談在建筑設(shè)計中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制

1、談在建筑設(shè)計中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制摘要：在夏熱冬冷地區(qū)（以湖南地區(qū)為例）建筑設(shè)計中 綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，對建筑節(jié)能 與建筑噪聲控制的實踐操作有積極的現(xiàn)實意義和實用價值。 具體來說，在建筑圍護結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造的選用及處理和建 筑設(shè)計相關(guān)方面（如：建筑綠化）等環(huán)節(jié)上可實現(xiàn)兩者兼顧， 并均取得一定效果。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；建筑噪聲；傳熱系數(shù)；隔聲量；圍 護結(jié)構(gòu)/、八1 前言眾所周知，能源問題是當(dāng)前世界各國普遍重視的問題。25%40% 。近年在全世界總的能源消耗中，建筑能耗約占來，我國的建筑節(jié)能工作已進入全面實施階段，隨著一系列 關(guān)于建筑節(jié)能的國家法規(guī)及地方標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實

2、施，整個建 筑行業(yè)從業(yè)人員不僅從觀念上對建筑節(jié)能有了一定的重視， 而且在具體工作中取得了一定成果。使建筑節(jié)能在理論研究 和實踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發(fā)達國家相 比，還有相當(dāng)大的差距。關(guān)于建筑節(jié)能，我們尚有許多工作 要做。同時，隨著我國的社會和城市建設(shè)到了一個飛速發(fā)展的 時期，人們開始對影響我們工作、生活的一個重要問題 噪聲問題投入更大的關(guān)注，噪聲問題已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略中的一個重要環(huán)節(jié)。從我國目前的整體狀況來看，我國的 建筑聲環(huán)境長期以來未能得到應(yīng)有的重視。而建筑噪聲控制 工作在整個建筑行業(yè)中也處于起步階段，往往是建筑噪聲出 現(xiàn)后，進行噪聲治理，而對于建筑噪聲的防護和控制，雖

3、有 一定的理論研究成果和方法。但在實踐操作上并不普及。本文試淺談在夏熱冬冷地區(qū)（以湖南地區(qū)為例）建筑設(shè) 計中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，借此對 建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的實踐操作產(chǎn)生積極的現(xiàn)實意義和 實用價值。2 從理論上談?wù)劷ㄖ?jié)能與建筑噪聲控制的原理和措施節(jié)能方面，湖南省屬于夏熱冬冷地區(qū)，不論從冬季保溫 還是夏季隔熱方面，建筑能耗構(gòu)成主要是通過圍護結(jié)構(gòu)（墻、屋頂、樓板、門和窗）的傳熱及空氣滲透。 關(guān)于圍護結(jié)構(gòu)的傳熱，與圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) （ KW/m2·K ）緊密相關(guān)，而解決空氣滲透在于增強 建筑的密閉性，密閉主要是在門窗這一塊，門窗要有很好的 氣密性。噪聲控

4、制方面，主要考慮建筑圍護結(jié)構(gòu)的隔聲，為 使所設(shè)計建筑達到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，必須使圍護結(jié)構(gòu)具有足 夠的隔聲性能，以防止來自外界的噪聲干擾。同時，建筑的 密閉性對建筑隔聲也有明顯的影響，墻體等圍護結(jié)構(gòu)上的孔 洞（例如門窗縫隙等）會使其隔聲性能明顯下降。因此，在建筑圍護結(jié)構(gòu)中采用傳熱系數(shù)較低而又可提高 圍護結(jié)構(gòu)隔聲量的材料（例如離心玻璃棉等）或構(gòu)造，可取 得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。另一方面，雖然增強窗的氣密性與減少圍護結(jié)構(gòu)的孔洞、縫隙面積是不同的概念，但是， 對建筑密閉性的要求使其在構(gòu)造上具有某些相近的措施。其他某些建筑設(shè)計相關(guān)方面，例如建筑綠化也同樣在節(jié) 能和隔聲兩方面有著積極的含義和作用。建筑綠化

5、可起改善 局部熱氣候；調(diào)節(jié)空氣濕度；降低城市噪聲污染；防止灰塵 侵襲等作用。由此可見，在建筑設(shè)計中采取某些綜合考慮建筑節(jié)能與 建筑噪聲控制的技術(shù)手段從理論上說具有可行性及現(xiàn)實意 義。本文綜合考慮的途徑主要從圍護結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造方式 上著手，并思考建筑綠化的作用。下面從具體細節(jié)上討論。3 可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護結(jié)構(gòu)可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護結(jié)構(gòu)主要有外墻，外門、 窗等，下面談?wù)勗谶@些圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和材料的選取上具體 如何兼顧節(jié)能和隔聲。3.1 外墻。現(xiàn)階段湖南地區(qū)建筑外墻以 240 厚粘土空心磚為主，分層增加約 2060 厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂 漿等材料形成外墻保溫構(gòu)造以滿足整個建筑節(jié)

6、能設(shè)計要求。 而磚墻本身面密度大，隔聲較好， 240 厚磚墻雙面抹灰的計 權(quán)隔聲量達到 54.5dB ，完全能滿足建筑隔聲要求。 但建筑外 墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢，這種材料雖導(dǎo)熱系數(shù) 較低，約 0.20.3 ，可很大程度上降低墻體傳熱系數(shù)。但其 隔聲性能不如磚墻， 200 厚加氣混凝土墻雙面抹灰的計權(quán)隔 聲量為 44.5dB ，這與其面密度有關(guān)（質(zhì)量定律） 。此時，若 只采用 200 或 240 厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某 些情況下難以達到隔聲要求，須采取增加其他材料或設(shè)空氣 層等構(gòu)造措施來提高隔聲量。在設(shè)計中應(yīng)注意此類情況。3.2 門窗3.2.1 外窗a. 窗墻比：不同朝

7、向的窗墻比的大小對能耗有很大影響 （由于外窗的傳熱系數(shù)一般來說比外墻小很多，影響外圍護 結(jié)構(gòu)的綜合傳熱） 。隨著窗墻面積比的增大， 外窗的傳熱系數(shù) 要求更小，以達到相近的節(jié)能效果。不同朝向、不同平均窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)見表 1同樣，窗墻比對外圍護結(jié)構(gòu)的綜合隔聲能力也是有很大 影響的。窗戶的隔聲性能不好，如果窗戶的面積不大，隔聲 性能與窗面積大、 隔聲性能非常好的窗幾乎差不多 （見表 2 ）由此可見，在適當(dāng)范圍內(nèi)減小窗墻比可使節(jié)能和隔聲均 更易滿足要求。b. 窗體材料：節(jié)能方面，湖南地區(qū)窗框材料木、塑料、 斷熱鋁合金優(yōu)于鋼、鋁合金（見表 3 ）。但木、塑料非現(xiàn)代建 筑所青睞，斷熱鋁合金由于造

8、價較高，使得鋁合金成為應(yīng)用 最為廣泛的窗框材料，同時采用復(fù)合層玻璃 （如中空玻璃窗） 等方法提高窗的節(jié)能效果。隔聲方面，同濟大學(xué)聲學(xué)研究所對于不同的窗框材料的 隔聲性能做了測試，可從其實測結(jié)果得出結(jié)論：鋁合金窗框 與塑鋼窗框在 1KHz 以下，兩者隔聲量基本接近，但鋁合金 窗框在中高頻隔聲性能優(yōu)于塑鋼窗。而關(guān)于玻璃，我們知道 可以單純增加玻璃厚度來提高隔聲量。但在實際應(yīng)用中，往往使用復(fù)合層玻璃來替代，可以取得窗扇重量大為減輕的優(yōu) 點。在隨復(fù)合層玻璃的變化，隔聲性能的數(shù)據(jù)對比中，可以 得出一個很有實用意義的結(jié)果， 即在玻璃 +空氣層 +玻璃的復(fù) 合層中，單層玻璃的厚度宜控制在 46mm ，空氣層

9、厚度約 在 10mm 左右。 經(jīng)過對比， 若節(jié)能設(shè)計時的采取相近的中空 玻璃參數(shù)，可以取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。c. 雙層窗：雙層窗對節(jié)能和隔聲都有利， 雙窗的間距受到 建筑物外墻厚度的限制， 可供采用的間距一般為 10cm 左右。 實驗測量表明，雙窗間隔 10cm 的計權(quán)隔聲量為 33dB 。在 雙窗間隔作吸聲處理后，其隔聲量達 36dB 。隔聲效果較好， 而雙層普通玻璃窗的節(jié)能效果可見表3，而從造價來說，雙層窗的工程造價約為復(fù)合玻璃窗的 50% 。3.2.2 住宅外門及陽臺門湖南地區(qū)住宅外門及陽臺門在節(jié)能設(shè)計中可采用多功能 戶門（具有保溫、隔聲、防盜等功能）及夾板門等。夾板門 一般中間填

10、充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料，而玻璃棉或礦 棉等同時也是吸聲材料，節(jié)能設(shè)計中應(yīng)用較多的如：雙層金 屬門板， 中間填充 15mm 厚玻璃棉板， 可考慮適當(dāng)增加填充 厚度來提高隔聲量。而門的密縫處理對于門的隔聲也有很大影響，在防止空氣滲透上也能起一定作用4 建筑綠化建筑綠化在節(jié)能上的含義及作用已是眾所周知的，而利 用綠化減弱噪聲，也是常用的噪聲控制方法。4.1 節(jié)能方面，綠化可以調(diào)節(jié)溫度， 尤其是降低夏季溫度， 樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物 的反射熱。經(jīng)過測試，夏季林地及草坪的氣溫與普通場地氣 溫比較，平均降溫值約為2.53 C。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無綠化的房間約

11、 3 C,同時在1116時段內(nèi)的升 溫速率有綠化房間也明顯優(yōu)于無綠化房間。不同的建筑綠化 布置方法對節(jié)能均能起到一定效果。如：臨街綠化，樓間綠 化，樓旁綠化，建筑本體綠化等。4.2 減噪方面， 在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠?qū)挾惹覞饷艿木G化帶，是 減弱噪聲干擾的措施之一。值得注意的是，運用綠化來防止 和減少噪聲對建筑的干擾時，應(yīng)考慮到噪聲的衰減量隨植物 配置方式、 樹種及噪聲的頻率范圍的變化而變化。 一般來說， 綠化對于低頻噪聲的隔聲能力優(yōu)于高頻；混植林帶的隔聲能 力優(yōu)于純植林帶； 而植物本身的吸聲能力， 一般以葉面粗糙、 面積大、樹冠濃密的為強。在建筑綠化布置方法上，臨街綠 化對減噪的作用較大。在道路邊設(shè)置 1.82.4m 寬的灌木綠 帶 +6m 寬的大喬木綠帶，其隔聲量可達 810dB 。湖南地區(qū)的植物基本屬于常綠植物，以香樟最為常見， 香樟屬于常綠喬木，一般來說，可形成濃密的樹冠及濃蔭， 在建筑綠化中以香樟與灌木綠帶的結(jié)合布置較為普遍，設(shè)計 得當(dāng)，在節(jié)能與減噪方面均能產(chǎn)生效果和作用。參考文獻：1 柳