浅议装配式住宅建筑楼板撞击声的隔离

陈梅清，程亮，冯苗锋

（1.中船第九设计研究院工程有限公司，上海 200090；2.上海紫宝住宅工业有限公司，上海 201107）

在住宅建筑的设计与建造过程中，楼板撞击声的隔离是难以处理的隔声问题之一。撞击振动具有作用时间短、振动冲击能量大、频率分量丰富的特点。当楼板承受诸如脚步、物体坠落、拖拉等冲击时，振动将在建筑构件及其连接结构内传递，只要固体构件是连在一起的，振动就会传递很远，最后通过墙体、顶棚和地面等的振动形成结构噪声。

2022 年6 月起施行的《噪声污染防治法》对住宅建筑的噪声控制提出了较高的要求。例如，第六十七条中规定，新建居民住房的房地产开发经营者应当在买卖合同中明确住房的共用设施设备位置和建筑隔声情况；第八十三条中规定，违反本法规定，有下列行为之一，由县级以上地方人民政府房产管理部门责令改正，处一万元以上五万元以下的罚款；拒不改正的，责令暂停销售。《噪声污染防治法》将住宅建筑的隔声情况摆到了决定住房能否销售的重要位置，这无疑将对楼板隔声技术的推广和使用产生极大的促进作用。同时，随着我国全面推广装配式建筑，并提高建筑工程的标准和质量，也对住宅建筑楼板撞击声隔声技术的发展提出了更加明确的要求。

本文通过分析软件计算和项目现场测量得到楼板撞击声数据，讨论当前装配式住宅建筑中一些常见的楼板隔声措施，并介绍一些可供选择的楼板撞击声改善做法和技术措施。

1 楼板撞击声隔声的标准要求

在国内外施行的各类绿色建筑标准、健康建筑标准和住宅建筑设计标准中，均有楼板撞击声隔声性能的相关要求。英国、美国、德国等国家对住宅分户楼板撞击声隔声性能的要求普遍较高。

我国《民用建筑隔声设计规范》（GB 50118—2010）中[1]，以计权规范化撞击声压级Ln,w作为实验室测量分户楼板构件撞击声隔声性能的单值评价量，可供建筑设计师隔声设计选材使用；以计权标准化撞击声压级L'nT,w作为现场测量分户楼板构件撞击声隔声性能的单值评价量，是住宅建成并完成地面装修后实际要达到的值。该标准制定时考虑到我国经济和建筑技术发展的实际情况、发展趋势和住户的反应，并综合考虑了国内商品房和保障性住房等住宅的不同特点和供给原则。以现场测量的计权标准化撞击声压级L'nT,w为例，《民用建筑隔声设计规范》（GB 50118—2010）规定，一般性住宅卧室、起居室的分户楼板L'nT,w≤75dB；高要求住宅的分户楼板L'nT,w≤65dB。

为了适应近年来社会经济和建筑技术的发展形势，自2018 年起，住房和城乡建设部启动了对《民用建筑隔声设计规范》（GB 50118—2010）的修订工作，并于2019 年发布了修订版的征求意见稿[2]。根据近年来绿色建筑、高品质住宅推行的实践，特别是住宅建筑即将推行全装修交房的情况下，提高分户楼板构件撞击声隔声性能在技术上是可行的，对建筑成本的影响幅度也不大。因此在修订版征求意见稿中，主要房间楼板撞击声隔声性能指标均更为严格。楼板撞击声隔声标准较修订前提高了5dB：一般性住宅卧室、起居室的分户楼板L'nT,w≤70dB；高要求住宅的分户楼板L'nT,w≤60dB，而且修订版的征求意见稿中将此条作为强制条文执行。

2 装配式住宅建筑楼板撞击声的计算和实测分析

2.1 光裸叠合楼板撞击声的计算分析

装配式住宅建筑的楼板系统通常由预制钢砼板和现浇混凝土层组合构成，预制钢砼板上的桁架式格构钢筋伸入现浇层中，被称为混凝土叠合楼板[3,4]。该类楼板系统的结构布置示意图见图1。

图1 装配式住宅建筑楼板结构示意图

采用Marshall Day Acoustics 公司研发的INSUL v8.0 隔声计算软件对典型的混凝土叠合楼板系统的撞击声压级进行模拟计算，可用以进行楼板撞击声改善值的对照评估。根据与测试数据的大量比较可知，该方法计算隔声量模拟值的误差在±3dB 以内，具有较好的计算精度。

不考虑装修面层，光裸叠合楼板系统的具体做法为：60mm 预制钢砼板+80mm 现浇混凝土层+10mm水泥砂浆找平层，即总厚度为150mm 的混凝土叠合楼板。经计算，光裸叠合楼板的计权规范化撞击声压级为79dB。可见，光裸叠合楼板的撞击声不能满足现行规范的要求，应结合装修措施予以改善。软件计算得出的三分之一倍频程撞击声压级曲线见图2。

图2 软件计算得出的三分之一倍频程撞击声压级曲线图

2.2 全装修叠合楼板撞击声的实测分析

2.2.1 简单保温层（无龙骨）地面

在工程实践中，出于成本控制上的考虑，一些项目的分户楼板并没有特别做过撞击声隔声处理，仅铺设了比较轻质、多孔的保温层，而且未设置龙骨。可供参考的简单保温层（无龙骨）地面做法为：结构楼板（含找平层）+10mm 聚丙烯保温板+30mm 石膏自流平砂浆（固定层及面层）。

此类楼板实测的三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线见图3。测量的计权标准化撞击声压级为74dB，从实测情况来看，结果并不理想。可能的原因包括：测试时地板或地砖还没有铺装，面层太硬以致楼板打击器产生了较高的噪声；聚丙烯保温板本身不是高弹性材料，而且铺设厚度太薄被压实；施工质量控制不到位，砂浆面层与楼板或墙板之间产生了刚性连接，导致“声桥”出现等。这些问题应受到建筑设计师和施工方的重视。

图3 聚丙烯保温层楼板实测三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线图

2.2.2 地暖保温层（有龙骨）地面

装配式住宅建筑内装中常用地暖保温地面，地暖管内嵌在保温层中，并以轻钢龙骨或木龙骨作为保护层和面层的支撑结构。可供参考的地暖保温层（有龙骨）地面做法为：混凝土叠合楼板+40mm 挤塑聚苯乙烯板（XPS 板）保温（内嵌地暖管及木龙骨）+20mm 水泥纤维护面板+地板/地砖。此类楼板的现场施工照片见图4。

图4 楼板的现场施工图

该楼板实测的三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线见图5。测量的计权标准化撞击声压级为67dB，对照现行国标，可满足住宅一般性要求，但较之住宅高性能要求有2dB 的差距。由于测试时地板面层还没有施工，对测试结果产生了一定的不利影响。根据现场观察，造成此类楼板撞击声隔声量不高的主要原因是：用来支撑地暖保温结构的木龙骨在水泥纤维板和结构楼板之间形成了刚性连接且龙骨排布较密，地面的振动通过龙骨直接传导，降低了撞击声隔声性能。

图5 地暖保温层楼板实测三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线图

2.2.3 模块化架空复合地板

模块化架空复合地板系统经常被用于高品质的装配式住宅建筑中。由于其采用预制模块在现场组合安装，全部是干法作业，因此具有性能优良、集成化高、施工便捷、自重荷载小、易于改造维护等优点[5]。可供参考的装配式模块化架空复合地板做法为：60mm 预制钢砼板+80mm 现浇混凝土层+10mm 水泥砂浆找平层+模块化架空装修面层（内含地暖水管、暖风管道等）。楼板系统的安装节点示意图见图6。

该楼板系统实测的三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线见图7。测量的计权标准化撞击声压级为56dB，优于现行国标的住宅高性能要求，说明模块化架空复合地板系统具有良好的撞击声隔声性能。该系统需要注意的是地脚组件与楼面之间应采用弹性体连接。

图6 模块化架空复合地板安装节点图

图7 模块化架空复合地板实测三分之一倍频程标准化撞击声压级曲线图

3 装配式住宅建筑浮筑楼板改进措施

3.1 浮筑楼板隔振原理简介

浮筑楼板是指使用弹簧或与弹簧效果类似的弹性垫层，在其上面再浇筑保护层及附面层，使楼板与原结构地面分离开[6]。浮筑楼板被广泛应用于楼板撞击声隔声处理，其撞击声改善值可用以下公式估算：

式中，ΔL为撞击声改善值，dB；f0为面层与垫层组成的弹性系统共振频率，Hz；f为噪声频率，Hz；E为垫层材料的弹性模量，kg/cm2；d为垫层材料的厚度，cm；m为面层材料的面密度，kg/m2。

楼板和下面支撑的弹性垫层构成了一个弹性系统，从公式中可以看出，对于固定的f，f0越小，撞击声改善值ΔL就越大。所以，浮筑楼板一般的隔振规律是：浇筑的面板越重、垫层弹性越好、厚度越大，隔振效果就越好。压缩后的垫层必须处于弹性范围内，如果垫层被压实而失去回弹性，将失去减振效果。因此，垫层弹性材料的选取对于浮筑楼板的隔振效果具有至关重要的作用。

3.2 用于装配式住宅建筑的高性能浮筑楼板弹性材料

浮筑楼板中的弹性垫层除了采用传统的XPS 板、高质量离心玻璃棉板外，还有一些能将保温功能和隔声功能融合，施工简单、环境友好、经济性好的弹性材料，可供装配式住宅建筑选择应用[7-9]。特别是对于只铺设简单保温层的楼板结构，可使楼板撞击声隔声性能取得明显改善。

（1）发泡橡胶隔振垫，以橡胶为基材，添加发泡剂、阻燃剂等，材料内部大量弹性微闭孔可吸收撞击、振动能量和传统橡胶材料相比更轻质、强度更高。厚度为10mm 的发泡橡胶隔振垫的计权撞击声压级改善量可达到19dB。

（2）聚氨酯混合材料隔振垫是以聚氨酯混合软木颗粒构成的弹性材料，具有良好的撞击声隔声性能，可以结合地暖或保温材料使用，具有一定的保温性能。厚度为6mm 的聚氨酯混合材料隔振垫的计权撞击声压级改善量为18dB。

发泡橡胶隔振垫、聚氨酯混合材料隔振垫见图8。

图8 发泡橡胶隔振垫、聚氨酯混合材料隔振垫图

4 结语

本文简要介绍了目前法律法规和国家标准中对楼板撞击声隔声性能的最新要求，通过软件计算和项目现场声学测试的方法，分析装配式住宅建筑中的光裸混凝土叠合楼板、简单保温层（无龙骨）地面、地暖保温层（有龙骨）地面、模块化架空复合地板的隔声性能。在此基础上，介绍了一些可以增加装配式住宅建筑楼板撞击声隔声量的高性能弹性材料，对于从事装配式住宅建筑的工程设计人员具有一定的参考价值。