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。