王立冬
北京绿效建筑科技有限公司，100024
摘要：
综合分析前人撞击声隔声测量方法的优劣。针对不同构造类型的减振材料，选用重击的撞击声测试方法，较全面的研究了各种减振材料和相应构造的撞击声隔声性能。并进一步探讨了如何隔绝撞击声噪声及如何改善楼板隔声的撞击声隔声性能。
关键词：楼板重击法;?撞击声隔声;?重击声源;
1.撞击声重击法测量研究
撞击声隔声是建筑隔声的重要组成部分，对于撞击声隔声性能的测试及评价方法的研究一直备受重视。目前国内测试标准中规定的声源为轻质撞击标准打击器，该方法的声源模拟人穿鞋步行等状态，对楼板施加较轻的硬撞击。但由于此标准采用的轻质撞击声打击器所激发出的撞击声主要集中在中高频段，对于楼板隔绝儿童跳跃或跑动等低频分量大的物体撞击的性能，不能做出正确的评价。在现实中，经常出现轻击法测试合格的楼板，但仍然能听到楼上儿童跑跳声。这是因为在实际生活中，既存在轻击法所模拟的穿鞋敲击噪声，也存在轻击法不能模拟的重撞击中低频噪声。随着对住宅声环境的要求越来越高，仅用轻质撞击法来评价楼板撞击声的隔声性能已不能满足人们的需求。国际上撞击声测量方法不断成熟和发展，目前已形成了标准打击器法与轮胎重击法、橡胶球重击法等测试方法。
目前，在《民用建筑隔声设计规范》（GB50118—2010）以及《住宅设计规范》（GB50096—2011）等标准中，均规定了楼板撞击声隔声限值，目的是保证设计选用的楼板构件能够满足对上层房间内冲击噪声源（如脚步声、拖拽家具声等）的隔声需求。近年来，随着绿色建筑、健康住宅等评定工作的推广和深入，作为重要的室内环境保障因素，楼板撞击声隔声性能越来越受到关注与重视。
我国现行的楼板撞击声隔声评价指标和测量方法既包括楼板构件，也包括了建筑现场。在实验室测量得到的楼板构件撞击声隔声指标被称为计权规范化撞击声压级，计量符号是Ln,w；建筑现场测量的房间与房间之间的撞击声隔声指标被称为计权标准化撞击声压级，计量符号是L,nT,w、Ln,w和L,nT,w的测量方法和计算取值与国际ISO的相关标准是完全一致的，均是采用标准撞击器作为声源撞击楼板，在下层空间测量各频带声压级，并按标准撞击声参考折线计权计算得到单一的评价值。标准撞击器是一种人穿硬质鞋子行走的冲击模拟装置，类似于一位60kg体重的女士穿高跟鞋正常步态行走时所产生的撞击力。与儿童蹦跳、拍打皮球、快步跑等重冲击力相比，标准撞击器所产生的冲击力相对较小，因此Ln,w和L,nT,w亦被称为轻击法撞击声隔声评价指标，重点用于评价楼板对脚步声、托拽家具等撞击声的隔绝能力。
在我国民用建筑中，大量设计采用厚度100～150mm的光裸楼板，其Ln,w和L,nT,w的测量值一般在80～85dB，不能达到《民用建筑隔声设计规范》（GB50118—2010）、《住宅建筑规范》（GB50368—2005）、《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2014）、《健康住宅建设技术规程》（CES179:2017）等标准的要求。近年来，随着人们对居住环境品质要求的提高，以及标准法规的推动，浮筑楼板技术、保温夹层减振楼板处理、楼板弹性面层处理、楼板下层弹性吊顶处理等技术和方法迅速发展并大规模推广应用，对提高楼板撞击声隔声性能起到了极大的促进作用。
但实践中发现，即使采用楼板撞击声隔声处理后达到了相关标准，仍有居住者感觉楼板存在隔声不良的问题，其根本原因在于，使用轻击法评价的楼板撞击声隔声指标与人们在重击源情况下的主观感受之间仍存在着较大差距。轻击法起源于欧美等国家，在这些国家的设计建筑规范中，混凝土楼板的厚度一般要求在200mm左右，楼板非常厚重，重击声源的低频声难于起振，隔声效果尚可，反倒是对于高频分量较多的轻击声源，由于固体传播高频声音损失较小，楼下房间受到的影响更大一些。因此。欧美国家对楼板撞击声隔声评价主要采用轻击声源，而且多年来评价效果是令人满意的。我国住宅设计建造采用的楼板厚度大多是100～150mm，相对轻一些、薄一些，当楼上存在重击声源时，对楼下的干扰是较大的。另外，一些住宅房间的地板面积设计的较大，在重击声源的作用下，象击鼓一样的鼓振效应更加明显，因此采用轻击声源达标的楼板，在重击声源条件下，不能令人满意。
2.提高撞击声隔声性能的方法和途径
轻质撞击声隔声测量方法在国内已经相对普及，对此测量方法下获得的数据和对隔绝轻质撞击声产生的噪声也有很多研究，并形成了相对成熟的治理措施。
常用的轻质撞击声的隔绝措施主要有：1）在楼板面层上铺设弹性垫层（见图1），使得振动源撞击楼板所引起的振动能够减弱；2）在楼板面层和承重结构之间设置浮筑层（见图2），以达到阻隔振动在楼层结构中传播的目的；3）在楼板下面的空间安装隔声吊顶（见图3），便于阻隔振动结构向接收空间辐射的空气声，使得听闻者感受声音减弱。
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图3两种浮筑式楼板的构造方案
上述措施对于隔绝轻质撞击声的隔声效果明显。对于现在的材料和楼板构造来讲都不是难事，而且施工工艺相对简单的“三明治”式楼板结构均已普及化，在很多绿色建筑中都已经大范围应用。
上述三点所提到的隔绝措施中，第二点浮筑层的隔绝方式大致可分为两种类型：一种是弹性垫层，另一种是阻尼垫层。汉阳大学的JinYongJEON教授于2015年在清华大学建筑物理实验室“IssuesonArchitecturalAcoustic”的讲座中，提到了关于弹性垫层和阻尼垫层的降噪特性（见表1）。
弹性材料的刚度要远远小于光裸楼板的弯曲刚度，铺设弹性材料后，浮筑楼板的固有频率要小于光裸楼板的固有频率，这种情况下，会导致轻质撞击声的效果有所降低，而重击撞击声会提高。如果楼板构造中的夹心部分为阻尼材料的话，其阻尼特性会将上层楼板黏结使得整体楼板厚度增加，变厚后的楼板构造的刚度大大提高，使其自身的固有频率要大于光裸楼板自身的固有频率。图4中的曲线图描述了这一过程，可直观了解这一特性。在这种情况下，楼板阻尼材料会改善其自身的阻尼特性，使重击撞击声得到改善，改善程度取决于阻尼材料附着上层楼板后其整体的刚度参数。对于设计满足一定撞击声要求的楼板构造有指导作用（见图4）。
表1弹性垫层和阻尼垫层的降噪特性
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图4阻尼结构降噪特性—固有频率位移示例图
结语：
楼板构造均为现在建筑楼层中最常用也是最普及的构造做法，有的在预制楼板上铺装地板、地砖类材料，有应用在特殊场合的防静电架空地板，这类构造的重击效果均未达到韩国撞击声隔声标准的最低限要求。由此得出，要得到好的重击隔声效果，只在面层铺设装饰装修材料是不可行的，尽管这种构造安装起来相对便捷，对房屋内的空间也不会造成太多损失。建议在一定的场合，可以结合浮筑楼板的构造再在面层铺设装饰装修材料。
参考文献
[1]J.Y.Jeon,J.K.Ryu,J.H.Jeong,H.Tachibana,Reviewoftheimpactballinevaluatingfloorimpactsound.ActaAcustica(2016).
[2]秦佑国，王炳麟.建筑声环境（第二版）[M].北京:清华大学出版社，219:62-63.