住宅建筑的降噪措施及效果研究_王丽娟.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 4 期 2023 年 2 月Vol.54 No.4 Feb.2023484住宅建筑的降噪措施及效果研究王丽娟，郑义德（西安工程大学城市规划与市政工程学院，710048,西安）摘要：为了减少城市噪声对室内人员工作、学习和生活的影响，提出了一种新型的建筑室内降噪措施，将窗帘换成一种新型双层隔声屏障，并在房间四周墙面贴附吸声板。通过改造前后室内平均噪声强度和各频段噪声强度的对比发现，所提出的改造措施在白天能够使室内平均噪声强度降低 78 dB，使室内达到了国家标准所要求的平均噪声范围。同时发现单独加装墙壁吸声板或吸声屏障能够使室内平均噪声强度下降 23 dB，而单独加装隔声屏障能够使室内平均噪声强度下降 35 dB，降噪效果相对较好。聚酯纤维材料在中频率段（2002 500 Hz）和高频率段（2 500 Hz 以上）的降噪效果较好，PVC 透明软板材料在中频率段（2002 500 Hz）的降噪效果较好，上述材料对于低频率段（200 Hz 以下）的噪声几乎没有降噪效果。关键词：交通噪声；既有住宅；声环境；隔声改造；声屏障中图分类号：TU112.3 文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2023)04-0484-04NoisE rEDucTioN MEAsurEs AND EFFEcTs oF rEsiDENTiAl BuilDiNGsWAnG Li-juan,ZHEnG Yi-de(School of Urban Planning and Municipal Engineering,Xian Polytechnic University,710048,Xian,China)Abstract:In order to reduce the influence of urban noise in many aspects of daily life like in working situations,studying and individual life indoors,this paper will provide a new solution for indoor noise reduction which can be applied in erecting buildings.For the commonly used curtains,they can be replaced by a new double-layer sound insulation barrier,and the sound absorption plate is attached to the wall around the room.By comparing the indoor average noise intensity and the noise intensity of each frequency band before and after the transformation,it is found that the proposed transformation measures can reduce the indoor average noise intensity by 78 dB in the daytime,and make the indoor environment reach the average noise range required by the national standard.At the same time,it is found that the average indoor noise intensity can be reduced by 23 dB by installing wall sound absorption plate or sound absorption barrier alone,while the average indoor noise intensity can be reduced by 35 dB by installing sound insulation barrier alone,and the noise reduction really gets work.The polyester fiber material is effective in noise reduction in the medium frequency range(2002 500 Hz)and high frequency range(more than 2 500 Hz).The PVC transparent soft plate material also has influence on noise reduction in the medium frequency range(2002 500 Hz).While the above materials have almost no noise reduction effect in the low frequency range(below 200 Hz).Keywords:traffic noise;existing residential building;acoustic environment;sound-insulation reconstruction;acoustic barrier大多数学者通过更换隔声门窗、加固阳台等建筑结构改造的方式来改善室内声环境，对原有房屋结构改变较大，成本较高，施工过程复杂；而主动降噪（ANC）技术在建筑中相对不成熟，实施过程烦琐，不具有普适性。同时，当前城市中需要隔声改造的住宅大多为老旧小区，相比之下，大规模、高成本、复杂化的改造措施并不适用。考虑改造现实以及方便性等问题，从住宅窗户入手，设计了一种新型的双层隔声屏障，同时对室内墙壁进行改造，保证原有结构实用性的同时，以低成本解决了现有室内声环境所存在的问题。1 研究方法1.1 现场概况本次测量地点位于西安市中心一栋 26 层的居民楼，居民楼南北各有一条城市道路，东侧有一条高架桥，如图 1 所示，日常平均噪声强度达到 47 dB，高于 GB 500962011住宅设计规范中所规定的45 dB1。根据实际情况，本次试验选在了这栋居民楼收稿日期：20221210作者简介：王丽娟（1984），女，河南濮阳人，副教授，博士，e-mail:.2023 年 2 月485王丽娟，等：住宅建筑的降噪措施及效果研究的 24 层，试验房间为一间卧室，面积约为 13 m2。卧室中有一扇北向推拉窗，窗户面积约 2.25 m2。城市次干道城市次干道测试地点城主道市干图 1 测试地点1.2 改造措施根据实际情况以及现有多种住宅建筑降噪改造的对比和参考，决定将卧室中的窗帘换成一种新型双层隔声屏障，并在房间四周墙面贴附吸声材料，在保证原有结构实用性和低成本要求的同时，达到降低噪声影响的目的。（1）墙壁吸声板：房间四周用 7 mm 聚酯纤维吸声板覆盖，减少噪声在进入室内后与各种界面形成反射声的传播，防止室内产生长时间的混响2，同时聚酯纤维板也能美化室内环境。（2）新型双层隔声屏障：双层屏障由一层隔声屏障和一层吸声屏障组成，吸声屏障采用 7 mm 聚酯纤维吸声板，隔声屏障采用 2 mm PVC 透明软板。安装时，两层屏障相隔 100 mm，通过两根滑轨连接，固定在外窗上方的墙壁上。外部噪声进入室内时先经过隔声屏障，再经过吸声屏障，最大程度地减少噪声对室内的影响。使用时屏障可通过滑轨遮住外窗，不使用时也可以推在两侧，不影响室内的正常通风，新型双层隔声屏障改造如图2 所示。外墙外墙外窗新型双层屏障吸声屏障隔声屏障图 2 新型双层隔声屏障改造1.3 测量方法（1）测量仪器。本次测量使用的是 AWA6228+型多功能声级计（噪声分析仪），这是采用数字信号处理技术的一种噪声测量仪器，测量范围大，功耗低。根据仪器所支持的精度，尽可能将整体测量频率范围细化，本次测量采用 1/3 倍频程。同时，为了更好地考虑人耳听觉特性，反映人耳引起的响度感觉大小，本次测量通过A计权对所测得的噪声的值进行评价。（2）测量工况。根据 GB 501182010民用建筑隔声设计标准3，测量房间面积小于 30 m2，室内共设置两个测点，分别位于距离外窗 50 cm（测点 1）和 200 cm 处（测点 2），测点距地面高度为120 cm，室内测点分布如图 3 所示。外窗50 cm200 cm测点 1测点 2N图 3 室内测点分布对于所测量的房间，在开窗面积为 1.12 m2（半扇窗户全开）的情况下，测量工况见表 1（代表所在工况下应用了此降噪措施）。表 1 降噪措施及测量工况工况吸声屏障隔声屏障墙壁吸声板备注1未应用任何降噪措施2单独应用其中一种降噪措施345应用所有降噪措施测量在无雨、无雪的天气条件下进行，风速达到5 m/s 以上时，停止测量。在上述不同工况下，声级计以1/3倍频程连续不间断开启5 min，间隔30 s读数，一次测量记录 10 个数据，最后输出各项数据的值。2 测量结果及分析2.1 改造前室内噪声强度改造前，在开窗面积为 1.12 m2（半扇窗户全开）的情况下，经过测量，测点 1 处的平均噪声强度为47.12 dB，测点 2 处的平均噪声强度为 45.99 dB，测量结果如图 4 所示，平均噪声强度超过了 GB 50096 2011住宅设计规范规定的 45 dB。本次室内降噪改造的目的是使室内平均噪声强度达到 GB 500962011住宅设计规范要求，即不大于 45 dB。2.2 改造后室内噪声强度（1）不同工况下平均噪声强度对比。通过对工况 1、工况 2、工况 3、工况 4 和工况 5 下测量结果建 筑 技 术第 54 卷第 4 期486 403530252015105051015A 计权下各频段的噪声强度/dB所测频率段/Hz12k5 5k 2k 800 315 125 50 20测点 1 平均噪声强度 45.99 dB测点 2 平均噪声强度 47.12 dB图 4 测点 1 和测点 2 处的平均噪声强度和各频段的噪声强度（dB）的对比可发现，测点1和测点2的平均噪声强度在应用不同降噪措施时均有不同程度的下降，其中在工况5（应用所有降噪措施）下的降噪效果最好，测点1的平均噪声强度降低8 dB左右，测点2的平均噪声强度降低7 dB左右，测点1和测点2处各工况下平均噪声强度对比如图5和图6所示。通过所述改造方式，加装新型双层屏障与墙壁吸声板使室内的平均噪声强度降低到了37 dB左右，达到GB 500962011住宅设计规范中所述的标准。工况 1 无改造措施工况 2 吸声屏障工况 3 隔声屏障工况 4 墙壁吸声板工况 5 双层屏障+墙壁吸声板工况 147.1246.5942.9945.8638.416040200工况 2工况 3工况 4工况 5A 计权下平均噪声强度/dB图 5 测点 1 处不同工况下的平均噪声强度工况 1 无改造措施工况 2 吸声屏障工况 3 隔声屏障工况 4 墙壁吸声板工况 5 双层屏障+墙壁吸声板工况 145.9941.3842.1942.5833.686040200工况 2工况 3工况 4工况 5A 计权下平均噪声强度/dB图 6 测点 2 处不同工况下的平均噪声强度（2）隔声屏障、吸声屏障和墙壁吸声板降噪效果对比。通过对工况 1 和工况 2 下测量结果对比可发现，即单独加装吸声屏障时，能使室内平均噪声强度下降 24 dB，各频段的噪声强度均下降，以中频率段（2002 500 Hz）降噪效果最为明显，加装吸声屏障前后各频段噪声强度对比如图 7 所示。工况 1工况 4工况 1工况 4工况 1工况 4工况 1工况 4工况 1工况 4工况 1工况 431.5 63 125