从不同的角度来诠释建筑设计过程中的噪音控制节能措施

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2013-03-16 09:46 热度:

  摘要:随着城市的进程及节能工作的快速发展,建筑施工的噪声污染问题也日益突出,尤其是城市人口密集的地区在建设施工中产生的噪声污染,不仅影响居民的正常生活,而且也影响了城市的形象。因此对于建筑设计中噪声的控制成为了当务之急。本文在此从几个不同的角度来诠释建筑设计过程中的噪音控制节能措施。

  关键词:建筑设计,噪声控制,节能

  引言:随着我国的社会和城市建设到了一个飞速发展的时期,人们开始对影响我们工作、生活的一个重要问题——噪声问题投入更大的关注,噪声问题已经成为可持续发展战略中的一个重要环节。从我国目前的整体状况来看,我国的建筑声环境长期以来未能得到应有的重视。而建筑噪声控制工作在整个建筑行业中也处于起步阶段,往往是建筑噪声出现后,进行噪声治理,而对于建筑噪声的防护和控制,虽有一定的理论研究成果和方法。但在实践操作上并不普及。

  一、噪声控制的建筑设计

  建筑中的噪声控制是一项十分重要的任务,在居住建筑中尤为重要。它的传播方式主要有两种,空气传声和固体传声。因此在建筑设计中要有效地控制好噪声,就必须从这两个传播方式入手采取技术措施。

  1、从实际隔音屏障设计

  轻质高强材料是建筑材料的发展方向,但由此带来的材料隔声能力的下降却逐渐严重。如,光裸的混凝土楼板上采用刚性面层时其撞击声指数均在80dB(A)以上,不能满足一般建筑的隔声要求,这就要求在楼板下增加隔声顶棚等措施予以解决。另外,建筑装饰采用的饰面材料和构造对建筑空间内的声音传播和反射都有影响,因此要根据使用空间的要求采取恰当的隔声材料和构造。如,会议室需要采用吸声和隔声性能俱佳的构造;建筑的走廊、门厅等处的墙面、顶棚装修时适当布置一些吸声材料,这对改善整个建筑的声环境非常有效。

  2、从虚拟隔音屏障设计

  在规划和建设新城市时,可通过合理进行功能分区来防止噪声,确定居住用地、工业用地以及交通运输用地相对位置的重要依据。根据工业生产特点预测噪声源的污染程度进行工业建设用地规划,避免居民区与工业、商业区混合。从隔声和减弱噪声的需要进行绿化,采取隔声绿岛、块状绿化、带状绿化等形式,以及在街道两侧、噪声源周围、安静建筑周围建立绿化带的方式,可有效防止噪声污染。

  如果是新建住宅,靠近马路的房屋要做通风隔声窗,或在阳台设计上考虑防噪声的专门设计。另外在建筑平面布局设计上,不怕噪声干扰的建筑形成内部诸建筑物的隔声屏障,要将不怕噪声干扰的房间布置在面临室外噪声源的一侧,作为安静房间的屏障;将吵闹的房间和安静房间隔离。

  二、建筑节能和隔声的围护结构

  1、外墙

  现阶段南方地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。

  2、门窗

  2.1外窗

  (1)窗墙比

  不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响外围护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数不同。

  同样,窗墙比对外围护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多,由此可见,在适当范围内减小窗墙比可使节能和隔声均更易满足要求。

  (2)窗体材料

  节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。

  隔声方面,同济大学声学研究所对于不同的窗框材料的隔声性能做了测试,可从其实测结果得出结论:铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,我们知道可以单纯增加玻璃厚度来提高隔声量。但在实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,可以取得窗扇重量大为减轻的优点。在随复合层玻璃的变化,隔声性能的数据对比中,可以得出一个很有实用意义的结果,即在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。

  2.2双层窗

  双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。

  3、住宅外门及阳台门

  住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。

  4、楼板

  在设计中选定的减振垫板有两种,即5mm厚单面带圆形凹坑的发泡橡胶板和电子交联发泡聚乙烯板,这两种薄板弹性都较好,直接铺设在结构混凝土楼板上,上面浇筑40mm厚的C20细石混凝土,此混凝土垫层内配双向钢筋,以防止开裂。上面楼面面层可铺地砖、花岗石板、大理石板、木板等各种材料。增设发泡橡胶垫板后,楼板撞击声压级降至63dB,增设交联聚乙烯垫板后楼板撞击声压级为65dB,超过和达到一级标准。据调查,楼板撞击声压级小于65dB时,除敲打声外,一般声音都听不到,椅子跌倒、小孩跑跳声能听到,但声音较弱。

  三、从建筑绿化设计方面做节能噪声控制

  1、绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。

  2、在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。

  南方植物基本属于常绿植物,以香樟最为常见,香樟属于常绿乔木,一般来说,可形成浓密的树冠及浓荫,在建筑绿化中以香樟与灌木绿带的结合布置较为普遍,设计得当,在节能与减噪方面均能产生效果和作用。

  参考文献:

  【1】邰惠鑫.关注生态建筑的声环境[J].工业建筑,2002,32(7):22~22

  【2】项端祈.实用建筑声学.中国建筑工业出版社,1992.

  【3】民用建筑噪声控制设计.吕玉恒 .声学技术. 2002

  本文选自《城市建筑》。  《城市建筑》杂志是经国家新闻出版总署批准,住建部指导的一本建筑行业核心杂志,本刊由中国建筑学会、黑龙江科学技术出版社联合创办。国际刊号ISSN:1673-0232,国内刊号CN:23-1528/TU。邮发代号14-23。本刊为半月刊。在国内外建筑界影响深远。
 

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