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1、花花東東鎮鎮中中心心幼幼兒兒園園室室內內背背景景噪噪聲聲及及構構件件隔隔聲聲計計算算報報告告1目錄1 項目概況項目概況.12 分析條件分析條件.23 理論依據理論依據.23.1 單層勻質密實墻的空氣聲隔絕.33.2 多層復合板的設計要點.33.3 質量定律.43.4 建筑中應用的經驗公式.54 建筑構件隔聲性能分析建筑構件隔聲性能分析.64.1 建筑圍護結構構造.64.2 建筑圍護結構隔聲性能計算.64.3 隔聲性能計算小結.105.1 組合構件隔聲量.105.2 門墻間縫隙對隔聲影響.166 室內背景噪聲計算結果室內背景噪聲計算結果.166.1 室外噪聲對室內背景噪聲的影響.166.2 室內2、空調噪聲.177 分析結論分析結論.182前前言言計算內容：建筑構件隔聲及室內背景噪聲標準依據：綠色建筑評價標準GB/T50378-20195.1.4 主要功能房間的室內噪聲級和隔聲性能應符合下列規定：1 室內噪聲級應滿足現行國家標準 民用建筑隔聲設計規范 GB 50118 中的低限要求；2 外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能應滿足現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB 50118 中的低限要求。5.2.6 采取措施優化主要功能房間的室內聲環境，評價總分值為 8 分。噪聲級達到現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB50118 中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得 4 分；達到高要求標準限值，3、得 8 分。5.2.7 主要功能房間的隔聲性能良好，評價總分值為 10 分，并按下列規則分別評分并累計：1 構件及相鄰房間之間的空氣聲隔聲性能達到現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB 50118 中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得 3 分；達到高要求標準限值，得 5 分；2 樓板的撞擊聲隔聲性能達到現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB 50118 中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得 3 分；達到高要求標準限值，得 5 分。11 項目概況本項目位于廣州市花都區花東鎮金谷南路附近。項目規劃用地面積為 8759.91，總建筑面積為 6711.15，綜合容積率為 0.67，綠地率為4、 21.52%，施工圖設計階段認證綠色建筑評價標準GB/T50378-2019 二星級。圖 1 項目總平面圖22 分析條件本項目噪聲標準如表 2-1 所示：表 2-1 室內允許噪聲級建筑類型房間名稱允許噪聲等級（A 聲級，dB）低限標準高要求標準學校建筑語音教室、閱覽室4035普通教室、實驗室、計算機房4540音樂教室、琴房4540舞蹈教室5045教室辦公室、休息室、會議室4540根據該項目環境影響報告書，項目所在地采用國家標準聲環境質量標準（GB3096-2008）中的 2 類標準。表 1-2 環境噪聲限值聲環境聲環境質量標準（GB3096-2008）類別晝間夜間0 類50401 類55455、2 類60503 類65554 類4a 類70554b 類7060根據項目室外噪聲模擬報告可知本項目場地周邊環境噪聲狀況如表 1-3 所示。表 1-3 項目所在地聲環境質量模擬計算結果單位：dB（A）建筑名稱建筑名稱聲環境聲環境功能區功能區1.51.5 米高度沿線米高度沿線噪聲最大值噪聲最大值噪聲限值噪聲限值達標達標情況情況晝間晝間夜間夜間晝間晝間夜間夜間幼兒園幼兒園2 類53.846.96050達標達標3 理論依據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。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6、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。3在工程上，常用隔聲量及來表示構件對空氣聲的隔絕能力，它與構件透射系數有如下關系：1R=10lg（式3-1）為構件的透射系數。可以看出，構件的透射系數越大，則隔聲量越小，隔聲性能越差；反之，透射系數越小，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7、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。3.1 單層勻質密實墻的空氣聲隔絕圖 3-1 單層勻質墻典型隔聲頻率特性曲線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3-1所示。從圖3-1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、質量控制現象。在很低的頻率時，勁度起主要控制作用。隔聲量雖頻率的降低而增大。隨著頻率的增高，質量效應增大，在某些頻率處，可能出現勁度和質量效應相抵消而產生的構件共振現象。3.2 多層復合板8、的設計要點現在的節能建筑一般采取多層復合墻板達到節能保溫的效果，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：4一、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。二、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時，對消弱共振頻率和吻合效應有顯著作用。三、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9、量可提高到 30 分貝左可。下圖是幾種隔聲結構隔聲性能的實測結果。圖 3-2 改善多孔材料的隔聲特性實例3.3 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：20010lg 1mfRc（式3-2）式中m-墻單位面積的質量，或稱面密度，kg/m2m0-空氣密度，kg/m2。c-空氣中的聲速，一般取344m/s；f-入射聲波的頻率，Hz。f5一般情況下，mf0c,即0mfc1，上式便可簡化為：0020lg20lg20lg43mfRcmf（式3-3）如果聲波并非垂直入射，而是無規入射時，則墻的隔聲量為：0520lg20lg410、8RRmf（式3-4）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。如圖3-3所示。圖 3-3 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。經驗公式都是加進了實踐的因素，即包括實驗室測定、現場測定、主觀評估、判斷11、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。3.4 建筑中應用的經驗公式(1)正入射(2)現場入射(3)無規入射6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，這兩個經驗公式是建筑師進行隔聲設計的重要依據：23lg9Rm(m200kg/m2)（式3-5）13.5lg13Rm(m200kg/m2)（式3-6）4 建筑構件隔聲性能分析4.1 建筑圍護結構構造根據節能計算書，本項目圍護結構構造12、做法如下：表 4-1-1外墻、外窗主要構件構造做法編號編號構件名稱構件名稱主要構造主要構造1外墻水泥砂漿 15mm+加氣混凝土、泡沫混凝土(=700)200mm+?；⒅楸厣皾{20mm+石灰砂漿 5mm2外窗6mmLow-E+12mm 空氣+6 透明3內墻15 厚 1:1:6 水泥、石灰、砂漿底,5 厚 1:0.3:4 水泥石灰砂漿+白色刮塑+墻體4樓板防滑地磚飾面+水泥砂漿粘結層+9mm厚隔音減振墊+15厚1:3水泥砂漿找平層+樓板5屋頂碎石、卵石混凝土(=2300)40mm+擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（帶表皮）40mm+水泥砂漿 30mm+鋼筋混凝土 120mm+石灰砂漿 30mm4.2 建筑13、圍護結構隔聲性能計算（1）墻體墻體計權隔聲量計權隔聲量項目墻體構造為水泥砂漿20mm+加氣混凝土、泡沫混凝土(=700)200mm+石灰砂漿20mm。查閱標準圖集建筑隔聲與吸聲構造08J931 可知，上述墻體的隔聲量如圖 4-1 所示：7圖 4.1.1 常用外墻隔聲性能從圖 4-2-1 可知，本項目隔聲最不利外墻的構造與外墻 4 類似，故其計權隔聲量為49dB，修正后外墻的隔聲量為 46dB，內隔墻的計權隔聲量為 49dB，修正后內隔墻的隔聲量為 48dB。本項目外墻空氣聲隔聲滿足民用建筑隔聲設計規范18-2010 中對住宅建筑內外墻和內墻空氣聲隔聲性能的低限（45dB）要求。（2）樓板的計權14、隔聲量樓板的計權隔聲量項目樓板構造為防滑地磚飾面+水泥砂漿粘結層+9mm 厚隔音減振墊+15 厚 1:3 水泥砂漿找平層+樓板。表 4-2-4 樓板綜合面密度計算樓板水泥砂漿鋼筋混凝土厚度(mm)15120材料密度(kg/m3)18002500綜合面密度(kg/m2)327注：材料密度來自于民用建筑熱工設計規范（GB50176-93）樓板的綜合面密度計算為：M=0.151800+0.122500=327kg/m2本項目樓板的單位面積的質量為327kg/m2200 kg/m2，根據經驗公式計算得出：R=231g m9=23lg3279=48.83dB根據隔聲量經驗公式計算本項目的樓板構造空氣聲計15、權隔聲量為48.83dB。（3）分戶門的計權隔聲量）分戶門的計權隔聲量8建筑聲學設計書中表3-11給出的一般門窗的隔聲量。單層實體門，傳熱系數為3.000W/m2.K，門與門框間的空隙10mm，隔聲效果一般。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：）增加門扇重量和厚度。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。常規建筑隔聲門重量在50kg/m2以內，厚度不大于8cm。）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。）16、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50-55dB。門縫處理的方法有：）將門框做成多道企口，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。）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4550dB。本項目樓梯間分戶門采用單層實體門，傳熱系數為3.000W/m2.K，門與門框間17、的空隙10mm。由此可得出結論由此可得出結論，本項目通過良好的門縫處理后隔聲性能應能達到本項目通過良好的門縫處理后隔聲性能應能達到3545dB，滿滿足民用建筑隔聲設計規范足民用建筑隔聲設計規范GB 50118 中對戶門的隔聲量要求。中對戶門的隔聲量要求。（4）外窗的計權隔聲量）外窗的計權隔聲量所有的理論計算公式都是在許多不同假設條件下推導而來，計算偏差普遍偏大，并不符合實際工程情況，無法直接應用在工程實際中，而在工程中一般采用成組的經驗公式，對于幕墻、門窗等外圍護結構，國際、國內眾多聲學專家推薦并普遍采用的公式下述四大公式進行計算：（1）單層均質構件R=13.5lgm+13（m200kg/m218、）（4-1）R=23lgm-9（m200kg/m2）（4-2）9式中：R：單層玻璃的隔聲量；m：構件的面密度。（2）雙層壁構件R=13.5lg（m1+m2）+13+R1（4-3）式中：R：雙層玻璃結構的隔聲量；m1,m2：組成構件的面密度；R1：雙層構件中間層的附加隔聲量，其中空氣層的附加隔聲量按“瑞典技術大學”試驗測定參數曲線選取，在空氣層為 100mm 以下時，附加隔聲量近似等于空氣層厚度的 0.1。（3）中空+夾層構件R=13.5lg(m1+m2+m3)+13+R1+R2（4-4）式中：R1：構件空氣層的附加隔聲量；R2：構件 PVB 膜的附加隔聲量。（4）三片雙中空構件R=13.5lg19、(m1+m2+m3)+13+R1+R2（4-5）式中：R1：構件空氣層 1 的附加隔聲量；R2：構件空氣層 2 的附加隔聲量。（5）組合間壁在實際工程中，往往要求一個間壁上有幾種不同的隔聲結構，如壁上安裝門、窗等，這就組成了有多個不同隔聲量的組合間壁。組合間壁是復合結構的一種形式，其總平均隔聲量按下式計算：）（10R-ii10SS10lgR（4-6）本項目外窗采用 6mm 透明玻璃，屬于單層均質構件，按照公式 4-1 計算，則外窗隔聲量為R=13.5lg m1+1310=13.5lg（25000.006）+13=28.88dB（6）樓板的撞擊聲隔聲量）樓板的撞擊聲隔聲量室內撞擊聲(也稱固體聲)20、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。項目采用防滑地磚飾面+水泥砂漿粘結層+9mm厚隔音減振墊+15厚1:3水泥砂漿找平層+樓板；查閱圖集建筑隔聲與吸聲構造08J931，本項目樓板的計權標準撞擊聲壓級達到60dB。4.3 隔聲性能計算小結由以上各圍護結構隔聲性能計算可知，本項目外墻、內墻計權隔聲量為 49dB，修正后外墻的隔聲量為46dB，樓板計權隔聲量為48.22dB，分戶門的計權隔聲量大于35dB，外窗聲計權隔聲量為 34.14 dB。樓板的撞擊聲隔聲量為 60dB。5.不同構件的21、組合隔聲量計算5.1 組合構件隔聲量根據室外噪聲模擬及本項目實際情況，選取最不利樓棟的最不利戶型做為分析研究對象，由室外噪聲模擬結果和建筑總平面圖可知，本項目靠近東北側主干道上的噪11聲干擾最大，選取單體為分析對象，考慮到機場噪音線的影響，其室內背景噪音計算時室外噪聲取值晝間為 65dB、夜間為 60dB 對其進行室內背景噪聲的計算。圖 5-1-1 建設項目室外聲環境分析模型平面圖12本項目最不利房間選擇北側首層會議室和北側二層科學啟蒙室，如下圖所示：圖 5-1-3首層平面圖13圖 5-1-4 最不利房間（會議室）14圖 5-1-5二層平面圖15圖 5-1-4 最不利房間（科學啟蒙室）根據項目22、總平面圖及平面布置圖，最不利戶型選取北側首層會議室及北側二層科學啟蒙室，通過本項目門窗表、平立剖及建筑構造做法表，計算可得，會議室外墻總面積為 42.12m2，外門窗面積為 4.32m2，則外墻（不含窗）面積為 37.8m2；科學啟蒙室外墻總面積為 38.22m2，外門窗面積為 12.6m2，則外墻（不含窗）面積為 33.90m2從構件隔聲量分析中可知：外墻隔聲量 46dB，外窗空氣聲隔聲量 28.88dB。不同隔聲量構件組合的隔聲量計算公式如下所示：=10-0.1R（5-1）1122SSS（5-2）R=-10lg（5-3）式中透聲系數；S1、S2各個構件面積，；S總面積，；R構件隔聲量，dB23、；16根據公式（3-1）、公式（3-2）和公式（3-3）計算可得，北側首層會議室最不利墻體的含窗外墻隔聲量為 38.09dB；北側科學啟蒙室最不利墻體的含窗外墻隔聲量為34.33dB。5.2 門墻間縫隙對隔聲影響一個隔聲結構的孔和縫隙對其隔聲性能有很大影響。孔和縫隙的影響主要決定于它們的尺寸和聲波波長比值。如果孔的尺寸大于聲波波長時，透過孔的聲能可近似認為與孔的面積成正比，孔和縫隙對隔聲效果降低數值可用下列公式計算。R=10lg1+0100.101+0（5-4）式中，R0隔聲結構的隔聲量；S0、Sc分別為孔、縫隙和封閉面的面積。通常窗和墻之間有 0.5cm 左右的縫隙，該處縫隙會用材料填實。考24、慮到填充材料并不具備一定的隔聲性能和最不利的原則，可認為該處為窗墻間縫隙。本報告計算中北側首層會議室外窗的周長為 12.00m，縫隙面積為 120.005=0.06；窗墻的總面積為 42.12，計算得R=10.07dB，故組合隔間隔聲量：38.09-10.07=28.02dB；本報告計算中北側二層科學啟蒙室外窗的周長為 39.00m，縫隙面積為39.000.005=0.195；窗墻的總面積為 38.22，計算得R=10.90dB，故組合隔間隔聲量：34.33-10.90=23.43dB6 室內背景噪聲計算結果6.1 室外噪聲對室內背景噪聲的影響室內背景噪聲計算公式如下所示：（6-1）（6-2）25、式中，LN室內背景噪聲（dB）；V室內體積（m）；LW室外背景噪聲（dB）；T混響時間（s）；S隔墻面積（）；17R門窗墻組合隔聲量，dB；兩個以上獨立聲源作用于某一點，產生噪聲的疊加總聲壓級 LP為：（6-3）吸聲作用有利于減弱噪聲，本報告暫不考慮室內吸聲作用判定室內背景噪聲是否達標，故本項目計算中采用簡化計算公式：（6-4）根據環境噪聲值晝間為 57dB，夜間為 48dB，經過圍護結構隔聲后，即用環境噪聲值減去窗、墻組合的計權隔聲量。地點室外噪聲最大值LW(dB)最不利墻面含窗組合隔聲量R(dB)室內背景噪聲最大值LN(dB)會議室6528.0236.98科學啟蒙室6523.4341.5726、6.2 室內空調噪聲本工程空調、通風系統選用低噪聲設備，空調室內機運行時發出的噪聲。通過上述計算，得出主要影響室內噪聲參數為最不利典型北側首層會議室晝間 LP1為 36.98dB；LP2按照目前新風機、室內機市場普遍能控制的噪聲值，晝間取值 30dB；北側二層科學啟蒙室晝間 LP1為 41.57dB；LP2按照目前新風機、室內機市場普遍能控制的噪聲值，晝間取值 30dB。圖表分析：圖表分析：兩個以上獨立聲源作用于某一點，產生噪聲的疊加總聲壓級 Lp 為：P1、P2，式中：P1考察點 1 的聲壓，Pa；P2考察點 2 的聲壓，Pa；P0基準聲壓，在空氣中 P0=210-5 Pa；LP1考察點 127、 的聲壓級，dB；LP2考察點 2 的聲壓級，dB。18本項目主要功能空間中，會議室晝間的室內背景噪聲最大值為 37.77B；科學啟蒙室晝間的室內背景噪聲最大值為 41.86B。7 分析結論通過對本項目圍護結構隔聲性能及各最不利房間的背景噪聲級的計算表明，本項目主要功能房間室內噪聲值見表 7-1，各類構件的隔聲性能見表 7-2:表 7-1 主要功能房間室內噪聲值主要功能房間名稱室內噪聲值 dB(A)允許噪聲級 dB(A)低限標準低限標準限值和高要求標準限值的平均值高要求標準限值會議室37.77454340科學啟蒙室41.864543405.2.6 得分得分4表 7-2 各類構件的隔聲性能構件/28、房間名稱隔聲值（dB）空氣聲隔聲評價量+頻譜修正量（dB）低限標準低限標準限值和高要求標準限值的平均值高要求標準限值外墻46454850外窗34.14303335隔墻48454340樓板48.83454340門352023255.2.7-1 得分得分0樓板部位撞擊聲隔聲單值評價量（dB）撞擊聲隔聲評估值（dB）低限標準低限標準限值和高要求標準限值的平均值高要求標準限值樓板606560555.2.7-2 得分得分3故本項目參照綠色建筑評價標準GB/T50378-2019 對室內噪聲及墻體隔聲性能要求如下：195.1.4：1 室內噪聲級應滿足現行國家標準 民用建筑隔聲設計規范 GB 50118 中的低限要求；2 外墻、隔墻、樓板和門窗的隔聲性能應滿足現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB 50118 中的低限要求。5.2.6：主要功能房間的噪聲級達到現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB50118 中高要求標準限值，得 4 分。5.2.7：2 樓板的撞擊聲隔聲性能達到現行國家標準民用建筑隔聲設計規范GB50118 中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得 3 分。本項目綜合得 7 分。