中学教师宿舍楼构件隔声性能分析报告书.docx

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1、绿色建筑室内构件隔声计算分析报告项目名称:中学校教师周转宿房工程项目地址:建设单位:设计单位:施工单位:规范标准参考依据:1、绿色建筑评价标准GB/T50378-20192、绿色建筑评价标准技术细则20193、民用建筑隔声设计规范GB50118-20104、建筑隔声评价标准GB/T50121-20055、建筑声学设计手册(中国建筑工业出版社出版,中国建筑科学研究院建筑物理研究所主编,出版时间1987.07)6、建筑隔声设计一空气声隔声技术(中国建筑工业出版社出版,康玉成主编,出版时间:2004.10)7、民用建筑热工设计规范GB50176-20168、建筑隔声与吸声构造08J931一.建筑概况

2、1.1基本信息城市:奉节(北纬=31.00。,东经=IO9.30)建筑类型:居建建筑朝向:南偏西11度建筑层数:地上5层,地下0层建筑物高度:16.50m1.2 层高汇总表表1层高汇总表标准层实际楼层层高(m)标准层1I-LOlF4.50标准层2I-L02F,I-L03F,I-L04F,I-L05F3.001.3 建筑轴测图图1建筑轴测图二、指标要求针对建筑室内构件隔声性能的评价标准主要为绿色建筑评价标准GB/T50378-2019,建筑室内构件隔声的具体条文如下:328条针对住宅建筑需要满足以下基本技术要求:对于绿色建筑二星级,室外与卧室之间的外墙、卧室与邻户卧室之间的分户墙(楼板)的空气声

3、隔声性能以及卧室楼板的撞击声隔声性能达到低限标准和高要求标准限值的平均值;对于绿色建筑三星级,室外与卧室之间的外墙、卧室与邻户卧室之间的分户墙(楼板)的空气声隔声性能以及卧室楼板的撞击声隔声性能达到高要求标准限值。【基本技术要求】5.1.4第2款主要功能房间的外墙、隔墙、楼板和门窗的隔声性能应满足现行国家标准民用建筑隔声设计规范GB50118中的低限要求。【控制项】5.2.7主要功能房间的隔声性能良好,评价总分值为10分,并按下列规则分别评分并累计:【评分项】1构件及相邻房间之间的空气声隔声性能达到现行国家标准民用建筑隔声设计规范GB50118中的低限标准限值和高要求标准限值的平均值,得盼;达

4、到高要求标准限值,得5分;2楼板的撞击声隔声性能达到现行国家标准民用建筑隔声设计规范GB50118中的低限标准限值和高要求标准限值的平均值,得3分;达到高要求标准限值,得5分。本建筑参考的建筑类型为住宅建筑,根据民用建筑隔声设计规范GB50118及绿色建筑评价标准技术细则2019的规定,针对5.1.4控制项及5.2.7评分项,预评价阶段,评价主要建筑构件的空气声隔声性能和撞击声隔声性能,其低限值如下表所示,高限值为低限值提高5dB0表2主要建筑构件空气声隔声低限值标准构件/房间名称空气声隔声单值评价量+频谱修正量(曲)外墙计权隔声量+交通噪声频谱修正量Rw+Ctr245外窗230(交通干线两侧

5、卧室、起居室)/225(其他)户(套)门计权隔声量+粉红噪声频谱修正量Rw+C225分户墙、分户楼板45户内卧室墙N35表3楼板撞击声隔声限值标准楼板部位撞击声隔声低限限值(dB)撞击声隔声平均限值(dB)撞击声隔声高限限值(曲)卧室、起居室的分户楼板757065根据绿色建筑评价标准GB/T50378-2019第3.2.8条基本技术要求及绿色建筑评价标准技术细则2019的规定,对于住宅建筑需要考察室外与卧室之间的外墙、卧室与邻户卧室的分户墙(楼板)的隔声量,在预评价阶段,通过窗墙隔声性能,按组合墙隔声量的理论进行预测。具体限值如下表所示。表4住宅建筑窗墙组合隔声限值标准构件/房间名称空气声隔声

6、单值评价量+频谱修正量(曲)二星级限值(曲)及达标情况三星级限值(dB)及达标情况卧室与邻户卧室之间计权标准化声压级差+粉红噪声频谱修正量DnT,w+C47.550室外与卧室之间计权标准化声压级差+交通噪声频谱修正量DnT,w+Ctr2352403.1 原理概要声的传播途径大致可归纳为两大类:通过空气的传声和通过建筑结构的固体传声。在建筑声学中,把凡是通过空气传播而来的声音称为空气声,例如汽车声、飞机声等;把凡是通过建筑结构传播的由机械振动和物体撞击等引起的声音,称为固体声,如脚步声、撞击声等。建筑构件隔绝的若是空气声,则称为空气声隔绝;若隔绝的是固体声,则称为固体声隔绝。声音在房屋建筑中的传

7、播,有许多不同的途径,如通过墙壁、门窗、楼板、基础及各种设备管道等。在工程上,常用隔声量及来表示构件对空气声的隔绝能力,它与构件透射系数有如下关系:R=IO屏T为构件的透射系数。可以看出,构件的透射系数越大,则隔声量越小,隔声性能越差;反之,透射系数越小,则隔声量越大,隔声性能越好。隔声构件按照不同的结构形式,有不同的隔声特性。对于隔墙(分户墙)设计上的措施,理论上采用高声阻、刚性、匀质密实的围护结构,如砖、混凝土等,其质量越大则振动越小,惰性抗力越大,使传声减小到最低程度,因而,密实而重质的材料隔声性能较好。3.2 单层匀质密实墙的空气声隔绝单层匀质密实墙的隔声性能和入射声波的频率有关,还取

8、决于墙本身的面密度、劲度、材料的内阻尼,以及墙的边界条件等因素。典型的单层匀质密实墙的隔声频率特性曲线如图图2单层匀质墙典型隔声频率特性曲线从图2中可知,在不同频率时(低频、中频、高频),影响隔声性能的劲度、阻尼、质量控制现象。在很低的频率时,劲度起主要控制作用,隔声量频率的降低而增大。随着频率的增高,质量效应增大,在某些频率处,可能出现劲度和质量效应相抵消而产生的构件共振现象。3.3 多层复合板的设计要点现在的节能建筑一般采取多层复合墙板达到节能保温的效果,这同时也可以增加墙体的隔声性能。多层复合板的设计要点如下:(1)多层复合板一般35层,在构造合理的条件下,相邻层间的材料尽量做成软硬结合

9、形式。(2)提高薄板的阻尼有助于改善隔声量。如在薄钢板上粘贴超过板厚三倍左右的沥青玻璃纤维或麻丝之类材料,对消弱共振频率和吻合效应有显著作用。(3)多孑身料本身的隔声能力差,但当这些材料和坚实材料组成多层复合板时,在它的表面抹一层不透气的粉刷层或粘一层轻薄的材料时,则可提高它的隔声性能。如5mm厚的木丝板仅有的18分贝左右的隔声量,单面粉刷后,隔声量提高到24分贝左右,双面粉刷后隔声量可提高到30分贝左右。几种隔声结构隔声性能的实测结果如图3所示。2012525。500 ICOO 20004000独率(HX)32316 4 7706(lSO如 mP)嗤国理W100厚加气混凝土(80kg;仙)1

10、00厚加气混覆土50厚空气层18厚草纸板IOO厚加气混凝土80厚空气层 三夹板一120厚1气睫酸11儡15摩I (IlOkg/m?)Wff vPyI5厚粉刷T20厚加气硅酸 L盐砌块啦毡一层-25厚木丝板I乜5厚粉刷 二一 124。厚力口气旄酸 一处砌块双面松刷50厚木直板 双面粉刷图3改善多孔材料的隔声特性实例3.4 质量定律如果把墙看成是无劲度、无阻尼的柔顺质量、且忽略墙的边界条件,则在声波垂直人射时,可从理论上得到墙的隔声量的计算式:呵+)式中:m一墙单位面积的质量,或称面密度,kgm2Po空气密度,kgm2C空气中的声速,TS取344m/sf-一一入射声波的频率,Hz一般情况下,TUn

11、fPoC,即外相/poc1,上式便可简化为:凡=20IgDPoCj=201g?+201gf-43如果声波并非垂直入射,而是无规入射时,则墙的隔声量为:R=R0-5=201gw+201gf-48上面两个式子证明,墙的单位面积质量越大,则隔声效果越好,单位面积质量每增加一倍,隔声量可增加6dB。这一规律称为“质量定律。从上式还可以看出,入射声波的频率每增加T音,隔声量也可以增加6dB。图4表示了质量定律直线。IOO频率X面密度(ItZkgcm图4由质量控制的柔性板的隔声量4 6 8IO224682468 2 4 682I。IO,IO4 Qt7040WW s由于本式是建立在理论上的许多假定条件下导出

12、的,计算值普遍比实测大,并不符合现场实际情况,所以一般隔声设计中采用经验公式进行隔声量计算。所有经验公式隔声量计算值,普遍小于理论公式计算值,并不同程度地接近现场实际情况,接近实测,所以经验公式比理论公式有实用价值。3.5 构件隔声量构件隔声量的评价方法很多,目前最常用的方法主要有:公式计算法、曲线比较法(计权隔声量法)、类比法(实测图表法)。3.5.1 公式法公式法可分为理论公式及经验公式。经验公式都是加进了实践的因素,即包括实验室测定、现场测定、主观评估、判断等研究成果,它比理论公式接近实际,已不再是完全符合质量定律中的假定条件。但这些经验公式的基本变量还是质量m,质量大小控制隔声量,所以

13、这类公式还是以质量定律为基本理论的隔声量经验计算式,是理论上的质量定律向实践的延伸。一般来说,混凝土材料组成的建筑构件的空气声隔声情况可以通过建筑隔声设计一空气声隔声技术书中推荐的经验公式进行计算,砌体材料、保温层材料、轻钢龙骨材料等材料的空气声隔声和撞击声隔声情况无法通过公式直接进行计算,一般采用与典型构造的现场检测值进行对比的形式来确定。根据建筑隔声设计一空气声隔声技术书中推荐我们使用影响我国声学界的艾尔杰里的两个经验公式,根据该经验公式计算构件隔声计算分析。R-13.5Igm+13(m3mm)(250.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)。表7填充墙4材料构造厚度(ran)材料密度(kgm

14、3)水泥砂浆15.01800.00蒸压加气混凝土砌块626725(外墙灰缝3mm)250.0725.00水泥砂浆20.01800.00根据用户自定义,按照第351章节的经验公式法考察该构造的空气声计权隔声量。根据公式计算得:Rw=23lgm-9=231g244-9=45.92dB从上式可知,填充墙4的空气计权隔声量RW为45.92dBo根据建筑隔声与吸声构造08J931的数据得到该构造的交通噪声频谱修正量Ctr值为0.00dB。因此,填充墙4的空气声隔声单值评价量+交通噪声频谱修正量RW+Ctr为45.92dB0(2)小结表8外墙空气声隔声性能达标情况汇总表外墙构件空气声隔声单值评价量+交通噪

15、声频谱修正量IMCtr低限要求高限要求达标情况填充墙445.92245250达到低限要求4.1.2 隔墙空气声计权隔声量(1)内墙填充墙2内墙填充墙2为:水泥砂浆(20.0mm)+建筑隔墙用轻质条板(板厚120mm)(-)+水泥砂浆(20.0mm)。表9内墙填充墙2材料构造厚度(m)材料密度(kgm3)水泥砂浆20.01800.00建筑隔墙用轻质条板(板厚212OnIm)一917.00水泥砂浆20.01800.00根据用户自定义,按照3.5.3章节类比法考察该构造的空气声计权隔声量。采用和该墙体结构相近的墙体隔声量数据,作为内墙填充墙2的空气声计权隔声量。根据图集建筑隔声与吸声构造08J931

16、,所选类比的材料构造为:19Omm蒸压加气混凝土砌块(双面抹灰20mm),其具体做法为19Omm蒸压加气混凝土砌块+双面抹灰20mm,其空气声计权隔声量RW为49.00dB.根据建筑隔声与吸声构造08J931,得到该构造的粉红噪声频谱修正量C值为-1.00dBo因此,内墙填充墙2的空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RW+C为48.00dB019Omm蒸压加气混凝土砌块双面抹灰20mm图6内墙填充墙2参照材料图集示意图(2)小结表IO隔墙空气声隔声性能达标情况汇总表隔墙构件空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量Rwm低限要求高限要求达标情况内墙填充墙248.004550达到平均限值要求4

17、.1.3 窗空气声计权隔声量(1)外窗3外窗3为:隔热铝合金型材多腔密封Kf=5.0W(m2.K)(窗框窗洞面积比20%),6高透光LOWE+12A+6透明。本报告按照3.5.3章节类比法考察该构造的空气声计权隔声量。采用和该窗结构相近的窗隔声量数据,作为外窗3的空气声计权隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,所选类比的材料构造为:6+10A+6中空玻璃,其具体做法为6+10A+6中空玻璃,其空气声计权隔声量RW为30.00dB.根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,得到该构造的交通噪声频谱修正量Ctr值为-4.00dBo因此,外窗3的空气声隔声单值评价量+交通噪声频谱修正量RW+Ct

18、r为26.00dBo(2)小结表11窗空气声隔声性能达标情况汇总表窗构件空气声隔声单值评价量+交通噪声频谱修正量RwWtr低限要求高限要求达标情况外窗326.00225230达到低限要求4.1.4门空气声计权隔声量建筑声学设计表3-11中给出了一般门窗的隔声量。表中单层门的隔声量一般在2530dB,双层门的隔声量一般在3040dB,本项目的分户门采用多功能户门,隔声效果较好。在高噪声隔声中需要使用隔声门,提高门的隔声性能一方面需要提高门扇的隔声量,另一方面需要处理好门缝。提高门扇自身隔声量的方法有:i)增加门扇重量和厚度。但重量不能太大,否则难于开启,门框支撑也成问题;太厚也不行,影响开启,而

19、且也受到锁具的限制。常规建筑隔声门重量在5Okgf以内,厚度不大于8cm。ii )使用不同密度的材料叠合而成,如多层钢板、密度板复合,各层的厚度也不同,防止共振和吻合效应。iii )在门扇内形成空腹,内填吸声材料。隔声门门扇的隔声量可做到3040dB.门缝处理的方法有:i)将门框做成多道企口,并使用密封胶条或密封海绵密封。采用密封条时要保证门缝各处受压均匀,密封条处处受压。有时采用两道密封条,但必须保证门扇和门框的加工精度,配合良好。ii)采用机械压紧装置,如压条等。门的周边安装压紧装置,锁门转动扳手时,通过机械联动将压紧装置压在门框上,可获得良好的密封性。对于下部没有门槛的隔声门,必须在门扇

20、底安装这种机械密封装置,关门时,压条自动压在地面上密封。通过良好门缝处理的单隔声门隔声量可达到3040dBo(1)外门3BACKUPTEST外门3BACKUPTEST为:节能外门。本报告按照3.5.3章节类比法考察该构造的空气声计权隔声量。采用和该门结构相近的门隔声量数据,作为外门3BACKUPTEST的空气声计权隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,所选类比的材料构造为:国标J649隔声门Ml,其具体做法为国标J649隔声门Ml;双橡胶9字形条密封,其空气声计权隔声量RW为38.00dB.根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,得到该构造的粉红噪声频谱修正量C值为-LoodB因此,外门

21、3BACKUPTEST的空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RW+C为37.00dB(2)内门3BACKUPTEST内门3BACKUPTEST为:节能外门。本报告按照3.5.3章节类比法考察该构造的空气声计权隔声量。采用和该门结构相近的门隔声量数据,作为内门3BACKUPTEST的空气声计权隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,所选类比的材料构造为:国标J649隔声门Ml,其具体做法为国标J649隔声门Ml;双橡胶9字形条密封,其空气声计权隔声量RW为38.00dB.根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编,得到该构造的粉红噪声频谱修正量C值为-1.00dB因此,内门3BACKUPTE

22、ST的空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RW+C为37.00dB(3)小结表12门空气声隔声性能达标情况汇总表门构件空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RWm低限要求高限要求达标情况外门3BACKUPTEST37.00225230达到高限要求内门3BACKUPTEST37.00225230达到高限要求4.1.5楼板空气声计权隔声量(1)层间楼板4层间楼板4为:碎石、卵石混凝土2100(40.0mm)+难燃型改性聚乙烯(5.0mm)+钢筋混凝土(IoOQmm)。表13层间楼板4材料构造厚度(mm)材料密度(kgm3)碎石、卵石混凝土210040.02100.00难燃型改性聚乙烯5.03

23、8.00钢筋混凝土100.02500.00根据用户自定义,按照第351章节的经验公式法考察该构造的空气声计权隔声量。根据公式计算得:Rw=231gm-9=231g334-9=49.05dB从上式可知,层间楼板4的空气计权隔声量RW为49.05dB0根据建筑隔声与吸声构造08J931的数据得到该构造的粉红噪声频谱修正量C值为0.00dBo因此,层间楼板4的空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RW+C为49.05dB。(2)小结表14楼板空气声隔声性能达标情况汇总表楼板构件空气声隔声单值评价量+粉红噪声频谱修正量RwC低限要求高限要求达标情况层间楼板449.054550达到平均限值要求4.2楼

24、板撞击声隔声分析室内撞击声(也称固体声)主要有人员活动产生的楼板撞击声,设备、管道安装不当产生的固体传声等。建筑中噪声控制的任务就是通过一定的降噪减振措施,使房间内部噪声达到允许噪声标准。(1)层间楼板4层间楼板4为:碎石、卵石混凝土2100(40.0mm)+难燃型改性聚乙烯(5.0mm)+钢筋混凝土(100.0mm)。表15层间楼板4材料构造厚度(m)材料密度(kgm3)碎石、卵石混凝土210040.02100.00难燃型改性聚乙烯5.038.00钢筋混凝土100.02500.00本报告按照类比法考察该构造的计权标准化撞击声压级。采用和该楼板结构相近的楼板计权标准化撞击声压级数据,作为层间楼

25、板4的计权标准化撞击声压级。根据合肥市民用建筑楼板保温隔声工程技术要求,所选类比的材料构造为:10mm改性聚丙烯保温隔声板浮筑楼板保温隔声系统,其具体做法为12Omm现浇混凝土楼板Iomm改性聚丙烯保温隔声板+4OmmC25细石混凝土防护层,其计权标准化撞击声压级为65.OOdB。因此,层间楼板4的计权标准化撞击声压级约为65.00dB01装饰层2细石混凝土防护层3钢丝网片1保温隔声层5找平层6楼板结构层图7层间楼板4参照楼板图集示意图(2)小结表16楼板撞击声隔声性能达标情况汇总表楼板构件计权标准化撞击声压级低限要求高限要求达标情况层间楼板465.007565达到高限要求五.分析结论经过对本

26、项目外墙、隔墙、窗、门、楼板的空气声隔声性能以及楼板的撞击声隔声性能进行计算分析,得到本项目建筑构件隔声统计结果,如下表所示:表17空气声隔声结果统计表构件构造空气声隔声单值评价量+频谱修正量达标情况得分外墙填充墙445.92达到低限要求0隔墙内墙填充墙248.00达到平均限值要求窗外窗326.00达到低限要求11外门3BACKUPTEST37.00达到高限要求内门3BACKUPTEST37.00达到高限要求楼板层间楼板449.05达到平均限值要求表18撞击声隔声结果统计表构件构造计权标准化撞击声压级达标情况得分楼板层间楼板465.00达到高限要求5通过对本项目进行建筑构件隔声计算分析,针对绿

27、色建筑评价标准GB/T50378-2019的达标情况如下:所有构件的空气声隔声性能均满足民用建筑隔声设计规范GB50118中的低限限值要求,达到了绿色建筑评价标准GB/T50378-2019中5.1.4条第2款控制项的要求;但未达到5.2.7条评分项的要求。所有构件的撞击声隔声性能均满足民用建筑隔声设计规范GB50118中的高限限值的要求,达到了绿色建筑评价标准GB/T50378-2019中5.1.4条第2款控制项的要求;也达到了527条评分项第2款的要求,得5分。综上所述,本项目达到了绿色建筑评价标准GB/T50378-2019中5.1.4条第2款控制项的要求;也达到了5.2.7条评分项的要求,总得分为5分。

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