淺談XPE材料的應(yīng)用——以泰南路58號項目為例
淺談XPE材料的應(yīng)用——以泰南路58號項目為例
引言
噪音是指環(huán)境音量超過國家規(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)度可以用聲級表示，單位為分貝dB。噪音級在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；而長期工作或生活在90分貝以上的噪音環(huán)節(jié)，會嚴(yán)重影響聽力，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(見圖1）1。室內(nèi)常見的音量強(qiáng)度為40-60分貝，一般普通室內(nèi)談話對房間內(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、 項目概況
泰南路58號項目對噪聲控制存在著嚴(yán)苛要求，而項目所處的內(nèi)外部現(xiàn)實環(huán)境，給項目實施帶來了極大的挑戰(zhàn)。
項目位于城市建成區(qū)（見圖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、臨近軌交施工站點等情況，項目外部噪聲源不可控。建成后的項目總建筑面積約9000平方米，需滿足日均百余人的駐場工作和生活，從而建筑物內(nèi)配套的管道、設(shè)備等的滿載運行同樣對室內(nèi)噪聲控制帶來了挑戰(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（見圖3）。經(jīng)過市場前期調(diào)研、向?qū)I(yè)人士咨詢以及對蘇州類似項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為首次使用。
根據(jù)前期的方案設(shè)計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，通過合理運用XPE這類吸音、隔音材料來減少噪音的產(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2。例如針對本項目內(nèi)噪聲量大、空間容積小的吸聲降噪設(shè)計，要求對吊頂內(nèi)設(shè)備、墻面同時做吸聲處理，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，噪音還是會經(jīng)過衰減而穿透，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（見圖4），經(jīng)施工現(xiàn)場測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30分貝。為解決這一問題，滿足使用需求，在節(jié)約投資的前提下，項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以下時會造成聲源反射，2.2米以上時聲源才會被吸收。因此在2.2m以上安裝吸音板，對聲源進(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，我們再進(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（見圖6）。經(jīng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量，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)備運轉(zhuǎn)及設(shè)備振動所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲問題。對房間吊頂內(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，通過減少設(shè)備管道的共振來降低噪音的產(chǎn)生。另外，對吊頂內(nèi)管道處理作出改進(jìn)，使用套管包裹過墻水管，使用防火泥填封空隙，隔絕冷凝水管產(chǎn)生的噪音（見圖7）。經(jīng)現(xiàn)場測量，上述改進(jìn)，一定程度上減少了設(shè)備運轉(zhuǎn)及管道運行造成的噪音污染，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，上述4方面噪音控制措施前后的噪音值分時段數(shù)值對比情況見表1。
從表中可以看出，在沒有采取降噪措施的前提下，早七點到九點的早高峰和下午五點到七點的晚高峰測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)場所采用的噪音控制措施是切實可行的，XPE新型輕質(zhì)軟包材料有效降低了噪音?，F(xiàn)該項目已經(jīng)交付使用半年有余，現(xiàn)場反饋效果良好，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，為今后其他類似項目在方案設(shè)計、材料選擇、技術(shù)運用等方面提供借鑒和經(jīng)驗。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]馬少妝,梁玉玲,姚婷. 淺談城市噪音污染對健康的危害與治理[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)境音量超過國家規(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)度可以用聲級表示，單位為分貝dB。噪音級在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；而長期工作或生活在90分貝以上的噪音環(huán)節(jié)，會嚴(yán)重影響聽力，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(見圖1）1。室內(nèi)常見的音量強(qiáng)度為40-60分貝，一般普通室內(nèi)談話對房間內(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、 項目概況
泰南路58號項目對噪聲控制存在著嚴(yán)苛要求，而項目所處的內(nèi)外部現(xiàn)實環(huán)境，給項目實施帶來了極大的挑戰(zhàn)。
項目位于城市建成區(qū)（見圖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、臨近軌交施工站點等情況，項目外部噪聲源不可控。建成后的項目總建筑面積約9000平方米，需滿足日均百余人的駐場工作和生活，從而建筑物內(nèi)配套的管道、設(shè)備等的滿載運行同樣對室內(nèi)噪聲控制帶來了挑戰(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（見圖3）。經(jīng)過市場前期調(diào)研、向?qū)I(yè)人士咨詢以及對蘇州類似項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為首次使用。
根據(jù)前期的方案設(shè)計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，通過合理運用XPE這類吸音、隔音材料來減少噪音的產(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2。例如針對本項目內(nèi)噪聲量大、空間容積小的吸聲降噪設(shè)計，要求對吊頂內(nèi)設(shè)備、墻面同時做吸聲處理，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，噪音還是會經(jīng)過衰減而穿透，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（見圖4），經(jīng)施工現(xiàn)場測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30分貝。為解決這一問題，滿足使用需求，在節(jié)約投資的前提下，項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以下時會造成聲源反射，2.2米以上時聲源才會被吸收。因此在2.2m以上安裝吸音板，對聲源進(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，我們再進(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（見圖6）。經(jīng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量，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)備運轉(zhuǎn)及設(shè)備振動所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲問題。對房間吊頂內(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，通過減少設(shè)備管道的共振來降低噪音的產(chǎn)生。另外，對吊頂內(nèi)管道處理作出改進(jìn)，使用套管包裹過墻水管，使用防火泥填封空隙，隔絕冷凝水管產(chǎn)生的噪音（見圖7）。經(jīng)現(xiàn)場測量，上述改進(jìn)，一定程度上減少了設(shè)備運轉(zhuǎn)及管道運行造成的噪音污染，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，上述4方面噪音控制措施前后的噪音值分時段數(shù)值對比情況見表1。
從表中可以看出，在沒有采取降噪措施的前提下，早七點到九點的早高峰和下午五點到七點的晚高峰測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)場所采用的噪音控制措施是切實可行的，XPE新型輕質(zhì)軟包材料有效降低了噪音?，F(xiàn)該項目已經(jīng)交付使用半年有余，現(xiàn)場反饋效果良好，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，為今后其他類似項目在方案設(shè)計、材料選擇、技術(shù)運用等方面提供借鑒和經(jīng)驗。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]馬少妝,梁玉玲,姚婷. 淺談城市噪音污染對健康的危害與治理[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.