淺談XPE材料的應(yīng)用——以泰南路58號(hào)項(xiàng)目為例
淺談XPE材料的應(yīng)用——以泰南路58號(hào)項(xiàng)目為例
引言
噪音是指環(huán)境音量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)量，干擾他人正常工作、學(xué)習(xí)和生活的聲音。噪音的強(qiáng)度可以用聲級(jí)表示，單位為分貝dB。噪音級(jí)在30-40分貝是比較安靜正常的環(huán)境；40-60分貝的范圍內(nèi)可正常工作、學(xué)習(xí)和生活；70分貝以上干擾談話，造成心煩意亂；而長(zhǎng)期工作或生活在90分貝以上的噪音環(huán)節(jié)，會(huì)嚴(yán)重影響聽(tīng)力，甚至引發(fā)多種疾病。在日常生活中，如汽車產(chǎn)生的噪音在80-100分貝，飛機(jī)的噪音在130分貝左右，170分貝以上環(huán)境音量可至人死亡(見(jiàn)圖1）1。室內(nèi)常見(jiàn)的音量強(qiáng)度為40-60分貝，一般普通室內(nèi)談話對(duì)房間內(nèi)噪音有較高要求的為20至40分貝。
城市建設(shè)的進(jìn)一步加快，不可避免地加劇了噪音污染的程度，在人們?nèi)粘＾k公和生活中，如何阻斷和減小噪音對(duì)人類日常和工作的影響，已經(jīng)成為了當(dāng)下比較熱門的話題。
一、 項(xiàng)目概況
泰南路58號(hào)項(xiàng)目對(duì)噪聲控制存在著嚴(yán)苛要求，而項(xiàng)目所處的內(nèi)外部現(xiàn)實(shí)環(huán)境，給項(xiàng)目實(shí)施帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
項(xiàng)目位于城市建成區(qū)（見(jiàn)圖2），臨近城市次干道以及市政支路交叉口，周邊存在著居民眾多、車流量大、臨近軌交施工站點(diǎn)等情況，項(xiàng)目外部噪聲源不可控。建成后的項(xiàng)目總建筑面積約9000平方米，需滿足日均百余人的駐場(chǎng)工作和生活，從而建筑物內(nèi)配套的管道、設(shè)備等的滿載運(yùn)行同樣對(duì)室內(nèi)噪聲控制帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
1.吸音降噪裝飾材料的選擇
XPE輕質(zhì)軟包材料是一種具有吸音及防撞雙重功能的新型材料，其由超柔軟改性聚氨酯發(fā)泡材料外敷SGS阻燃PVC皮革與發(fā)泡材料，用環(huán)保型復(fù)合膠貼合而成（見(jiàn)圖3）。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)前期調(diào)研、向?qū)I(yè)人士咨詢以及對(duì)蘇州類似項(xiàng)目的走訪考察中都未發(fā)現(xiàn)此種材料的應(yīng)用，表明該材料在蘇州市場(chǎng)為首次使用。
根據(jù)前期的方案設(shè)計(jì)策劃和選型選樣討論，擬從窗扇、門扇、墻面的處理及室內(nèi)噪音源控制四方面，通過(guò)合理運(yùn)用XPE這類吸音、隔音材料來(lái)減少噪音的產(chǎn)生。
2.室內(nèi)吸聲降噪措施做法
根據(jù)使用單位的要求以及對(duì)噪聲的類型、成因以及原室內(nèi)界面材料平均吸聲系數(shù)的分析，初步確定有效吸聲降噪量、混響時(shí)間和室內(nèi)平均吸聲系數(shù)，并以此為依據(jù)，確定吸聲處理的范圍。需要注意的是，吸聲降噪的效果，并不是隨吸聲處理面積成正比增加，所以，必須合理地確定吸聲處理面積和位置，以避免浪費(fèi)2。例如針對(duì)本項(xiàng)目?jī)?nèi)噪聲量大、空間容積小的吸聲降噪設(shè)計(jì)，要求對(duì)吊頂內(nèi)設(shè)備、墻面同時(shí)做吸聲處理，而一些面積較大、高度有限的空間，則只做吊頂吸聲處理就可以了3。
2.1窗扇處理
窗扇是房間噪音來(lái)源最為突出的部分，噪音屬機(jī)械波，而機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，普通窗戶能隔絕空氣介質(zhì)傳播的能力有限，所以通常會(huì)采用雙層真空隔音玻璃構(gòu)造，雙層玻璃的中間為真空環(huán)境，里面已經(jīng)沒(méi)有了傳播介質(zhì)，但內(nèi)外兩片玻璃因共振而導(dǎo)致共鳴，噪音還是會(huì)經(jīng)過(guò)衰減而穿透，僅能阻擋32分貝的噪音。
為加強(qiáng)隔音效果，在原先雙層真空隔音玻璃窗扇內(nèi)側(cè)新增加一道XPE輕質(zhì)材料軟包隔板窗扇。隔板窗扇共有三層架構(gòu)，分別為阻燃板及聚氨酯發(fā)泡材料和阻燃PVC皮革，阻燃板可起到隔音的作用，發(fā)泡材料中有較多纖維孔隙又可以很好的吸收聲波（見(jiàn)圖4），經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算可以有效隔絕噪音，較普通窗扇提高了46%的隔音性能。
2.2門扇處理
門扇通常是隔音效果最差的一個(gè)環(huán)節(jié)。鋼質(zhì)門本身雖有良好的隔音性能，但因門扇和門框之間的間隙存在，其隔音最多不超過(guò)30分貝。為解決這一問(wèn)題，滿足使用需求，在節(jié)約投資的前提下，項(xiàng)目參建單位自主研發(fā)了一種XPE軟包材料的鋼質(zhì)隔音、防撞門（見(jiàn)圖5）。改進(jìn)后的鋼質(zhì)門板用冷軋鋼板滾壓成型，外敷30mm厚高硬度海綿和皮革，門框配備阻燃隔音的密封條，較普通鋼制門提高了50%的隔音性能，在節(jié)約成本的同時(shí)又達(dá)到了預(yù)期的防噪效果。
2.3墻面處理
為最大化的保證噪聲控制效果，在處理完窗扇和門扇之后，著手墻面的隔音、吸音處理。
一般建筑承重墻采用鋼筋混凝土或?qū)嵭拇u砌體結(jié)構(gòu)，本身就有較好的隔音效果，噪音污染多出在隔墻采用的輕型空心磚或灰膠紙板，其隔音只有25至30分貝之間。通過(guò)已有聲學(xué)數(shù)據(jù)研究得知，在辦公環(huán)境中，聲音在2.2m以下時(shí)會(huì)造成聲源反射，2.2米以上時(shí)聲源才會(huì)被吸收。因此在2.2m以上安裝吸音板，對(duì)聲源進(jìn)行吸收。在2.2m以下在保留原有墻壁的基礎(chǔ)上，增加一堵隔音墻，隔音墻做法為鋼制輕鋼龍骨基層，并在其中填塞防火巖棉，防火巖棉有較多的纖維空間，所以有隔音以及吸收聲波的雙重效果。在填塞完成之后，我們?cè)龠M(jìn)行防火阻燃板封板，用XPE軟包材料敷設(shè)，構(gòu)成一堵內(nèi)中塞有防火巖棉、阻燃板隔絕，外部貼有XPE軟包材料的隔音墻，使2.2m以下的噪音聲源能夠被吸音材料較好隔絕和吸收衰減（見(jiàn)圖6）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量，這一應(yīng)用能有效衰減噪音，較普通輕型隔墻提高了57%的隔音性能。
2.4吊頂內(nèi)噪音源處理
在阻隔減弱室外噪音對(duì)室內(nèi)的影響后，我們從室內(nèi)吊頂內(nèi)噪音源出發(fā)，著手解決空調(diào)器及風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及設(shè)備振動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲問(wèn)題。對(duì)房間吊頂內(nèi)的剛性支架作出改進(jìn)，在原主管剛性支架上加裝彈簧減振器以及抗震支架，通過(guò)減少設(shè)備管道的共振來(lái)降低噪音的產(chǎn)生。另外，對(duì)吊頂內(nèi)管道處理作出改進(jìn)，使用套管包裹過(guò)墻水管，使用防火泥填封空隙，隔絕冷凝水管產(chǎn)生的噪音（見(jiàn)圖7）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，上述改進(jìn)，一定程度上減少了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及管道運(yùn)行造成的噪音污染，在空調(diào)工作的情況下，室內(nèi)噪音降至設(shè)計(jì)的最低要求的35分貝以內(nèi)。
二、 取得成果
經(jīng)專業(yè)的噪音設(shè)備監(jiān)測(cè)，上述4方面噪音控制措施前后的噪音值分時(shí)段數(shù)值對(duì)比情況見(jiàn)表1。
從表中可以看出，在沒(méi)有采取降噪措施的前提下，早七點(diǎn)到九點(diǎn)的早高峰和下午五點(diǎn)到七點(diǎn)的晚高峰測(cè)得的噪音分貝都突破了50分貝。在采取噪音控制措施后，噪音值同比降低了50%左右，表明現(xiàn)場(chǎng)所采用的噪音控制措施是切實(shí)可行的，XPE新型輕質(zhì)軟包材料有效降低了噪音?，F(xiàn)該項(xiàng)目已經(jīng)交付使用半年有余，現(xiàn)場(chǎng)反饋效果良好，涉及到噪音控制的相關(guān)工作滿足了使用方的要求，證實(shí)了XPE新型輕質(zhì)軟包材料在降噪方面效果顯著，為今后其他類似項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)、材料選擇、技術(shù)運(yùn)用等方面提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]馬少妝,梁玉玲,姚婷. 淺談城市噪音污染對(duì)健康的危害與治理[J]. 廣東科技,2010,19(10):57-58.
[2]李文東,王琨玲. 室內(nèi)吸聲降噪設(shè)計(jì)初探[J]. 甘肅科技縱橫,2005,(05):23.
[3]許毅.淺談教室吸音原理與降噪材料的應(yīng)用[J].廣東建材,2009,25(08):318-320.
噪音是指環(huán)境音量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)量，干擾他人正常工作、學(xué)習(xí)和生活的聲音。噪音的強(qiáng)度可以用聲級(jí)表示，單位為分貝dB。噪音級(jí)在30-40分貝是比較安靜正常的環(huán)境；40-60分貝的范圍內(nèi)可正常工作、學(xué)習(xí)和生活；70分貝以上干擾談話，造成心煩意亂；而長(zhǎng)期工作或生活在90分貝以上的噪音環(huán)節(jié)，會(huì)嚴(yán)重影響聽(tīng)力，甚至引發(fā)多種疾病。在日常生活中，如汽車產(chǎn)生的噪音在80-100分貝，飛機(jī)的噪音在130分貝左右，170分貝以上環(huán)境音量可至人死亡(見(jiàn)圖1）1。室內(nèi)常見(jiàn)的音量強(qiáng)度為40-60分貝，一般普通室內(nèi)談話對(duì)房間內(nèi)噪音有較高要求的為20至40分貝。
城市建設(shè)的進(jìn)一步加快，不可避免地加劇了噪音污染的程度，在人們?nèi)粘＾k公和生活中，如何阻斷和減小噪音對(duì)人類日常和工作的影響，已經(jīng)成為了當(dāng)下比較熱門的話題。
一、 項(xiàng)目概況
泰南路58號(hào)項(xiàng)目對(duì)噪聲控制存在著嚴(yán)苛要求，而項(xiàng)目所處的內(nèi)外部現(xiàn)實(shí)環(huán)境，給項(xiàng)目實(shí)施帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
項(xiàng)目位于城市建成區(qū)（見(jiàn)圖2），臨近城市次干道以及市政支路交叉口，周邊存在著居民眾多、車流量大、臨近軌交施工站點(diǎn)等情況，項(xiàng)目外部噪聲源不可控。建成后的項(xiàng)目總建筑面積約9000平方米，需滿足日均百余人的駐場(chǎng)工作和生活，從而建筑物內(nèi)配套的管道、設(shè)備等的滿載運(yùn)行同樣對(duì)室內(nèi)噪聲控制帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
1.吸音降噪裝飾材料的選擇
XPE輕質(zhì)軟包材料是一種具有吸音及防撞雙重功能的新型材料，其由超柔軟改性聚氨酯發(fā)泡材料外敷SGS阻燃PVC皮革與發(fā)泡材料，用環(huán)保型復(fù)合膠貼合而成（見(jiàn)圖3）。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)前期調(diào)研、向?qū)I(yè)人士咨詢以及對(duì)蘇州類似項(xiàng)目的走訪考察中都未發(fā)現(xiàn)此種材料的應(yīng)用，表明該材料在蘇州市場(chǎng)為首次使用。
根據(jù)前期的方案設(shè)計(jì)策劃和選型選樣討論，擬從窗扇、門扇、墻面的處理及室內(nèi)噪音源控制四方面，通過(guò)合理運(yùn)用XPE這類吸音、隔音材料來(lái)減少噪音的產(chǎn)生。
2.室內(nèi)吸聲降噪措施做法
根據(jù)使用單位的要求以及對(duì)噪聲的類型、成因以及原室內(nèi)界面材料平均吸聲系數(shù)的分析，初步確定有效吸聲降噪量、混響時(shí)間和室內(nèi)平均吸聲系數(shù)，并以此為依據(jù)，確定吸聲處理的范圍。需要注意的是，吸聲降噪的效果，并不是隨吸聲處理面積成正比增加，所以，必須合理地確定吸聲處理面積和位置，以避免浪費(fèi)2。例如針對(duì)本項(xiàng)目?jī)?nèi)噪聲量大、空間容積小的吸聲降噪設(shè)計(jì)，要求對(duì)吊頂內(nèi)設(shè)備、墻面同時(shí)做吸聲處理，而一些面積較大、高度有限的空間，則只做吊頂吸聲處理就可以了3。
2.1窗扇處理
窗扇是房間噪音來(lái)源最為突出的部分，噪音屬機(jī)械波，而機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，普通窗戶能隔絕空氣介質(zhì)傳播的能力有限，所以通常會(huì)采用雙層真空隔音玻璃構(gòu)造，雙層玻璃的中間為真空環(huán)境，里面已經(jīng)沒(méi)有了傳播介質(zhì)，但內(nèi)外兩片玻璃因共振而導(dǎo)致共鳴，噪音還是會(huì)經(jīng)過(guò)衰減而穿透，僅能阻擋32分貝的噪音。
為加強(qiáng)隔音效果，在原先雙層真空隔音玻璃窗扇內(nèi)側(cè)新增加一道XPE輕質(zhì)材料軟包隔板窗扇。隔板窗扇共有三層架構(gòu)，分別為阻燃板及聚氨酯發(fā)泡材料和阻燃PVC皮革，阻燃板可起到隔音的作用，發(fā)泡材料中有較多纖維孔隙又可以很好的吸收聲波（見(jiàn)圖4），經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算可以有效隔絕噪音，較普通窗扇提高了46%的隔音性能。
2.2門扇處理
門扇通常是隔音效果最差的一個(gè)環(huán)節(jié)。鋼質(zhì)門本身雖有良好的隔音性能，但因門扇和門框之間的間隙存在，其隔音最多不超過(guò)30分貝。為解決這一問(wèn)題，滿足使用需求，在節(jié)約投資的前提下，項(xiàng)目參建單位自主研發(fā)了一種XPE軟包材料的鋼質(zhì)隔音、防撞門（見(jiàn)圖5）。改進(jìn)后的鋼質(zhì)門板用冷軋鋼板滾壓成型，外敷30mm厚高硬度海綿和皮革，門框配備阻燃隔音的密封條，較普通鋼制門提高了50%的隔音性能，在節(jié)約成本的同時(shí)又達(dá)到了預(yù)期的防噪效果。
2.3墻面處理
為最大化的保證噪聲控制效果，在處理完窗扇和門扇之后，著手墻面的隔音、吸音處理。
一般建筑承重墻采用鋼筋混凝土或?qū)嵭拇u砌體結(jié)構(gòu)，本身就有較好的隔音效果，噪音污染多出在隔墻采用的輕型空心磚或灰膠紙板，其隔音只有25至30分貝之間。通過(guò)已有聲學(xué)數(shù)據(jù)研究得知，在辦公環(huán)境中，聲音在2.2m以下時(shí)會(huì)造成聲源反射，2.2米以上時(shí)聲源才會(huì)被吸收。因此在2.2m以上安裝吸音板，對(duì)聲源進(jìn)行吸收。在2.2m以下在保留原有墻壁的基礎(chǔ)上，增加一堵隔音墻，隔音墻做法為鋼制輕鋼龍骨基層，并在其中填塞防火巖棉，防火巖棉有較多的纖維空間，所以有隔音以及吸收聲波的雙重效果。在填塞完成之后，我們?cè)龠M(jìn)行防火阻燃板封板，用XPE軟包材料敷設(shè)，構(gòu)成一堵內(nèi)中塞有防火巖棉、阻燃板隔絕，外部貼有XPE軟包材料的隔音墻，使2.2m以下的噪音聲源能夠被吸音材料較好隔絕和吸收衰減（見(jiàn)圖6）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量，這一應(yīng)用能有效衰減噪音，較普通輕型隔墻提高了57%的隔音性能。
2.4吊頂內(nèi)噪音源處理
在阻隔減弱室外噪音對(duì)室內(nèi)的影響后，我們從室內(nèi)吊頂內(nèi)噪音源出發(fā)，著手解決空調(diào)器及風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及設(shè)備振動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲問(wèn)題。對(duì)房間吊頂內(nèi)的剛性支架作出改進(jìn)，在原主管剛性支架上加裝彈簧減振器以及抗震支架，通過(guò)減少設(shè)備管道的共振來(lái)降低噪音的產(chǎn)生。另外，對(duì)吊頂內(nèi)管道處理作出改進(jìn)，使用套管包裹過(guò)墻水管，使用防火泥填封空隙，隔絕冷凝水管產(chǎn)生的噪音（見(jiàn)圖7）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，上述改進(jìn)，一定程度上減少了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及管道運(yùn)行造成的噪音污染，在空調(diào)工作的情況下，室內(nèi)噪音降至設(shè)計(jì)的最低要求的35分貝以內(nèi)。
二、 取得成果
經(jīng)專業(yè)的噪音設(shè)備監(jiān)測(cè)，上述4方面噪音控制措施前后的噪音值分時(shí)段數(shù)值對(duì)比情況見(jiàn)表1。
從表中可以看出，在沒(méi)有采取降噪措施的前提下，早七點(diǎn)到九點(diǎn)的早高峰和下午五點(diǎn)到七點(diǎn)的晚高峰測(cè)得的噪音分貝都突破了50分貝。在采取噪音控制措施后，噪音值同比降低了50%左右，表明現(xiàn)場(chǎng)所采用的噪音控制措施是切實(shí)可行的，XPE新型輕質(zhì)軟包材料有效降低了噪音?，F(xiàn)該項(xiàng)目已經(jīng)交付使用半年有余，現(xiàn)場(chǎng)反饋效果良好，涉及到噪音控制的相關(guān)工作滿足了使用方的要求，證實(shí)了XPE新型輕質(zhì)軟包材料在降噪方面效果顯著，為今后其他類似項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)、材料選擇、技術(shù)運(yùn)用等方面提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]馬少妝,梁玉玲,姚婷. 淺談城市噪音污染對(duì)健康的危害與治理[J]. 廣東科技,2010,19(10):57-58.
[2]李文東,王琨玲. 室內(nèi)吸聲降噪設(shè)計(jì)初探[J]. 甘肅科技縱橫,2005,(05):23.
[3]許毅.淺談教室吸音原理與降噪材料的應(yīng)用[J].廣東建材,2009,25(08):318-320.