常用楼板隔声材料的撞击声隔声性能测试分析

2021-07-19广西壮族自治区建筑科学研究设计院广西南宁530221

绿色建筑 2021年1期

杨阳（广西壮族自治区建筑科学研究设计院，广西南宁 530221）

近年来，随着绿色建筑的深入发展，声环境作为绿色建筑评价控制项的指标之一，GB/T 50378—2019 《绿色建筑评价标准》对建筑隔声提出了强制性要求。隔声性能包括固体声和空气声两种声的隔绝性能，常规的建筑构件的空气声隔声性能一般能满足 GB 50118—2010 《民用建筑隔声设计规范》的要求；而根据 08 J 931 《建筑隔声与吸声构造》中给出的参考数据，厚 100～120 mm 的钢筋混凝土楼板，其空气声隔声量为 48～50 dB ，但计权标准化撞击声压级则为 78～82 dB 。因此，不做任何隔声措施的常规楼板构造已无法满足绿色建筑对楼板撞击声隔声的最低要求（住宅建筑楼板计权标准化撞击声压级低限要求 ≤ 75 dB），必须采取其他构造措施以提高楼板的撞击声隔声性能。目前，国内民用建筑工程采用的主要楼板隔声措施有 5 种[1]。① 增加楼板钢筋混凝土厚度。② 采用弹性材料面层，如在楼板地面铺设地毯、木地板、橡胶地板或塑料地板。③ 设置弹性吊顶。④ 采用楼板隔声垫层。⑤ 采用隔声砂浆或隔声涂料。

基于材料选用、施工方法、成本、隔声效果等方面因素的考虑，以上这些主要楼板隔声措施各有优劣。本文通过对隔声涂料、隔声砂浆以及隔声垫 3 种工程中常用的楼板隔声材料进行撞击声隔声测试分析，并对其性能特点、施工工艺以及综合成本等方面进行比较分析，为隔声材料的选用、施工和构造设计提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验采用隔声涂料、隔声砂浆以及橡胶颗粒隔声垫 3 种工程中常见的楼板隔声材料，其主要性能指标如表1～表3所示。

表1 隔声涂料主要物理性能指标

表2 隔声砂浆主要物理性能指标

表3 隔声垫主要物理性能指标

1.2 试验方法

试验采用建筑声学测量系统进行测试，依据 GB /T 19889.7—2005 《声学建筑和建筑构件隔声测量第 7 部分：楼板撞击声隔声的现场测量》规定的楼板撞击声隔声的现场测量方法抽取广西壮族自治区南宁市多个房建住宅项目的样板间为试验对象，分别测试不同隔声材料楼板构造的计权标准化撞击声压级。

2 试验结果与分析

通过对不同构造做法的楼板撞击声隔声的现场测试，测试结果汇总如表4 所示。

表4 不同楼板构造做法撞击声隔声测试结果一览表

由 M 1、M 2、M 3 三组测试结果可以看出，不做任何隔声措施的 100 mm、120 mm 和 150 mm 厚的钢筋混凝土毛坯楼地面的计权标准化撞击声压级分别为 80 dB、79 dB 和 77 dB。随着楼板厚度的增加，撞击声压级有所下降，但下降幅度不明显，均无法满足住宅建筑楼板计权标准化撞击声压级 ≤ 75 dB 的低限要求。楼板撞击声主要是上层房间对下层房间影响的中高频撞击噪声，撞击声压级与楼板的弹性模量、面密度和厚度呈负相关[1]，增加楼板钢筋混凝土构件的厚度，利用中高频噪声在建筑构件传播过程中的衰减这一特性，对降低下层房间的噪声影响有一定的效果，但这种做法不仅不利于节材，还影响建筑层高，对主体结构形式要求较高，只适用于大型公共建筑，不适用于一般的住宅建筑。

从隔声涂料 T 1、T 2、T 3 三组测试结果可以看出，面层厚度为 1 mm、3 mm 和 5 mm 的隔声涂料楼板的计权标准化撞击声压级分别为 73 dB、68 dB 和 61 dB，铺设了隔声涂料层的楼地面的撞击声隔声改善效果较为明显，撞击声隔声改善量分别为 7 dB、12 dB 和 19 dB，面层厚度仅为 1 mm 的隔声涂料楼板，就能达到住宅建筑楼板计权标准化撞击声压级 ≤ 75 dB 的低限要求，面层厚度为 3 mm 的隔声涂料楼板满足现行绿建评价标准住宅建筑楼板计权标准化撞击声压级低限值（≤ 75 dB）、高限值（≤ 65 dB）和平均值（≤ 70 dB）的要求。同时，从测试结果来看，在 3 mm厚隔声涂料层上铺设 10 mm 饰面地砖后的计权标准化撞击声压级为 69 dB，硬质面层铺设后，虽然楼板构造厚度有所增加，但撞击声压级并未降低，还略有增大。这主要是由于地砖表面较隔声涂料面层要硬，撞击器直接作用于硬质表面所产生的撞击声压级要更大，说明楼板的撞击声隔声性能不仅与材料的隔声性能和构造做法有关，还与面层材料的硬度和密度有直接联系。

从隔声砂浆测试结果 S 1、S 2 可以看出，面层厚度为20 mm 和 30 mm 的隔声砂浆楼板的计权标准化撞击声压级分别为 76 dB 和 67 dB，铺设 20 mm 厚的隔声砂浆的楼板撞击声隔声改善效果不明显，30 mm 厚的隔声砂浆楼板撞击声隔声效果才显著提高。说明隔声砂浆的铺设厚度对楼板撞击声隔声的效果影响较大，铺设厚度宜 ≥ 30 mm。另外，S 3、S 4 两组测试结果差别不大，对于土建装修一体化交付的住宅，隔声砂浆可代替干硬砂浆直接用铺贴瓷砖，有利于减少占用有效层高及控制成本。

从隔声垫浮筑楼板的 D 1～D 3 测试结果来看，楼板撞击声隔声效果要明显优于隔声砂浆和隔声涂料 2 种材料。3 mm 和 5 mm 厚的隔声垫浮筑楼板的计权标准化撞击声压级分别为 62 dB 和 58 dB，3 mm 厚的隔声垫浮筑楼板加了瓷砖饰面层后的计权标准化撞击声压级为 64 dB，也能达到住宅建筑楼板计权标准化撞击声压级 ≤ 65 dB 的高标要求。

3 隔声材料应用性能特点及成本分析

3.1 隔声涂料

隔声涂料主要由聚丙烯乳液、云母粉、高分子阻尼剂、矿物填料、阻燃剂、流平剂、PP 纤维等混合配制而成的水性涂料[2]，成膜后可有效改善楼板撞击声隔声性能。隔声涂料主要具有 4 个方面的特点。① 流动性好，适用于各种复杂基层。② 施工工序简单，采用喷涂工艺，施工效率极大提高，涂料施工无拼接问题，避免复杂的节点处理，不会引起由于功能层局部破坏渗透而产生的声桥，易于控制工程质量。③ 与基层相容性好，具有较高的黏结强度和耐磨性，在轻度成品保护条件下无须进行保护层施工，适用于毛坯交楼的住宅。④ 不影响层高，2～5 mm 厚的涂料层撞击声隔声改善量即可达到 10～20 dB，几乎不影响层高。

3.2 隔声砂浆

隔声砂浆主要由水泥、细集料、矿物掺合料、外加剂、减振与阻尼材料等按一定比例混合而成，按规定比例加水拌和均匀后铺设于楼地面，可有效改善楼板撞击声隔声性能。隔声砂浆具有隔声性能优异、与基层黏结力强、收缩率低、和易性好、施工方便快捷等优点。对于土建装修一体化交付的房建项目，隔声砂浆可代替干硬砂浆直接用于铺贴饰面层，达到隔声效果的同时，有利于减少占用有效层高及控制成本。另外，可隔声砂中的隔声阻尼成分多为废橡胶粉、粉煤灰漂珠等固体废弃物，为废弃物资源化利用开辟了新的途径。

3.3 隔声垫

相对于其他隔声材料，隔声垫应用于隔声浮筑楼板的时间较早。根据对多个项目的实践研究，隔声垫楼板撞击声隔声效果均要明显优于隔声砂浆和隔声涂料。但其构造做法较为复杂，施工工艺较为烦琐，在柔性隔声垫上直接铺设刚性面层，属于刚柔连接，若施工过程处理或后期养护不当，较易在门边、柱角等应力集中部位出现不规则裂缝。因此，需要在隔声垫上铺设钢丝网片、高强度网格布和强度较高的细石混凝土等材料来保护隔声垫层，从而提高楼板面层的抗裂性能[3]。另外，在隔声垫层铺设过程中，材料拼接处还应用防水胶带密封，防止后面浇注的混凝土渗漏到基层楼板上，避免面层与基层楼板之间形成“声桥”，降低隔声效果。