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文檔簡介
一、室內構件隔聲分析報告(醫(yī)技綜合樓)一、分析目的本報告對渝北區(qū)婦幼保健院項目醫(yī)技綜合樓構件隔聲性能進行計算分析,判定是否滿足《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設計標準》DBJ50/T-052-2020關于主要功能房間構件隔聲的要求。二、指標要求《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設計標準》DBJ50/T-052-2020中,關于建筑室內構件隔聲的具體條文如下:4.3.13建筑設計應布局合理,主要功能房間與噪聲源合理分隔,且建筑聲環(huán)境質量應符合下列規(guī)定:1主要功能房間的室內噪聲級應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求;2主要功能房間的外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求;3建筑服務設備、設施的結構噪聲應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求或滿足現(xiàn)行國家標準《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》GB22337的限值要求;4有混響時間和吸聲要求的主要功能房間,該性能應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118的要求或該功能房間所屬建筑設計規(guī)范的要求。D.2.6樓板的撞擊聲隔聲性能達到現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值。三、模擬概述3.1原理概要聲的傳播途徑大致可歸納為兩大類:通過空氣的傳聲和通過建筑結構的固體傳聲。在建筑聲學中,把凡是通過空氣傳播而來的聲音稱為空氣聲,例如汽車聲、飛機聲等;把凡是通過建筑結構傳播的由機械振動和物體撞擊等引起的聲音,稱為固體聲,如腳步聲、撞擊聲等。建筑構件隔絕的若是空氣聲,則稱為空氣聲隔絕;若隔絕的是固體聲,則稱為固體聲隔絕。聲音在房屋建筑中的傳播,有許多不同的途徑,如通過墻壁、門窗、樓板、基礎及各種設備管道等。在工程上,常用隔聲量及來表示構件對空氣聲的隔絕能力,它與構件透射系數(shù)有如下關系:EQR=101g\f(1,τ)τ為構件的透射系數(shù)??梢钥闯?,構件的透射系數(shù)越大,則隔聲量越小,隔聲性能越差;反之,透射系數(shù)越小,則隔聲量越大,隔聲性能越好。隔聲構件按照不同的結構形式,有不同的隔聲特性。對于隔墻(分戶墻)設計上的措施,理論上采用高聲阻、剛性、勻質密實的圍護結構,如磚、混凝土等,其質量越大則振動越小,惰性抗力越大,使傳聲減小到最低程度,因而,密實而重質的材料隔聲性能較好。3.2單層勻質密實墻的空氣聲隔絕單層勻質密實墻的隔聲性能和入射聲波的頻率有關,還取決于墻本身的面密度、勁度、材料的內阻尼,以及墻的邊界條件等因素。典型的單層勻質密實墻的隔聲頻率特性曲線如圖2所示。圖2單層勻質墻典型隔聲頻率特性曲線從圖2中可知,在不同頻率時(低頻、中頻、高頻),影響隔聲性能的勁度、阻尼、質量控制現(xiàn)象。在很低的頻率時,勁度起主要控制作用,隔聲量頻率的降低而增大。隨著頻率的增高,質量效應增大,在某些頻率處,可能出現(xiàn)勁度和質量效應相抵消而產生的構件共振現(xiàn)象。3.3多層復合板的設計要點現(xiàn)在的節(jié)能建筑一般采取多層復合墻板達到節(jié)能保溫的效果,這同時也可以增加墻體的隔聲性能。多層復合板的設計要點如下:(1)多層復合板一般3~5層,在構造合理的條件下,相鄰層間的材料盡量做成軟硬結合形式。(2)提高薄板的阻尼有助于改善隔聲量。如在薄鋼板上粘貼超過板厚三倍左右的瀝青玻璃纖維或麻絲之類材料,對消弱共振頻率和吻合效應有顯著作用。(3)多孔材料本身的隔聲能力差,但當這些材料和堅實材料組成多層復合板時,在它的表面抹一層不透氣的粉刷層或粘一層輕薄的材料時,則可提高它的隔聲性能。如5mm厚的木絲板僅有的18分貝左右的隔聲量,單面粉刷后,隔聲量提高到24分貝左右,雙面粉刷后隔聲量可提高到30分貝左右。幾種隔聲結構隔聲性能的實測結果如圖3所示。圖3改善多孔材料的隔聲特性實例3.4質量定律如果把墻看成是無勁度、無阻尼的柔順質量、且忽略墻的邊界條件,則在聲波垂直人射時,可從理論上得到墻的隔聲量的計算式:EQR\s(,o)=10lg\b(1+\b(\f(πmf,ρ\s(,o)c))\s(2,))式中:m——墻單位面積的質量,或稱面密度,EQkg/m\s(2,)ρo——空氣密度,EQkg/m\s(2,)c——空氣中的聲速,一般取344m/sf——入射聲波的頻率,Hz一般情況下,EQπmf>ρ\s(,0)c,即EQπmf/ρ\s(,0)c>1,上式便可簡化為:EQR\s(,o)=20lg\b(\f(πmf,ρ\s(,o)c))EQ=20lgm+20lgf-43如果聲波并非垂直入射,而是無規(guī)入射時,則墻的隔聲量為:EQR=R\s(,0)-5EQ=20lgm+20lgf-48上面兩個式子證明,墻的單位面積質量越大,則隔聲效果越好,單位面積質量每增加一倍,隔聲量可增加6dB。這一規(guī)律稱為“質量定律”。從上式還可以看出,入射聲波的頻率每增加一倍,隔聲量也可以增加6dB。圖4表示了質量定律直線。圖4由質量控制的柔性板的隔聲量由于本式是建立在理論上的許多假定條件下導出的,計算值普遍比實測大,并不符合現(xiàn)場實際情況,所以一般隔聲設計中采用經驗公式進行隔聲量計算。所有經驗公式隔聲量計算值,普遍小于理論公式計算值,并不同程度地接近現(xiàn)場實際情況,接近實測,所以經驗公式比理論公式有實用價值。3.5構件隔聲量構件隔聲量的評價方法很多,目前最常用的方法主要有:公式計算法、曲線比較法(計權隔聲量法)、類比法(實測圖表法)。3.5.1公式法公式法可分為理論公式及經驗公式。經驗公式都是加進了實踐的因素,即包括實驗室測定、現(xiàn)場測定、主觀評估、判斷等研究成果,它比理論公式接近實際,已不再是完全符合質量定律中的假定條件。但這些經驗公式的基本變量還是質量m,質量大小控制隔聲量,所以這類公式還是以質量定律為基本理論的隔聲量經驗計算式,是理論上的質量定律向實踐的延伸。一般來說,混凝土材料組成的建筑構件的空氣聲隔聲情況可以通過《建筑隔聲設計——空氣聲隔聲技術》書中推薦的經驗公式進行計算,砌體材料、保溫層材料、輕鋼龍骨材料等材料的空氣聲隔聲和撞擊聲隔聲情況無法通過公式直接進行計算,一般采用與典型構造的現(xiàn)場檢測值進行對比的形式來確定。根據(jù)《建筑隔聲設計——空氣聲隔聲技術》書中推薦我們使用影響我國聲學界的艾爾杰里的兩個經驗公式,根據(jù)該經驗公式計算構件隔聲計算分析。EQR=13.5lgm+13(m<200kg/m\s(2,))EQR=23lgm-9(m≥200kg/m\s(2,))3.5.2曲線比較法計權隔聲量法是用構件的隔聲頻率特性曲線,與標準折線(參考曲線)相比較而得出的,折線走向規(guī)定為:100-400Hz時為9dB/oct,400-1250Hz時為3dB/oct,1250-3150Hz時為平直,如圖5所示。圖5空氣聲隔聲的參考曲線特征圖將已知構件的隔聲頻率特性曲線繪制在坐標紙上,其橫縱坐標比例與標準折線比例相同,可以用1/3倍頻程,也可以用1/1倍頻程的坐標,將標準折線(空氣聲隔聲參考曲線)與組合墻隔聲曲線相互對照,對準兩圖的頻率坐標,并沿垂直方向上下移動,直至滿足以下兩個條件:1.當為1/3倍頻程坐標時:(1)移動后空氣聲基準隔聲曲線與組合墻隔聲曲線相比較,各頻率在移動后標準曲線之下不利偏差的總和不大于32dB;(2)組合墻隔聲頻率特性曲線的任一頻帶的隔聲量在移動后標準曲線之下不利偏差的最大值不大于8dB;2.當為1/1倍頻程坐標時:(1)移動后空氣聲基準隔聲曲線與組合墻隔聲曲線相比較,各頻率在移動后標準曲線之下不利偏差的總和不大于10dB;(2)組合墻隔聲頻率特性曲線的任一頻帶的隔聲量在移動后標準曲線之下不利偏差的最大值不大于5dB;然后,從500Hz處向上作垂線與移動后標準曲線相交,通過交點作水平線與隔聲頻率特性曲線圖的縱坐標相交,則交點即為所求的500Hz下空氣聲隔聲計權隔聲量。由于曲線比較法,需要實際構件不同頻率的隔聲量測量值,即構件的隔聲頻率特性曲線,于是本文未使用這種方法。3.5.3類比法各類聲學書籍、文獻幾乎都附錄了各種不同類型建筑圍護構件的空氣聲隔聲量實測數(shù)據(jù),本文選取了幾本權威的聲學手冊、圖集:《建筑聲學設計手冊》、《建筑隔聲設計—空氣聲隔聲技術》、《建筑隔聲與吸聲構造》08J931。將構件與書籍中的實測數(shù)據(jù)類比,將文獻中的實測數(shù)據(jù)作為構件的隔聲量。3.6頻譜修正量頻譜修正量是因隔聲頻譜不同以及聲源空間的噪聲頻譜不同,所需加到空氣聲隔聲單值評價量上的修正值。當聲源空間的噪聲呈粉紅噪聲頻率特性或交通噪聲頻率特性時,計算得到的頻譜修正量分別是粉紅噪聲頻譜修正量或交通噪聲頻譜修正量。粉紅噪聲頻譜修正量C及交通噪聲頻譜修正量Ctr按照《建筑隔聲評價標準》GB/T50121-2005中3.4節(jié)規(guī)定的方法計算得出:EQC\s(,j)=-10lgΣ10\s((Lij-Xi)/10,)-X\s(,W)式中j—頻譜序號,j=1或2,1位計算粉紅噪聲C的頻譜1,2位計算交通噪聲Ctr的頻譜2;XW—計權隔聲量;i—125~2000Hz的倍頻程或100~3150Hz的1/3倍頻程序號;Lij—表1中第j好頻譜的低i個頻帶聲壓級;Xi—第i個頻帶的測量量。表4計算頻譜修正量的聲壓級頻譜頻率(Hz)聲壓級Lij(dB)用于計算C的頻譜1用于計算Ctr的頻譜21/3倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程100-29-21-20-14125-26-20160-23-18200-21-14-16-10250-19-15315-1714400-15-8-13-7500-13-12630-12-11800-11-5-9-41000-10-81250-9-91600-9-4-10-62000-9-112500-9-133150-9--15-根據(jù)噪聲源的不同,宜按照表3來選擇頻譜修正量。表5不同種類的噪聲源及宜采用的頻譜修正量噪聲源種類宜采用的頻譜修正量日常活動(談話、音樂、收音機和電視)
軌道交通,中速和高速
高速公路交通,速度>80km/h
噴漆飛機,近距離
注意輻射中高頻噪聲的措施粉紅噪聲修正量C(中高頻)城市交通噪聲
軌道交通,低速
螺旋槳飛機
噴漆飛機,遠距離
Disco音樂
注意輻射低中頻噪聲的設施交通噪聲修正量Ctr(中低頻)3.7組合隔聲量透聲系數(shù)是指在給定頻率和條件下,經過分界面(墻或間壁等)的透射聲能通量與入射聲能通量之比。一般指兩個擴散聲場間的聲能傳輸,否則應具體說明測量條件。透聲系數(shù)按照下式計算:EQτ=10\s(-0.1R,)式中,τ——透聲系數(shù);R——隔聲量,dB。由于外圍護結構是由多個構件組合而成,即在墻上帶有門、窗。一般地說,門窗的隔聲量要比均質密實的墻差,因此組合墻的隔聲量經常比墻體本身的隔聲量低,在等傳聲度的原則下,組合墻的平均透聲系數(shù)為:EQ\x\to(τ)=\f(ΣτiSi,ΣSi)式中,EQ\x\to(τ)——組合墻平均透聲系數(shù);τi——組合墻上各構件的透聲系數(shù);Si——組合墻上各構件的面積,m2;則組合墻的平均隔聲量為:EQ\x\to(R)=10lg\f(1,\x\to(τ))=10lg\b(\f(ΣSi,ΣSi×10\s(-0.1Ri,)))式中,EQ\x\to(R)——組合墻的平均隔聲量,dB;Ri——組合墻上各構件的隔聲量,dB;四、建筑構件隔聲性能分析4.1空氣聲計權隔聲量分析4.1.1外墻空氣聲計權隔聲量(1)填充墻1填充墻1為:水泥砂漿(20.0mm)+蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)(250.0mm)+水泥砂漿(20.0mm)。表6填充墻1材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)水泥砂漿20.01800.00蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)250.0525.00水泥砂漿20.01800.00根據(jù)用戶自定義,按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該墻體結構相近的墻體隔聲量數(shù)據(jù),作為填充墻1的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)圖集《建筑隔聲與吸聲構造》08J931,所選類比的材料構造為:190mm蒸壓加氣混凝土砌塊(雙面抹灰20mm),其具體做法為190mm蒸壓加氣混凝土砌塊+雙面抹灰20mm,其空氣聲計權隔聲量Rw為49.00dB。根據(jù)《建筑隔聲與吸聲構造》08J931,得到該構造的交通噪聲頻譜修正量Ctr值為-3.00dB。因此,填充墻1的空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr為46.00dB。圖6填充墻1參照材料圖集示意圖(2)小結表7外墻空氣聲隔聲性能達標情況匯總表外墻構件空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr低限要求高限要求達標情況填充墻146.00≥45≥50達到低限要求4.1.2隔墻空氣聲計權隔聲量(1)內墻填充墻1內墻填充墻1為:水泥砂漿(10.0mm)+蒸壓加氣混凝土砌塊526~625(外墻灰縫≤3mm)(200.0mm)+水泥砂漿(10.0mm)。表8內墻填充墻1材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)水泥砂漿10.01800.00蒸壓加氣混凝土砌塊526~625(外墻灰縫≤3mm)200.0625.00水泥砂漿10.01800.00根據(jù)用戶自定義,按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該墻體結構相近的墻體隔聲量數(shù)據(jù),作為內墻填充墻1的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:加氣條板墻(噴漿),其具體做法為加氣條板墻(噴漿),其空氣聲計權隔聲量Rw為46.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,內墻填充墻1的空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C為45.00dB。(2)小結表9隔墻空氣聲隔聲性能達標情況匯總表隔墻構件空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C低限要求高限要求達標情況內墻填充墻145.00>40>45達到平均限值要求4.1.3窗空氣聲計權隔聲量(1)外窗1外窗1為:60系列以下彩鋼復合組合型材,6高透光三銀Low-E+12Ar+6透明(全自動化封裝暖邊條)。本報告按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該窗結構相近的窗隔聲量數(shù)據(jù),作為外窗1的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:6+10A+6中空玻璃,其具體做法為6+10A+6中空玻璃,其空氣聲計權隔聲量Rw為30.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的交通噪聲頻譜修正量Ctr值為-4.00dB。因此,外窗1的空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr為26.00dB。(2)小結表10窗空氣聲隔聲性能達標情況匯總表窗構件空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr低限要求高限要求達標情況外窗126.00≥25≥30達到低限要求4.1.4門空氣聲計權隔聲量《建筑聲學設計》表3-11中給出了一般門窗的隔聲量。表中單層門的隔聲量一般在25~30dB,雙層門的隔聲量一般在30~40dB,本項目的分戶門采用多功能戶門,隔聲效果較好。在高噪聲隔聲中需要使用隔聲門,提高門的隔聲性能一方面需要提高門扇的隔聲量,另一方面需要處理好門縫。提高門扇自身隔聲量的方法有:?。┰黾娱T扇重量和厚度。但重量不能太大,否則難于開啟,門框支撐也成問題;太厚也不行,影響開啟,而且也受到鎖具的限制。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/㎡以內,厚度不大于8cm。ⅱ)使用不同密度的材料疊合而成,如多層鋼板、密度板復合,各層的厚度也不同,防止共振和吻合效應。ⅲ)在門扇內形成空腹,內填吸聲材料。隔聲門門扇的隔聲量可做到30~40dB。門縫處理的方法有:?。㈤T框做成多道企口,并使用密封膠條或密封海綿密封。采用密封條時要保證門縫各處受壓均勻,密封條處處受壓。有時采用兩道密封條,但必須保證門扇和門框的加工精度,配合良好。ⅱ)采用機械壓緊裝置,如壓條等。門的周邊安裝壓緊裝置,鎖門轉動扳手時,通過機械聯(lián)動將壓緊裝置壓在門框上,可獲得良好的密封性。對于下部沒有門檻的隔聲門,必須在門扇底安裝這種機械密封裝置,關門時,壓條自動壓在地面上密封。通過良好門縫處理的單隔聲門隔聲量可達到30~40dB。(1)外門1外門1為:節(jié)能外門。本報告按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該門結構相近的門隔聲量數(shù)據(jù),作為外門1的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:6mm鋼門,其具體做法為6mm鋼門,其空氣聲計權隔聲量Rw為32.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,外門1的空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C為31.00dB。(2)默認內門默認內門為:節(jié)能外門。本報告按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該門結構相近的門隔聲量數(shù)據(jù),作為默認內門的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:6mm鋼門,其具體做法為6mm鋼門,其空氣聲計權隔聲量Rw為32.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,默認內門的空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C為31.00dB。(3)小結表11門空氣聲隔聲性能達標情況匯總表門構件空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C低限要求高限要求達標情況外門131.00≥20≥25達到高限要求默認內門31.00≥20≥25達到高限要求4.1.5樓板空氣聲計權隔聲量(1)層間樓板2層間樓板2為:增強型水泥基泡沫保溫隔聲板(20.0mm)+鋼筋混凝土(130.0mm)。表12層間樓板2材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)增強型水泥基泡沫保溫隔聲板20.0250.00鋼筋混凝土130.02500.00根據(jù)用戶自定義,按照第3.5.1章節(jié)的經驗公式法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)公式計算得:Rw=23lgm-9=23lg330-9=48.93dB從上式可知,層間樓板2的空氣計權隔聲量Rw為48.93dB。根據(jù)《建筑隔聲與吸聲構造》08J931的數(shù)據(jù)得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,層間樓板2的空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C為47.93dB。(2)小結表14樓板空氣聲隔聲性能達標情況匯總表樓板構件空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C低限要求高限要求達標情況層間樓板247.93>40>45達到高限要求4.2樓板撞擊聲隔聲分析室內撞擊聲(也稱固體聲)主要有人員活動產生的樓板撞擊聲,設備、管道安裝不當產生的固體傳聲等。建筑中噪聲控制的任務就是通過一定的降噪減振措施,使房間內部噪聲達到允許噪聲標準。(1)層間樓板2層間樓板2為:增強型水泥基泡沫保溫隔聲板(20.0mm)+鋼筋混凝土(130.0mm)。表15層間樓板2材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)增強型水泥基泡沫保溫隔聲板20.0250.00鋼筋混凝土130.02500.00本報告按照類比法考察該構造的計權標準化撞擊聲壓級。采用和該樓板結構相近的樓板計權標準化撞擊聲壓級數(shù)據(jù),作為層間樓板3的計權標準化撞擊聲壓級。根據(jù)《增強型水泥基泡沫保溫隔聲板建筑地面工程應用技術標準》DBJ50T-330-2019,所選類比的材料構造為:增強型水泥基泡沫保溫隔聲板建筑地面保溫隔聲系統(tǒng),其具體做法為細石混凝土+水泥砂漿+增強型水泥基泡沫保溫隔聲板+鋼筋混凝土樓板,其計權標準化撞擊聲壓級為65.00dB。因此,層間樓板3的計權標準化撞擊聲壓級約為65.00dB。圖7層間樓板3參照樓板圖集示意圖(3)小結表17樓板撞擊聲隔聲性能達標情況匯總表樓板構件計權標準化撞擊聲壓級低限要求高限要求達標情況層間樓板265.00≤75≤65達到高限要求五、分析結論經過對本項目外墻、隔墻、窗、門、樓板的空氣聲隔聲性能以及樓板的撞擊聲隔聲性能進行計算分析,得到本項目建筑構件隔聲統(tǒng)計結果,如下表所示:表18空氣聲隔聲結果統(tǒng)計表構件構造空氣聲隔聲單值評價量+頻譜修正量達標情況外墻填充墻146.00達到低限要求隔墻內墻填充墻145.00達到平均限值要求窗外窗126.00達到低限要求門外門131.00達到高限要求默認內門31.00達到高限要求樓板層間樓板247.93達到高限要求表19撞擊聲隔聲結果統(tǒng)計表構件構造計權標準化撞擊聲壓級達標情況樓板層間樓板265.00達到高限要求綜上所述,本項目產后醫(yī)技綜合樓構件隔聲性能滿足《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中低限值要求,病房、會議室、辦公室樓板撞擊聲滿足《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的平均限值要求,滿足《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設計標準》DBJ50/T-052-2020中4.3.13條與D.2.6的要求。二、室內構件隔聲分析報告(產后康復中心)一、分析目的本報告對渝北區(qū)婦幼保健院項目產后康復中心構件隔聲性能進行計算分析,判定是否滿足《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設計標準》DBJ50/T-052-2020關于主要功能房間構件隔聲的要求。二、指標要求《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設計標準》DBJ50/T-052-2020中,關于建筑室內構件隔聲的具體條文如下:4.3.13建筑設計應布局合理,主要功能房間與噪聲源合理分隔,且建筑聲環(huán)境質量應符合下列規(guī)定:1主要功能房間的室內噪聲級應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求;2主要功能房間的外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求;3建筑服務設備、設施的結構噪聲應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限要求或滿足現(xiàn)行國家標準《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》GB22337的限值要求;4有混響時間和吸聲要求的主要功能房間,該性能應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118的要求或該功能房間所屬建筑設計規(guī)范的要求。D.2.6樓板的撞擊聲隔聲性能達到現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值。三、模擬概述3.1原理概要聲的傳播途徑大致可歸納為兩大類:通過空氣的傳聲和通過建筑結構的固體傳聲。在建筑聲學中,把凡是通過空氣傳播而來的聲音稱為空氣聲,例如汽車聲、飛機聲等;把凡是通過建筑結構傳播的由機械振動和物體撞擊等引起的聲音,稱為固體聲,如腳步聲、撞擊聲等。建筑構件隔絕的若是空氣聲,則稱為空氣聲隔絕;若隔絕的是固體聲,則稱為固體聲隔絕。聲音在房屋建筑中的傳播,有許多不同的途徑,如通過墻壁、門窗、樓板、基礎及各種設備管道等。在工程上,常用隔聲量及來表示構件對空氣聲的隔絕能力,它與構件透射系數(shù)有如下關系:EQR=101g\f(1,τ)τ為構件的透射系數(shù)??梢钥闯觯瑯嫾耐干湎禂?shù)越大,則隔聲量越小,隔聲性能越差;反之,透射系數(shù)越小,則隔聲量越大,隔聲性能越好。隔聲構件按照不同的結構形式,有不同的隔聲特性。對于隔墻(分戶墻)設計上的措施,理論上采用高聲阻、剛性、勻質密實的圍護結構,如磚、混凝土等,其質量越大則振動越小,惰性抗力越大,使傳聲減小到最低程度,因而,密實而重質的材料隔聲性能較好。3.2單層勻質密實墻的空氣聲隔絕單層勻質密實墻的隔聲性能和入射聲波的頻率有關,還取決于墻本身的面密度、勁度、材料的內阻尼,以及墻的邊界條件等因素。典型的單層勻質密實墻的隔聲頻率特性曲線如圖2所示。圖2單層勻質墻典型隔聲頻率特性曲線從圖2中可知,在不同頻率時(低頻、中頻、高頻),影響隔聲性能的勁度、阻尼、質量控制現(xiàn)象。在很低的頻率時,勁度起主要控制作用,隔聲量頻率的降低而增大。隨著頻率的增高,質量效應增大,在某些頻率處,可能出現(xiàn)勁度和質量效應相抵消而產生的構件共振現(xiàn)象。3.3多層復合板的設計要點現(xiàn)在的節(jié)能建筑一般采取多層復合墻板達到節(jié)能保溫的效果,這同時也可以增加墻體的隔聲性能。多層復合板的設計要點如下:(1)多層復合板一般3~5層,在構造合理的條件下,相鄰層間的材料盡量做成軟硬結合形式。(2)提高薄板的阻尼有助于改善隔聲量。如在薄鋼板上粘貼超過板厚三倍左右的瀝青玻璃纖維或麻絲之類材料,對消弱共振頻率和吻合效應有顯著作用。(3)多孔材料本身的隔聲能力差,但當這些材料和堅實材料組成多層復合板時,在它的表面抹一層不透氣的粉刷層或粘一層輕薄的材料時,則可提高它的隔聲性能。如5mm厚的木絲板僅有的18分貝左右的隔聲量,單面粉刷后,隔聲量提高到24分貝左右,雙面粉刷后隔聲量可提高到30分貝左右。幾種隔聲結構隔聲性能的實測結果如圖3所示。圖3改善多孔材料的隔聲特性實例3.4質量定律如果把墻看成是無勁度、無阻尼的柔順質量、且忽略墻的邊界條件,則在聲波垂直人射時,可從理論上得到墻的隔聲量的計算式:EQR\s(,o)=10lg\b(1+\b(\f(πmf,ρ\s(,o)c))\s(2,))式中:m——墻單位面積的質量,或稱面密度,EQkg/m\s(2,)ρo——空氣密度,EQkg/m\s(2,)c——空氣中的聲速,一般取344m/sf——入射聲波的頻率,Hz一般情況下,EQπmf>ρ\s(,0)c,即EQπmf/ρ\s(,0)c>1,上式便可簡化為:EQR\s(,o)=20lg\b(\f(πmf,ρ\s(,o)c))EQ=20lgm+20lgf-43如果聲波并非垂直入射,而是無規(guī)入射時,則墻的隔聲量為:EQR=R\s(,0)-5EQ=20lgm+20lgf-48上面兩個式子證明,墻的單位面積質量越大,則隔聲效果越好,單位面積質量每增加一倍,隔聲量可增加6dB。這一規(guī)律稱為“質量定律”。從上式還可以看出,入射聲波的頻率每增加一倍,隔聲量也可以增加6dB。圖4表示了質量定律直線。圖4由質量控制的柔性板的隔聲量由于本式是建立在理論上的許多假定條件下導出的,計算值普遍比實測大,并不符合現(xiàn)場實際情況,所以一般隔聲設計中采用經驗公式進行隔聲量計算。所有經驗公式隔聲量計算值,普遍小于理論公式計算值,并不同程度地接近現(xiàn)場實際情況,接近實測,所以經驗公式比理論公式有實用價值。3.5構件隔聲量構件隔聲量的評價方法很多,目前最常用的方法主要有:公式計算法、曲線比較法(計權隔聲量法)、類比法(實測圖表法)。3.5.1公式法公式法可分為理論公式及經驗公式。經驗公式都是加進了實踐的因素,即包括實驗室測定、現(xiàn)場測定、主觀評估、判斷等研究成果,它比理論公式接近實際,已不再是完全符合質量定律中的假定條件。但這些經驗公式的基本變量還是質量m,質量大小控制隔聲量,所以這類公式還是以質量定律為基本理論的隔聲量經驗計算式,是理論上的質量定律向實踐的延伸。一般來說,混凝土材料組成的建筑構件的空氣聲隔聲情況可以通過《建筑隔聲設計——空氣聲隔聲技術》書中推薦的經驗公式進行計算,砌體材料、保溫層材料、輕鋼龍骨材料等材料的空氣聲隔聲和撞擊聲隔聲情況無法通過公式直接進行計算,一般采用與典型構造的現(xiàn)場檢測值進行對比的形式來確定。根據(jù)《建筑隔聲設計——空氣聲隔聲技術》書中推薦我們使用影響我國聲學界的艾爾杰里的兩個經驗公式,根據(jù)該經驗公式計算構件隔聲計算分析。EQR=13.5lgm+13(m<200kg/m\s(2,))EQR=23lgm-9(m≥200kg/m\s(2,))3.5.2曲線比較法計權隔聲量法是用構件的隔聲頻率特性曲線,與標準折線(參考曲線)相比較而得出的,折線走向規(guī)定為:100-400Hz時為9dB/oct,400-1250Hz時為3dB/oct,1250-3150Hz時為平直,如圖5所示。圖5空氣聲隔聲的參考曲線特征圖將已知構件的隔聲頻率特性曲線繪制在坐標紙上,其橫縱坐標比例與標準折線比例相同,可以用1/3倍頻程,也可以用1/1倍頻程的坐標,將標準折線(空氣聲隔聲參考曲線)與組合墻隔聲曲線相互對照,對準兩圖的頻率坐標,并沿垂直方向上下移動,直至滿足以下兩個條件:1.當為1/3倍頻程坐標時:(1)移動后空氣聲基準隔聲曲線與組合墻隔聲曲線相比較,各頻率在移動后標準曲線之下不利偏差的總和不大于32dB;(2)組合墻隔聲頻率特性曲線的任一頻帶的隔聲量在移動后標準曲線之下不利偏差的最大值不大于8dB;2.當為1/1倍頻程坐標時:(1)移動后空氣聲基準隔聲曲線與組合墻隔聲曲線相比較,各頻率在移動后標準曲線之下不利偏差的總和不大于10dB;(2)組合墻隔聲頻率特性曲線的任一頻帶的隔聲量在移動后標準曲線之下不利偏差的最大值不大于5dB;然后,從500Hz處向上作垂線與移動后標準曲線相交,通過交點作水平線與隔聲頻率特性曲線圖的縱坐標相交,則交點即為所求的500Hz下空氣聲隔聲計權隔聲量。由于曲線比較法,需要實際構件不同頻率的隔聲量測量值,即構件的隔聲頻率特性曲線,于是本文未使用這種方法。3.5.3類比法各類聲學書籍、文獻幾乎都附錄了各種不同類型建筑圍護構件的空氣聲隔聲量實測數(shù)據(jù),本文選取了幾本權威的聲學手冊、圖集:《建筑聲學設計手冊》、《建筑隔聲設計—空氣聲隔聲技術》、《建筑隔聲與吸聲構造》08J931。將構件與書籍中的實測數(shù)據(jù)類比,將文獻中的實測數(shù)據(jù)作為構件的隔聲量。3.6頻譜修正量頻譜修正量是因隔聲頻譜不同以及聲源空間的噪聲頻譜不同,所需加到空氣聲隔聲單值評價量上的修正值。當聲源空間的噪聲呈粉紅噪聲頻率特性或交通噪聲頻率特性時,計算得到的頻譜修正量分別是粉紅噪聲頻譜修正量或交通噪聲頻譜修正量。粉紅噪聲頻譜修正量C及交通噪聲頻譜修正量Ctr按照《建筑隔聲評價標準》GB/T50121-2005中3.4節(jié)規(guī)定的方法計算得出:EQC\s(,j)=-10lgΣ10\s((Lij-Xi)/10,)-X\s(,W)式中j—頻譜序號,j=1或2,1位計算粉紅噪聲C的頻譜1,2位計算交通噪聲Ctr的頻譜2;XW—計權隔聲量;i—125~2000Hz的倍頻程或100~3150Hz的1/3倍頻程序號;Lij—表1中第j好頻譜的低i個頻帶聲壓級;Xi—第i個頻帶的測量量。表4計算頻譜修正量的聲壓級頻譜頻率(Hz)聲壓級Lij(dB)用于計算C的頻譜1用于計算Ctr的頻譜21/3倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程100-29-21-20-14125-26-20160-23-18200-21-14-16-10250-19-15315-1714400-15-8-13-7500-13-12630-12-11800-11-5-9-41000-10-81250-9-91600-9-4-10-62000-9-112500-9-133150-9--15-根據(jù)噪聲源的不同,宜按照表3來選擇頻譜修正量。表5不同種類的噪聲源及宜采用的頻譜修正量噪聲源種類宜采用的頻譜修正量日常活動(談話、音樂、收音機和電視)
軌道交通,中速和高速
高速公路交通,速度>80km/h
噴漆飛機,近距離
注意輻射中高頻噪聲的措施粉紅噪聲修正量C(中高頻)城市交通噪聲
軌道交通,低速
螺旋槳飛機
噴漆飛機,遠距離
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注意輻射低中頻噪聲的設施交通噪聲修正量Ctr(中低頻)3.7組合隔聲量透聲系數(shù)是指在給定頻率和條件下,經過分界面(墻或間壁等)的透射聲能通量與入射聲能通量之比。一般指兩個擴散聲場間的聲能傳輸,否則應具體說明測量條件。透聲系數(shù)按照下式計算:EQτ=10\s(-0.1R,)式中,τ——透聲系數(shù);R——隔聲量,dB。由于外圍護結構是由多個構件組合而成,即在墻上帶有門、窗。一般地說,門窗的隔聲量要比均質密實的墻差,因此組合墻的隔聲量經常比墻體本身的隔聲量低,在等傳聲度的原則下,組合墻的平均透聲系數(shù)為:EQ\x\to(τ)=\f(ΣτiSi,ΣSi)式中,EQ\x\to(τ)——組合墻平均透聲系數(shù);τi——組合墻上各構件的透聲系數(shù);Si——組合墻上各構件的面積,m2;則組合墻的平均隔聲量為:EQ\x\to(R)=10lg\f(1,\x\to(τ))=10lg\b(\f(ΣSi,ΣSi×10\s(-0.1Ri,)))式中,EQ\x\to(R)——組合墻的平均隔聲量,dB;Ri——組合墻上各構件的隔聲量,dB;四、建筑構件隔聲性能分析4.1空氣聲計權隔聲量分析4.1.1外墻空氣聲計權隔聲量(1)填充墻2填充墻2為:水泥砂漿(20.0mm)+蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)(250.0mm)+水泥砂漿(20.0mm)。表6填充墻2材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)水泥砂漿20.01800.00蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)250.0525.00水泥砂漿20.01800.00根據(jù)用戶自定義,按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該墻體結構相近的墻體隔聲量數(shù)據(jù),作為填充墻2的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)圖集《建筑隔聲與吸聲構造》08J931,所選類比的材料構造為:190mm蒸壓加氣混凝土砌塊(雙面抹灰20mm),其具體做法為190mm蒸壓加氣混凝土砌塊+雙面抹灰20mm,其空氣聲計權隔聲量Rw為49.00dB。根據(jù)《建筑隔聲與吸聲構造》08J931,得到該構造的交通噪聲頻譜修正量Ctr值為-3.00dB。因此,填充墻2的空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr為46.00dB。圖6填充墻2參照材料圖集示意圖(2)小結表7外墻空氣聲隔聲性能達標情況匯總表外墻構件空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr低限要求高限要求達標情況填充墻246.00≥45≥50達到低限要求4.1.2隔墻空氣聲計權隔聲量(1)內墻填充墻2內墻填充墻2為:水泥砂漿(10.0mm)+蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)(200.0mm)+水泥砂漿(10.0mm)。表8內墻填充墻2材料構造厚度(mm)材料密度(kg/m3)水泥砂漿10.01800.00蒸壓加氣混凝土砌塊426~525(外墻灰縫≤3mm)200.0525.00水泥砂漿10.01800.00根據(jù)用戶自定義,按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該墻體結構相近的墻體隔聲量數(shù)據(jù),作為內墻填充墻2的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:加氣條板墻(噴漿),其具體做法為加氣條板墻(噴漿),其空氣聲計權隔聲量Rw為46.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,內墻填充墻2的空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C為45.00dB。(2)小結表9隔墻空氣聲隔聲性能達標情況匯總表隔墻構件空氣聲隔聲單值評價量+粉紅噪聲頻譜修正量Rw+C低限要求高限要求達標情況內墻填充墻245.00>40>45達到平均限值要求4.1.3窗空氣聲計權隔聲量(1)外窗_2外窗_2為:60系列以下彩鋼復合組合型材,6高透光三銀Low-E+12Ar+6透明(全自動化封裝暖邊條)。本報告按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該窗結構相近的窗隔聲量數(shù)據(jù),作為外窗_2的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:6+10A+6中空玻璃,其具體做法為6+10A+6中空玻璃,其空氣聲計權隔聲量Rw為30.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的交通噪聲頻譜修正量Ctr值為-4.00dB。因此,外窗_2的空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr為26.00dB。(2)小結表10窗空氣聲隔聲性能達標情況匯總表窗構件空氣聲隔聲單值評價量+交通噪聲頻譜修正量Rw+Ctr低限要求高限要求達標情況外窗_226.00≥25≥30達到低限要求4.1.4門空氣聲計權隔聲量《建筑聲學設計》表3-11中給出了一般門窗的隔聲量。表中單層門的隔聲量一般在25~30dB,雙層門的隔聲量一般在30~40dB,本項目的分戶門采用多功能戶門,隔聲效果較好。在高噪聲隔聲中需要使用隔聲門,提高門的隔聲性能一方面需要提高門扇的隔聲量,另一方面需要處理好門縫。提高門扇自身隔聲量的方法有:?。┰黾娱T扇重量和厚度。但重量不能太大,否則難于開啟,門框支撐也成問題;太厚也不行,影響開啟,而且也受到鎖具的限制。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/㎡以內,厚度不大于8cm。ⅱ)使用不同密度的材料疊合而成,如多層鋼板、密度板復合,各層的厚度也不同,防止共振和吻合效應。ⅲ)在門扇內形成空腹,內填吸聲材料。隔聲門門扇的隔聲量可做到30~40dB。門縫處理的方法有:?。㈤T框做成多道企口,并使用密封膠條或密封海綿密封。采用密封條時要保證門縫各處受壓均勻,密封條處處受壓。有時采用兩道密封條,但必須保證門扇和門框的加工精度,配合良好。ⅱ)采用機械壓緊裝置,如壓條等。門的周邊安裝壓緊裝置,鎖門轉動扳手時,通過機械聯(lián)動將壓緊裝置壓在門框上,可獲得良好的密封性。對于下部沒有門檻的隔聲門,必須在門扇底安裝這種機械密封裝置,關門時,壓條自動壓在地面上密封。通過良好門縫處理的單隔聲門隔聲量可達到30~40dB。(1)外門2外門2為:節(jié)能外門。本報告按照3.5.3章節(jié)類比法考察該構造的空氣聲計權隔聲量。采用和該門結構相近的門隔聲量數(shù)據(jù),作為外門2的空氣聲計權隔聲量。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,所選類比的材料構造為:6mm鋼門,其具體做法為6mm鋼門,其空氣聲計權隔聲量Rw為32.00dB。根據(jù)《噪聲與振動控制工程手冊》馬大猷主編,得到該構造的粉紅噪聲頻譜修正量C值為-1.00dB。因此,外門2的空氣聲隔
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