住宅楼双层空心楼板隔声设计

刘晨晓

(河南大学土木建筑学院，河南开封 475004)

0 引言

随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们的生活节奏与生活压力也随之加快与增大，人们更加迫切地需要一个不受别人干扰而安静的居住空间，来放松心情与提高生活的质量。因此，在民用建筑中重视住宅楼的楼板隔声问题，对住宅楼板进行科学的隔声设计，提高人们的住宅品质和改善居住坏境，具有十分重要的现实意义。

1 当前住宅楼板隔声存在的问题

长期以来，由于受经济发展与认识水平的制约，人们在住宅楼的建设中往往忽视楼板的隔声设计，所以，我国民用建筑一直存在着住宅楼板隔声问题。如一直到目前为止，我国房地产市场上所销售的商品住宅仍是毛坯房，其楼板是厚度仅为110mm左右钢筋混凝土及其上面的水泥砂浆找平层。对于这样的楼板，据有关实验统计表明，其计权标准化撞击声压级基本在84dB(A)左右，即便是住户进行二次装修，增设50mm左右厚的用于穿电线管的水泥焦碴等，如果选用的面层材料是花岗岩、地板瓷砖等硬质材料，撞击声压级达75dB左右，这是由于混凝土楼板坚硬的固体声的能量在其固体材料中的消耗与衰减很小，其传播速度与传播距离与空气传播相比则又快又远，固体传声隔离效果较差造成的;而混凝土楼板空气隔声效果较好，只有选择实木地板，才可以达到设计的基本标准65dB(A)左右。这样的楼板，上层住户的脚步声、扫地声、电视声、说话声、深夜男主人的打鼾声，甚至于闹钟声，很容易使楼板下层的住户有不良的反应。因此，当前我国民用建筑住宅楼板的这些计权标准化撞击声压级几乎都不能充分满足我国现行GB 50096-1999住宅设计规范中所规定的楼板的计权标准化撞击声压级宜不大于75dB的设计要求，住宅楼板隔声问题还依然普遍存在。

2 住宅楼楼板隔声的基本原理

住宅楼隔声的基本原理是根据声波传入围护结构的途径，如空气直接传播、围护结构传播与振动直接撞击围护构件使构件发声传播，也就是根据空气传声与固体传声等来设计减弱与隔离楼板声音撞击声压级与有效传播途径等而达到隔声效果的。住宅楼楼板所带来的噪声主要是撞击噪声，所以住宅楼楼板隔声设计所依据的基本原理是根据固体传声的由振动直接撞击构件使构件发声与传播的原理，来减弱与隔离楼板的声音传播。如在混凝土结构楼板上铺设弹性面层材料，来减弱坚硬楼板的撞击能量及其振动，降低楼板撞击声压级，改善楼板隔声效果;在混凝土结构楼板与面层之间铺设或填充弹性材料，面层仍使用混凝土浇筑，使用单性夹层结构，完全隔离基层和面层，减弱楼板面层撞击振动及其声音辐射，提高隔声效果;在混凝土结构楼板下作吊顶，使楼板与吊顶之间形成空腔，隔绝空气传声等等。

3 住宅楼板隔声的主要措施方法及其存在的问题

目前，根据混凝土结构楼板传递噪声的途径与原理，住宅楼板隔声设计所采用的主要措施与方法有浮筑地板隔声、现浇混凝土空心楼盖隔声与楼板吊顶隔声等。

3.1 住宅浮筑楼板隔声

住宅浮筑楼板隔声是在钢筋混凝土楼板上先铺一层有弹性的隔声材料，然后再做细石钢筋混凝土的楼面层，以阻隔声音的技术，其主要措施是制作弹性隔声层(如图1所示)。其优点是浮筑楼板比普通楼板厚7cm左右，楼板中形成了隔振隔声系统，隔声效果较好，撞击声级可以达到住宅建筑楼板撞击隔声的一级标准为65dB等。但是其存在的主要问题是浮筑楼板施工技术要求难度比较大，四周接缝容易出现“短路”，刚性连接形成声桥，楼面层极易出现裂缝、空鼓等等。所以，该技术还有待于进一步改进与提高。

图1 弹性隔声层

图2 填充内模

3.2 住宅现浇混凝土空心楼盖隔声

住宅现浇混凝土空心楼盖隔声是通过在楼板内部放置筒芯、箱体以及筒体、块体等轻质内模，并浇筑混凝土而成空腔楼盖，来阻隔振动与声音的技术，其主要措施是填充内模(见图2)。这种楼板隔声措施与方法的好处是增加了楼板的厚度，但却没有增加其重量;减少了钢筋与混凝土的用量，降低了其工程造价;其适用范围广、设计施工方便、隔音效果好，却没有降低其经济实用性等。然而，尽管如此，住宅现浇混凝土空心楼盖隔声技术还存在着各种各样的缺陷，如抗裂性能比无粘结预应力平板差;空心管手工作业，效率较低;空心管标准不统一，质量良莠不齐等，所以，住宅现浇混凝土空心楼盖隔声技术的诸多方面也还需要研究与完善。

3.3 楼板吊顶隔声

楼板吊顶隔声是通过在混凝土结构楼板下加设吊顶，以形成楼板与吊顶之间的空腔，来隔绝空气传声而达到隔声的技术。通常，楼板吊顶的隔声主要是房屋交工后，后期装修时建造，且隔声效果与吊顶的质量及其整体性成正比，楼板吊顶的质量越大，整体性越强，其隔声效果越好。因此，楼板吊顶隔声技术的优点是自由灵活，具有更大的装饰性与装修效果，个性化强;其缺点则是吊顶与楼板之间难以采用弹性连接，加大吊顶厚度易增加其承重，降低耐用性，且二次装修工程造价较高等。

总之，任何一种技术，在实践的过程中，都会有一定的问题或缺陷，也都需要一定的改善或提高。

4 住宅楼空心双层楼板隔声设计

4.1 设计原理

住宅楼空心双层楼板隔声设计的原理包括声音传播的原理与阻隔声音的原理两个方面。作为住宅楼混凝土结构的楼板其传播声音的基本原理有:通过楼板四周结合处及其预制构件相衔接处的缝隙传播;通过楼板的振动而以振动声波形式向楼下辐射传播;通过整个的围护结构传播等，其中撞击楼板振动而以振动声波形式传播是目前楼板隔声设计中所依据的声音传播的主要原理。而作为住宅楼混凝土结构的楼板其阻隔声音的基本原理有:双层墙体之间的空气间层具有“弹簧”作用，可以减振及其减弱振动声波辐射与传播;当将空气层的厚度达到7.5cm以上时，在大多数的频带内可以增加隔声量8dB～10dB;空心双层结构具有避免吻合效应的谐振，达到理想隔声的效果。

4.2 隔声设计

根据住宅楼混凝土结构楼板声音传播与阻隔的原理，及其现行的浮筑地板隔声、现浇混凝土空心楼盖隔声与楼板吊顶隔声等技术的优缺点，住宅楼楼板隔声的总体设计为空心双层楼板。其具体设计为:

1)下层钢筋混凝土楼板。这层楼板由钢筋绑扎与混凝土浇筑而成，厚度为40mm左右，相当于一般的楼板或者楼房的吊顶，属于双层空心楼板的底层楼板。

2)空心内膜。这部分由塑料、高分子材料或特种纤维箱式(规格为50mm宽×20mm高空心方管)放置在底层楼板之上完成，相当于上层楼板与下层楼板的间隔空间，属于双层空心楼板的空心部分。

3)上层钢筋混凝土楼板。这层楼板同样由钢筋绑扎与混凝土浇筑而成，厚度为90mm左右，相当于一般的承重楼板或者楼板面，属于双层空心楼板的楼板顶部。

4.3 住宅楼双层空心楼板隔声设计的技术特点及其可行性

住宅楼双层空心楼板隔声设计由三部分组成，三部分相互独立，又相互协作，既吸收了现行的浮筑地板隔声、现浇混凝土空心楼盖隔声与楼板吊顶隔声等技术的优点，又尽量避免它们的缺点，大大减少了技术上的难题与操作上的灵活性，并增加了其隔声的有效性，因此住宅楼双层空心楼板隔声设计是切实可行而有效的。如住宅楼双层空心楼板隔声设计由上下厚薄两层楼板组成，这样不仅避免了后期装修吊顶的麻烦及更高设计装修费用，而且避免了双层楼板同质同构的工程造价与可能产生的吻合效应谐振，影响隔声效果等，甚至于不仅不影响隔声效果，而且由双层空心楼板所形成的隔音间还会产生更好的楼板隔声效果。又如住宅楼双层空心楼板的空心内膜设计，既利用了现浇混凝土空心楼盖隔声的内膜技术，发挥了其不易吻合效应谐振而造成声音传播的效果，又避免双层空心楼板在施工过程中上层楼板不便于操作支撑与固定模板的问题，使住宅楼双层空心楼板隔声得以实施。再如住宅楼双层空心楼板隔声设计两层楼板分别施工，既避免了现浇混凝土空心楼盖隔声设计整体捆绑与内膜放置的技术难度以及抗裂性能差等问题，又能保障楼面板的承重与整体性等。住宅楼双层空心楼板隔声设计的技术既能汲取其他隔声楼板技术的科学合理之处，又避免与改进了其不足，虽然相对于其他技术成本稍稍有点增加，但是相对于其优点来说，其综合优势还是更加突出的。因此，这种技术也是完全可以进行现实实践和进一步检验的。

总之，住宅楼双层空心楼板隔声设计技术既克服了传统预制混凝土空心楼板易裂缝、漏水，跨度小、整体性差与隔音效果不好等诸多问题，又继承了目前较为先进的楼板隔声技术的整体性与受力性好，隔音效果明显等优势，其设计是有一定的科学依据与合理性的。

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