建筑门窗幕墙空气声隔声性能分析与设计论文_张春亮,王虎,张国超

建筑门窗幕墙空气声隔声性能分析与设计论文_张春亮,王虎,张国超

山东大卫国际建筑设计有限公司 山东济南 250000

摘要:为确保建筑的使用功能及舒适性,应采取有效的隔声防噪措施,提高门窗幕墙的隔声性能,从而为人们提供安静、舒适的建筑内部空间环境。文章主要对建筑门窗幕墙隔声防噪设计的必要性进行了探讨,开展了建筑门窗幕墙空气声隔声性能分析,并针对建筑门窗幕墙提出了隔声防噪设计关键点。

关键词:建筑;门窗;幕墙;空气声隔声;隔声设计

随着经济的发展,人们对建筑质量的要求不断提高,不仅要求建筑的使用功能、安全性,还要求建筑的舒适性。建筑门窗幕墙设计中,通常需要对建筑的气密性能、水密性能、抗风压性能、保温性能以及隔声性能等因素进行充分考虑,但受到诸多原因的影响,隔声性能往往容易被忽略。为保障建筑的舒适度,必须高度重视建筑门窗幕墙的隔声性能。

1.建筑门窗幕墙隔声防噪设计的必要性

近年来,我国城市化建设进程正在不断加快,噪声污染是城市发展过程中不容忽视的一大负面影响,不仅会影响人们的生活质量,还会危害城市生态环境,导致经济发展与环境保护之间的矛盾日益加剧,甚至引发社会问题。同时,噪声污染也会给人的身心健康带来一定的危害,影响人的正常休息、心情,甚至会使人产生各种疾病。基于此,建筑门窗幕墙设计中,必须高度重视隔声防噪设计。

2.空气声隔声

根据建筑物及构筑物中声波的传播方式,可分为固体传声、空气声传声两种类型。与此相对应的,隔声可分为撞击声隔声、空气声隔声两种类型。撞击声隔声通常是通过对弹性阻尼材料等具有隔声性质的材料进行应用,来有效减轻、隔离由于震动、撞击而形成的噪声在建筑物及构筑物中的传播;空气声隔声则是利用门窗、墙体或者是其他屏障,并借助这些设施的隔离作用,有效控制噪声在大气环境中的传播。门窗幕墙属于建筑围护结构中的重要组成部分,其隔声性能对于建筑的舒适性有着重要的影响,空气声隔声是评估门窗幕墙隔声性能的一个重要指标。

3.门窗幕墙空气声隔声性能分析

随着建筑行业的蓬勃发展,我国针对建筑行业已经制定了相对完善的、系统的标准规范体系。对于建筑门窗幕墙来说,也都有相应的标准来对其各种性能进行评估。

3.1门窗空气声隔声性能分析

门窗空气声隔声性能评估的时候,可参考GB/T 8485-2008这一标准中的相关要求,通过隔声实验室,来对建筑门窗空气声隔声性能进行检测,开展实验的过程中,要注意对背景噪声修正这一问题进行重点考虑,参考GB/T 50121中的相关要求,来明确试件的交通噪声谱修正量Ctr、粉红噪声频谱修正量Ct、平均计权隔声量Rw。内门、内窗的分级指标为粉红噪声频谱修正量Ct、计权隔声量Rw之间的和,即Rw+Ct;外门、外窗的分级指标为交通噪声谱修正量Ctr、计权隔声量Rw之间的和,即Rw+Ctr。

3.2幕墙空气声隔声性能分析

若采取隔声实验室方法来对建筑幕墙空气声隔声性能进行检测,假设其平均计权隔声量Rw,但是,在幕墙实际使用的时候,要考虑到两个相邻房间、不同楼层之间的侧向传声量a,故其实际使用隔声量用R’表示,则R’=Rw-a。由此可以看出,隔声实验室方法不适用于对建筑幕墙空气声隔声性能进行检测。在安装技术、方法方面来看,幕墙与常规建筑外围护结构相比存在着很大的不同,同时,与门窗相比,建筑幕墙需要检测更多的声学性能,且检测参数、评价指标、评价方法等存在显著差异。就现阶段来说,关于幕墙空气声隔声性能的评价,国外尚无专门标准,但隔声性能标准中包括了这部分的内容。我国隔声性能标准中,没有涉及到侧向传声量方面的内容,有待改进。

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4.建筑门窗幕墙隔声防噪设计关键点

建筑门窗幕墙隔声防噪设计过程中,为确保设计的科学性、有效性,首先要检测室内外噪声的频谱,明确主要的噪声源,并分析其频谱特性,然后以此为根据,来对门窗、幕墙配置及其具体结构进行合理调整,确保门窗幕墙固有自由弯曲波频率、临界频率不相同,从而预防吻合谷效应的产生,确保整个频谱范围之中,围护结构隔声性能良好。

4.1门窗隔声防噪设计关键点

门窗隔声防噪设计中,应重点考虑玻璃的隔声性能,原因在于玻璃占门窗整体面积的70%以上。目前来说,夹胶玻璃、中空玻璃的隔声性能十分优越。与中空玻璃相比,夹胶玻璃的隔声性能更好,因为其有着具有良好柔性减震作用的夹胶膜,但是中空玻璃也有着明显的优势,即其保温性更好,同时还能做成镀膜玻璃,因此具有良好的防结露性能。基于中空玻璃的优势,其目前在建筑门窗设计中得到了广泛应用。由2片或者是2片以上玻璃板压合制作的中空玻璃,有着一个起到弹簧作用的中空层,若是中空层过大可能出现共振,影响其隔声效果,若是中空层过小,则会导致2层玻璃之间空气层的刚性过大,丧失中空层的弹簧作用。因此,应对中空层厚度进行合理把控,最好在9~12毫米范围内,从而使中空层中充满惰性气体。

门窗隔声防噪设计中,也要对窗墙比进行充分考虑,窗的隔声性能一般要比墙的隔声性能差;也可以在窗、墙之间的缝隙内填充隔声材料,以确保隔声效果;还可以通过减少声桥设计的方法,如使框的墙体数量增多,来提高门窗隔声性能;若想实现框扇间密封性的提高,可采取增加锁点、增加密封胶条压缩量、采用三道以上的密封的方法。

除了门窗隔声防噪设计之外,门窗隔声性能还受到其他因素的影响。施工中,若是墙体、窗之间存在较大的缝隙,便会使声音通过这一渠道传播到室内,面对这样的问题,可采取附框设计的方法,来减少墙体、门窗间的缝隙,实现对声波传透量的有效控制。

4.2幕墙隔声防噪设计关键点

目前,玻璃幕墙在建筑行业得到了广泛应用。为提高玻璃幕墙的隔声性能,应对玻璃进行优化选择。同时,还要对层间不透明面板的组成、厚度、大小等情况以及玻璃与框间的声桥设计、玻璃在框上的安装方式进行充分考虑。选择玻璃的时候,可以参考门窗设计的内容。幕墙面板材料的选择,也是其他类型幕墙隔声防噪设计中需要重点考虑的内容。相比较于单层幕墙,采用双层幕墙,可有效增加隔声量。有研究发现,两层幕墙采取弹性连接的方法、两者之间空腔厚度为100毫米的情况下,隔音量能够提高5dB。通常情况下,气密性越好,则幕墙的隔声性能越好。基于此,幕墙开启扇最好使用多锁点,单元式幕墙板块连接的位置、幕墙开启扇与结构之间,应设置多道密封。与常规外围护结构相比,幕墙的安装方式存在明显的不同,其是安装在楼板、梁柱之外,因此容易出现两相邻房间、上下楼层串声的问题,因此,幕墙隔声防噪设计中,需要对侧向传声问题进行重点考虑。

结语:

综上所述,建筑行业迅速发展、人们要求不断提高的背景下,隔声防噪设计已经成为建筑设计,尤其是门窗幕墙设计的重点内容。基于此,必须进一步加强对门窗幕墙空气声隔声性能的分析,以此为根据,采取有效的措施,提高建筑门窗幕墙的隔声性能,为人们提供更加优质的建筑物。

参考文献:

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[5]陈炜.探讨门窗幕墙和玻璃的隔声性能设计评价指标[J].门窗,2013(05):103+106.

论文作者:张春亮,王虎,张国超

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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