居住建筑裝配式輕質墻板空氣聲隔聲性能與應用研究

摘要：隔墻是建筑重要組成部分，隨著建筑工業化、裝配式建筑與綠色建筑的發展，輕質隔墻板作為新型裝配式墻體材料得到廣泛使用。本文采用GB/T 19889.4—2005規定的現場測試方法，通過大量工程實際測量，總結分析目前主要類型的輕質墻板的空氣聲隔聲效果。著重研究了4種厚度200 mm輕質墻板的空氣聲隔聲效果及隔聲頻率特性，并結合國家、行業政策的最新要求總結輕質隔墻板行業的發展趨勢和所面臨的挑戰與機遇。可為相關居住建筑建設、設計、施工等單位及輕質隔墻板生產廠家提供參考，有助于有效保障居住建筑室內聲環境質量。

關鍵詞：居住建筑；裝配式輕質墻板；空氣聲隔聲；室內聲環境；挑戰與機遇

中圖分類號：TU227" """"文獻標識碼：A" """"文章編號：2096-2118（2024）05-0049-06

Research on Air Sound Insulation Performance and Application of

Prefabricated Lightweight Partition Panels in Residential Buildings

WANG Zheng1，2，JIANG Yifan1，2，QIAN Jiawei1，2，WANG Zhendong1，2，OUYANG Qidong1，2，SHI Changjie1，2

（1：Jiangsu Testing Center for Quality of Construction Engineer Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu" 210046，China；

2：Jiangsu Research Institute of Building Science Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu" 210000，China）

Abstract：Partition wall is an important part of the building，with the development of building industrialization，prefabricated buildings and green buildings，lightweight partition panels have been widely used as a new type of prefabricated wall materials.In this paper，the field test method specified in GB/T 19889.4—2005 be adopted，and after a large number of engineering actual measurements，the air sound insulation effect of the main types of lightweight partition panels be summarized and analyzed.This paper focuses on the study of the air sound insulation effect and sound insulation frequency characteristics of four kinds of lightweight partition panels with a thickness of 200 mm，and summarizes the development trends，challenges and opportunities of the lightweight partition panels industry in combination with the latest requirements of national and industrial policies.It can provide reference for relevant residential building construction，design，construction and other units and lightweight partition panels manufacturers，and help effectively ensure the quality of indoor acoustic environment in residential buildings.

Keywords：residential buildings；prefabricated lightweight partition panels；air sound" insulation；indoor acoustic environment；challenges and opportunities

0" 引言

建筑聲環境質量是衡量居住建筑品質的一個重要指標，室內聲環境質量的好壞直接影響居民入住的舒適度。《綠色建筑評價標準》GB/T 50378—2019[1]中對室內聲環境有明確的控制項要求，規定主要功能房間的室內噪聲級及外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能應滿足現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010[2]的低限要求。《建筑環境通用規范》GB 55016—2021[3]明確規定建筑聲學工程竣工驗收前，應進行竣工聲學檢測，并規定建筑竣工聲學檢測應包括主要功能房間的室內噪聲級、隔聲性能及混響時間。

在居住建筑中，隔墻是分隔戶與戶、戶內房間與房間之間空間的重要結構部位。隨著綠色裝配式建筑及建材的不斷發展，輕質隔墻板應運而生。輕質隔墻板是一種新型綠色建材，因具有重量輕、防火、隔音、保溫、節能、經濟、環保、安裝便捷等眾多優點，目前在建筑領域得到廣泛應用。其優異的隔聲性能是其被用作居住建筑分戶墻材料的重要原因之一，基本能滿足現行國家標準規范對于居住建筑隔墻隔聲性能的要求。

根據大量工程現場實際測量數據，統計分析ALC蒸壓加氣混凝土板、蒸壓鋼筋陶粒混凝土輕質墻板、改性石膏空心輕質墻板和聚苯顆粒夾芯墻板4種不同類型的輕質墻板，用于居住建筑室內分戶墻和分室墻墻體時的空氣聲隔聲實際效果，重點研究了200 mm厚的輕質墻板在江蘇省內用于居住建筑分戶墻體時的空氣聲隔聲情況。結合新規范、新要求指出居住建筑裝配式輕質墻板未來應用面臨的問題，并給出提高輕質隔墻板空氣聲隔聲性能的一些建議。

1" 現行國家標準規范對住宅隔墻隔聲性能的要求

建筑聲環境質量的好壞是影響居民生活品質和幸福感的重要因素之一。為了確保建筑室內擁有良好的聲環境，保障居民擁有寧靜的生活環境并能保護居民隱私，國家相關標準規范對于居住建筑室內隔墻的空氣聲隔聲性能做出明確要求，見表1。

由表1可見，現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010明確規定了住宅建筑臥室、起居室的分戶墻空氣聲隔聲性能的最低要求DnT，w+C≥45 dB（現場測量）、Rw+Cgt;45 dB（實驗室測量），高要求DnT，w+C≥50 dB（現場測量）、Rw+Cgt;50 dB（實驗室測量）。對臥室分室墻的隔聲要求為Rw+C≥35 dB（實驗室測量），對戶內其他分室墻的要求降低5 dB為Rw+C≥30 dB（實驗室測量）。

2" 隔墻空氣聲隔聲現場測試方法

2.1" 測試原理

依據《聲學 建筑和建筑構件隔聲測量 第4部分：房間之間空氣聲隔聲的現場測量》GB/T 19889.4—2005[5]規定的測試方法對居住建筑隔墻的隔聲性能進行現場測試，測試得出兩個房間之間隔墻的標準化聲壓級差DnT的公式：

DnT=D+10 lg（T/T0）（1）

式（1）中：D為聲壓級差，dB；T為接收室的混響時間，s；T0為基準混響時間，s，對于居住建筑，T0取0.5 s。將現場測試結果代入式（1）進行計算，并根據《建筑隔聲評價標準》GB/T 50121—2005[6]得出單值評價量計權標準化撞擊聲壓級DnT，w。

2.2" 測試設備

聲壓級測量設備精度應符合《聲級計的電、聲性能及測試方法》GB/T 3785—1983中規定的0型或1型的要求。包括傳聲器在內的整個測量系統在每次測量前和測量結束后，應使用符合《電聲學 聲校準器》GB/T 15173—2010規定的1級精度要求的校準器進行校準，測量系統未做任何進一步調整的情況下，兩次連續檢查讀數之間的差值應小于或等于0.5 dB，如果超過此值，則應放棄前一次檢查符合要求之后的所有測量結果。

測試設備聲級計采用瑞士NTi公司生產的精度為1級的音頻與聲學分析儀XL2和精密校準器CAL200、聲源球采用瑞士NTi公司生產的十二面體聲源球DS2，如圖1所示。

2.3" 測試布點位置

傳聲器最小間距：固定傳聲器位置的間距為0.7 m，任一傳聲器與房間邊界間距或擴散體的間距為0.5 m，任一傳聲器與聲源的間距為1.0 m，測試揚聲器位置及傳聲器位置布點如圖2所示。

3" 裝配式輕質墻板工程現場實測隔聲效果

3.1" 隔聲效果統計分析

目前在居住建筑中，隔墻部位使用較多的輕質隔墻板有ALC蒸壓加氣混凝土板、蒸壓鋼筋陶粒混凝土輕質墻板、改性石膏空心輕質墻板、聚苯顆粒夾芯墻板等。根據GB/T 19889.4—2005的測試方法，統計分析江蘇省內4種使用最廣泛的輕質隔墻板作為基層墻體時空氣聲隔聲性能現場測試大致結果，見表2。

由表2可見，居住建筑分戶墻采用200 mm厚輕質隔墻板作為基層墻體，再加上經過砂漿及膩子粉刷之后，其空氣聲隔聲效果DnT，w+C為45 dB～49 dB，基本能達到現行國家標準的臥室、起居室分戶墻空氣聲隔聲性能DnT，w+C≥45 dB的最低要求，滿足現行國家標準對于分戶墻隔聲性能的限值，這也是目前輕質隔墻板被廣泛應用于居住建筑分戶墻基層墻體的重要基礎。

3.2" 200 mm厚輕質分戶墻板隔聲特性分析

以南京市棲霞區、江寧區4個居住建筑典型工程為例，采用GB/T 19889.4—2005規定的測試方法，測試200 mm厚的ALC蒸壓加氣混凝土輕質墻板B06、蒸壓鋼筋陶粒混凝土輕質墻板、改性石膏空心輕質墻板和聚苯顆粒夾芯墻板4種使用較廣泛的輕質隔墻板的隔聲性能，分析目前居住建筑工程中輕質隔墻板分戶墻的隔聲特性。4種被測輕質隔墻板基本信息及檢測結果見表3。

由表3可見，以上4種主要的200 mm厚輕質隔墻板的面密度為158 kg/m2～179 kg/m2，在目前各自產品相關標準規定及生產工藝中屬于密度等級偏高的一類。分析頻譜修正量C和Ctr，4種主要輕質墻板的粉紅噪聲頻譜修正量C值都偏小，為-2 dB～-1 dB，即中高頻的噪聲源對于其隔聲效果的影響較小，至多降低2 dB。而交通噪聲頻譜修正量Ctr的值均為-5 dB，遠低于C值，這表明低頻噪聲對于其隔聲效果影響較大，也反映出輕質墻板在低頻范圍內的隔聲效果不理想，存在一定的問題。同時分析以上4種輕質墻板的空氣聲隔聲性能計權標準化聲壓級差+粉紅噪聲頻譜修正量DnT，w+C 的檢測結果為47 dB～49 dB，滿足現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010規定的住宅建筑臥室、起居室的分戶墻空氣聲隔聲性能的DnT，w+C≥45 dB最低標準要求，但是卻無法滿足DnT，w+C≥50 dB的高標準要求。

4種不同類型的輕質隔墻板1/3倍頻程空氣聲隔聲性能頻率特性曲線檢測結果如圖3所示。

從圖3可以看出，以上4種不同類型的輕質隔墻板在250 Hz以內都出現了隔聲量突然降低而導致頻率特性曲線形成“低谷”的情況。這是因為輕質隔墻板在250 Hz以下容易發生低頻共振，導致產品的低頻隔聲效果變差，使得輕質隔墻板交通噪聲頻譜修正量Ctr的值普遍比粉紅噪聲頻譜修正量C值低。在315 Hz～5 000 Hz的中高頻率范圍內的隔聲特性曲線，由于受到吻合效應影響，在某些特定的頻率或者頻率段也會出現隔聲量降低的情況。

4" 輕質隔墻板應用發展前景

4.1" 標準規范新要求

隨著生活品質的提高，人們越來越向往寧靜的生活。而噪聲引發的相關問題屢見不鮮，嚴重影響鄰里關系，其中許多是由于分戶墻隔聲效果差導致的鄰里矛盾。《中華人民共和國噪聲污染防治法》已于2022年6月正式發布實施，明確了各類噪聲污染防治要求，并落實了工程建設各方主體責任。該法還要求各級政府加強對噪聲污染的監管，著力解決噪聲所引發的相關問題。

在國際上，對于居住建筑隔墻隔聲性能的要求有些不同。澳大利亞國家建筑法規（NCC 2019 Building Code of Australia-Volume One）中，要求住宅分戶墻的計權隔聲量與交通噪聲頻譜修正量之和應滿足Rw+Ctr≥50 dB。美國國際建筑規范（International Building Code 2015）中要求住宅單元之間或住宅單元與其他空間之間分戶墻實驗室測得的空氣聲傳聲等級STC≥50。德國標準（Sound insulation in buildings—Part1：Minimum requirements DIN 4109—1：2018-01）中，對住宅建筑的分戶墻要求其表觀隔聲量R’w≥53 dB。

經過大量實踐調研與研究表明，現行國家標準規范《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010中對于分戶墻空氣聲隔聲性能DnT，w+C≥45 dB的要求已經不能滿足人們對于寧靜生活的需要，中華人民共和國住房和城鄉建設部于2022年開展國家強制標準《住宅項目規范》GB 55×××—2022（第三次征求意見稿）以及對《民用建筑隔聲設計標準》GB 50118—20××進行修訂（現已形成報批稿），對分戶墻空氣聲隔聲性能提出更高的要求，室內聲學環境基本達到國際水平，見表4。

由表4可見，國家強制標準《住宅項目規范》GB 55×××—2022（第三次征求意見稿），提出臥室分戶墻房間之間空氣聲隔聲性能DnT，w+C≥50 dB，其他房間DnT，w+C≥48 dB。和現行標準《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010相比，對于臥室分戶墻空氣聲隔聲性能提高了5 dB，其他墻體的隔聲要求則提高了3 dB，而對戶內分室墻的要求和現行標準則保持一致，這表明國家、行業已經對居住建筑分戶墻隔聲性能提出了新的、更高的要求，與國際水平基本保持一致。

4.2" 輕質隔墻板應用面臨新挑戰

根據大量居住建筑工程現場測試結果來看（見表2），使用200 mm厚輕質隔墻板加上砂漿及膩子粉刷之后，分戶墻墻體的隔聲量DnT，w+C為45 dB～49 dB，已經無法滿足最新發布的國家標準規范對于臥室分戶墻隔聲DnT，w+C≥50 dB的最低要求。同時，新規范提出了除臥室分戶墻之外的其他分戶墻的最低隔聲要求DnT，w+C為48 dB，而現階段200 mm厚的輕質隔墻板的隔聲效果值在新規范最低限值48 dB左右。

以上情況表明，一旦新規范正式實施，根據目前輕質隔墻板在市場上嚴峻的形勢和發展現狀來看，200 mm厚輕質隔墻板將不能作為居住建筑臥室分戶墻基層墻體使用；而在臥室之外的其他房間中使用該隔墻板作為分戶墻體時需要多方面考量，不僅要選擇面密度較高的輕質隔墻板，還需考慮現場施工的嚴密性及規范性。

4.3" 對輕質隔墻板生產企業發展的建議

對于輕質隔墻板生產企業來說，新規范的提出無疑給企業生產經營和發展帶來了巨大的挑戰。通過前文對于4種不同類型的裝配式輕質隔墻板隔聲性能的分析表明，目前輕質隔墻板產品在傳統的生產原料、產品結構、生產工藝等方面存在著一定的缺陷，已經不能滿足新形勢的需要，亟待改進。本文提出以下改進建議。

1） 根據著名的“質量定律——單層勻質材料面密度提高一倍，隔聲量提高6 dB”及相關補充研究[7-8]，增大輕質隔墻板的面密度可以有效提升其隔聲性能。因此，在產品成分設計上應該朝著增加面密度的方向進行調整，相關輕質隔墻板生產企業可以開展相應研究工作。由于輕質隔墻板材料自身的原因，低頻隔聲性能較差是導致材料整體隔聲效果降低的主要原因。因此，相關企業可以從產品的原材料、組分配比出發，調整改進，探究提升產品低頻隔聲效果的途徑。根據裝配式混凝土墻板的研究測試，200 mm混凝土墻板能滿足DnT，w+C≥50 dB的要求，相關企業也可根據自身情況轉型升級。

2） 從結構角度來看，分層墻體即在兩層墻之間留有一定空間對空氣聲隔聲性能有很大提升[9]，在雙層墻中間填充吸音材料對空氣聲隔聲的提升更大[10]。因此，相關企業也可以從結構方面探索隔聲量更高的墻體結構。由于受到居住空間制約，雙層墻體不應過厚而減少室內居住空間。同時，對于填充的吸音材料應該綠色環保，不應對人體健康產生任何傷害。

3） 從現場安裝施工來說，輕質隔墻板的開孔處理、板與板之間拼接縫的處理、板與剪力墻之間的間隙處理對隔聲效果也有一定影響。相關企業應該制定針對性的措施及標準化輕質隔墻板施工流程，并提供給現場建設、施工、監理等相關單位，避免現場施工不當導致產品隔聲效果變差的情況。

裝配式輕質墻板面臨新的挑戰，相關企業應積極面對并做出應對之策。建議從產品的成分、結構、生產工藝和施工工藝等方面開展新產品、新工藝的研究，如果取得一定的突破，那么對企業本身來說挑戰就會轉變為巨大的發展機遇。

5" 結語

1） 就目前工程現場實際測試情況來看，200 mm厚輕質隔墻板由于受到吻合效應影響，其自身隔聲性能存在一定缺陷，目前空氣聲隔聲性能現場測試結果為45 dB～49 dB，滿足現行國家標準規范≥45 dB的要求。

2） 新時代高質量發展的大背景下，國家、行業對于居住建筑分戶墻的空氣聲隔聲性能提出了更高的要求DnT，w+C≥50 dB。導致作為分戶墻基層墻體使用時在某些情況下已經不能滿足新形勢下的要求，相關居住建筑建設、設計、施工、監理等單位應注意到這一重大變化。

3） 對于輕質隔墻板的生產廠家來說，新要求既是一個巨大的挑戰，同時也是新的發展機遇。相關企業應順應時代發展，未雨綢繆，加大新產品的研發投入，可以積極從產品的成分、結構、生產工藝以及現場施工工藝等方面來探索提升產品隔聲性能。

參" 考" 文" 獻

[1]中國建筑科學研究院.綠色建筑評價標準：GB/T 50378—2019[S].北京：中國建筑工業出版社，2019.

[2]中國建筑科學研究院.民用建筑隔聲設計規范：GB 50118—2010[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑環境通用規范：GB 55016-2021[S].北京：中國建筑工業出版社，2021.

[4]中國建筑科學研究院.住宅建筑規范：GB 50368—2005[S].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[5]中國科學院.聲學 建筑和建筑構件隔聲測量 第4部分：房間之間空氣聲隔聲的現場測量GB/T 19889.4—2005[S].北京：中國標準出版社，2005.

[6]北京市建筑設計研究院.建筑隔聲評價標準：GB/T 50121—2005[S].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[7]SEWELL E C.Transmission of reverberant sound through a single-leaf partition surrounded by an infinite rigid baffle[J].Sound and Vibration，1970，12：21-32.

[8]NEVES A，SOUSA E，GIBBS B M.Low frequency impact sound transmission in dwellings through homogeneous concrete floors and floating floors[J].Applied Acoustics，2011，72：177-189.

[9]王季卿.提升住宅的聲環境品質[J].建筑學報，1997（9）：16-20.

[10]崔承勛.雙層輕質板結構隔聲量的實驗研究[J].建筑科學，2011（10）：63-69.

編輯：楊" 洋

DOI：10.3969/j.issn.2096-2118.2024.05.011

收稿日期：2023-12-25

作者簡介：王" 正（1996～），男，江蘇省句容市人，助理工程師，從事振動噪聲檢測及相關研究工作。