绿色建筑评价中楼板撞击声隔声指标探讨*

孙海涛 ,刘培杰

引言

2006 年6 月我国颁布实施了国家标准《绿色建筑评价标准GB/T 50378—2006》，同时开启了绿色建筑评价和认证工作。该标准本着节约资源和创造良好的居住环境为目的，总结了我国城市建设高速发展过程中绿色建筑方面的经验，为绿色建筑综合评价提供了依据，推动了我国绿色建筑行业的发展。2019 年8 月住建部发布了该标准最新版GB/T 50378—2019[1]，标准在健康舒适的控制项对建筑的外墙、隔墙、楼板和门窗的隔声性能提出了低限要求，其中楼板撞击声隔声指标需满足《民用建筑隔声设计规范GB 50118-2010》对各类建筑规定的撞击声隔声最低要求[2]。楼板撞击声隔声设计是住宅设计需要高度重视的问题，亦是目前行业关注热点[3-5]。绿色建筑评价工作者在具体实践项目中对楼板撞击声评价指标的应用存在不少困惑，在审核报告时发现一些不合理的地方，本文将结合实例对其进行分析探讨。

1 楼板撞击声测量评价指标

楼板撞击声是指振动物体撞击结构楼板而引起相邻房间的噪声。一般来说，绿色建筑评价时采用的楼板撞击声评价指标主要有Ln,w、L'nT,w和ΔLw。其中楼板撞击声实验室测量对应的指标是计权规范化撞击声压级Ln,w、现场测量对应的指标是计权规范化撞击声压级L'n,w和计权标准化撞击声压级L'nT,w、计权撞击声压级改善量对应的指标是ΔLw，角标w 表示计权[6-8]。各单值评价量相应的测量量计算公式为式（1）～（4）：

式（1）～（3）中：Li为接收室声压级（dB），A 为接收室的吸声量（m2）；A0为参考吸声量10（m2）；T为现场接收室的混响时间；T0为基准混响时间，对标准化撞击声压级取基准混响时间0.5s 是考虑到住宅的混响时间几乎和房间容积及声音的频率无关。（4）式中：Ln,r,w为理想基准楼板在铺设了面层后的计权规范化撞击声压级值，理想基准楼板的计权规范化撞击声压级为78dB。楼板撞击声隔声的标准根据不同的建筑类型有不同的要求，其最低要求基本一致。依据《民用建筑隔声设计规范GB50118-2010》的规定：住宅卧室和起居室的楼板、普通教室间楼板、医院病房间楼板、旅馆客房间楼板、办公室间楼板的撞击声隔声需满足计权规范化撞击声压级Ln,w（实验室）＜75dB 及计权标准化撞击声压级L'nT,w（现场）≤75dB，详见表1。绿色建筑评价时通过审查相关的设计文件（图集资料、类似楼板结构的现场计权标准化撞击声压级L'nT,w的测试报告）、构件实验室撞击声隔声改善量ΔLw的测试报告、构件实验室计权规范化撞击声压级Ln,w的测试报告来判定是否满足设计要求。在项目完成后通过对楼板的现场实测进行绿色建筑竣工验收。

表1 楼板撞击声隔声低限标准（dB）

2 绿色建筑评价中存在的问题

住宅建筑中楼板作为结构承重构件，厚度通常在100～150mm 之间，在楼板上铺设砂浆和瓷砖后，楼板的计权规范化撞击声压级Ln,w一般在78～84dB 之间，实验室测试结果表明未做任何减振处理的住宅楼板构造基本不能满足绿色建筑规定的撞击声隔声最低要求。由于新建实验室的标准楼板通常是140mm 厚[9]，为了与住宅实际楼板构造相对应，很多绿色建筑项目选择在楼盘起居室、卧室现场测试计权标准化撞击声压级L'nT,w作为绿色建筑评价依据。从大量现场楼板的实测数据来看，L'nT,w通常在75-81dB 之间，能达到75dB 是有些精装项目未做减振处理的起居室楼板，在绿色建筑预评价阶段，设计单位为同样楼板构造提供了这些竣工项目的现场撞击声隔声测试报告（达标）作为绿色建筑评价依据，对此绿色建筑评价工作者常常困惑不解，明明有些不做任何减振构造很难满足实验室撞击隔声测试最低要求的楼板构造其现场L'nT,w的测试结果却达标了。产生上述问题的原因是在现行标准下同一构件的实验室测试数据Ln,w和现场测试数据L'nT,w产生了偏差，影响了绿色建筑评价工作者的判断。

3 问题分析

《民用建筑隔声设计规范》将实验室计权规范化撞击声压级Ln,w和现场计权标准化撞击声压级L'nT,w作为撞击声隔声评价指标。国际上，Birgit Rasmussen 文章中详细总结了欧洲24 国的隔声评价指标，其中15 个国家采用计权规范化撞击声压级L'n,w作为法规指标要求[10-12]。Zambon G 在文章中讨论了超大体积接收室对撞击声隔声指标的影响，文中提出通常L'nT,w的值会低于L'n,w的值，对大体积的接收室建议采用更长的基准混响时间T0[13-15]。实验室测试与现场测试的不同在于：实验室是10～12m2的分离楼板，楼板与四周结构是弹性连接，侧向传声较少；现场是结构楼板，测试时不仅楼板是声源，接收室四周墙体也有固体传声，正常来说，现场的测试条件应该更不利。对比现行国标与国外标准，我国住宅的L'n,w比国外高很多，楼板的侧向传声对最终测试结果影响较小，标准在制定时应该也考虑到现场的不利因素，将现场的撞击声隔声单值评价量限值提高了1dB。从Ln,w、L'nT,w的计算公式来看，计权规范化撞击声压级Ln,w对应的频谱数据Ln需要根据接收室的混响时间和10m2的参考吸声量进行修正；计权标准化撞击声压级L'nT,w对应的频谱数据L'nT需要根据接收室的混响时间和0.5s 混响时间的比值进行修正，Ln,w、L'nT,w两个评价指标在修正计算上是有区别的。国标《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（GB/T 19889.7-2005/ISO 140-7:1998）》里有两个指标，分别为计权标准化撞击声压级L'nT,w和计权规范化撞击声压级L'n,w，对应频谱的计算公式为（2）和（3），将公式（3）减去公式（2），结合赛宾公式T=0.161＊V/A 可以得到公式（5）：

可以看出L'n、L'nT两个指标仅在V=31m3时相等，当接收室体积V ＞31m3时，L'nT会小于L'n，因此L'nT,w会低于L'n,w和实验室测试值Ln,w（现场的规范化撞击声压级L'n是与实验室规范化撞击声压级Ln相对应，考虑10m2的参考吸声量修正），体积越大偏差越大。因此，当选择在绿色建筑住宅项目的起居室（客厅）进行现场撞击声隔声测试，采用计权标准化撞击声压级L'nT,w作为客观评价指标时，L'nT,w和L'n,w的差值会受到客厅体积变化的影响，客厅体积V 如按62m3计算时，同一楼板结构的L'nT,w和L'n,w相差3dB。

4 实验验证分析

4.1 实验室与现场楼板构造测试的Ln,w 和L'n,w 对比

分别选择精装修住宅的客厅（未摆放家具）和实验室进行测试，住宅的客厅地面为140mm 厚混凝土楼板覆盖瓷砖面层，接收室计算体积为75m3；实验室楼板为140mm 厚混凝土楼板覆盖瓷砖面层，接收室计算体积为145m3。楼板的构造见图1，撞击声测试结果见图2。从测试结果可以看出，140mm 厚混凝土楼板覆盖瓷砖面层的楼板构造在客厅现场的L'n,w为78dB，该构造在实验室测试的Ln,w为78dB，二者结果一致。

图1 客厅与实验室楼板构造图

图2 客厅与实验室楼板撞击声隔声频谱图

4.2 同一楼板L'nT,w 和L'n,w 的差值分析

选择在精装修住宅的客厅和卧室进行测试，客厅的地面为瓷砖面层，接收室计算体积为78m3；卧室的地面为实木复合地板，接收室计算体积为33m3。楼板的构造见图3。测试房间内未摆放家具，撞击声测试结果见图4。

图3 客厅与卧室楼板构造图

图4 客厅与卧室楼板撞击声隔声频谱图

由于客厅的计算体积远大于31m3，客厅的楼板L'nT,w比L'n,w小4dB；卧室的计算体积接近31m3，卧室的楼板L'nT,w和L'n,w的差值为0dB。按照当前住宅户型的发展趋势，客厅的面积越来越大，对应的体积一般在60～130m3，采用L'nT,w指标进行撞击声隔声评价会导致L'nT,w比L'n,w大约低3～6dB。

4.3 同一楼板结构在建筑不同位置的L'nT,w 对比和L'n,w 对比

选择在毛坯住宅的客厅和卧室进行测试，客厅的地面为100mm 厚铝模现浇制成的混凝土楼板，接收室计算体积为74m3；卧室的地面同为100mm 厚铝模现浇制成的混凝土楼板，接收室计算体积为33m3。测试房间未摆放家具，撞击声测试结果见图5。

图5 客厅与卧室楼板撞击声隔声频谱图（a）客厅楼板 ；（b）卧室楼板

从测试结果可以看出，100mm 厚混凝土楼板在客厅测试时L'nT,w为80dB，在卧室测试时L'nT,w为84dB，同一楼板两种测试工况的L'nT,w差值为4dB；100mm 厚混凝土楼板在客厅测试时L'n,w为84dB，在卧室测试时L'n,w为84dB，两种测试工况的L'n,w值一致。对于同一楼板结构，不管应用在何种工况，其撞击声评价结果应偏差不大，否则会导致绿色建筑评价工作者在评价过程中无法做出正确判断，因此，在采用L'nT,w进行评价时，可就不同工况的T0基准取值进行说明。

结语

绿色建筑评价标准引用的民用建筑隔声设计规范对撞击声隔声评价指标Ln,w和L'nT,w有如下条文说明：实验室计权规范化撞击声压级（Ln,w）是作为分户楼板构件撞击声隔声性能的评价量，供设计师隔声设计选材使用；现场计权标准化撞击声压级（L'nT,w）是作为现场分户楼板撞击声隔声性能的评价量，是住宅建成并完成地面装修后实际要达到的值[2]。本文对上述评价指标Ln,w和L'nT,w进行了理论分析，结合实例对分析结果进行验证。结果表明采用现场测试指标L'nT,w进行撞击声隔声评价会受到接收房间体积的影响，按照当前住宅户型的发展趋势，客厅对应的体积一般在60～130m3，采用该指标进行撞击声隔声评价导致指标L'nT,w低于L'n,w，约为3～6dB，L'n,w与实验室测试指标Ln,w有较小的差别，这样会得到实验室测试不达标、现场测试达标的奇怪结论。因此建议在现场绿色建筑分户楼板撞击声隔声性能评价时同时参考L'n,w的测试结果。计权标准化撞击声压级L'nT,w与人的听感有一定的相关性，下一步将继续在该方面开展研究，探讨撞击声客观评价指标与主观听感的对应关系。

图、表来源

文中图、表为作者绘制。