住宅外门窗隔声做法研究

2011-08-15宋英芳

山西建筑 2011年24期

张彤宋英芳

住宅围护结构包括外墙、门窗、玻璃幕墙、屋面、楼板等。除了保温、隔热、防晒、防雨、抗风等功能外，还有一个很重要的功能就是减少室外的噪声进入室内，即通过各构件的声传输损失越大越好。在住宅的各项围护结构中，外门窗对于隔声的作用明显。若采用隔声性好的外窗，外墙整体隔声量就能提高，达到采用较厚外墙的水平。据测算，当窗墙比为0.3时，如采用隔声量为50 dB的墙体和隔声量35 dB的窗组合，其整体隔声量相当于墙隔声量55 dB和窗隔声量20 dB组合的水平。

门窗隔声性能一般是指窗户关闭后的隔声量。下面先从研究专业隔声门窗入手，以求对住宅外门窗隔声研究有所帮助。

1 专业隔声门窗

专业隔声门窗相对于普通住宅门窗造价较高，构造复杂，隔声效果也明显。认真研究专业隔声门窗的设计理念、构造做法，对住宅门窗隔声设计有很好的指导意义。

专业隔声窗更多的应用在一些工业噪声治理、隔声室的观察窗等范围。隔声门的应用范围则相当广，工业噪声综合治理、电台的录音门、演播厅、试听室等等领域均有应用。从制作材料来说门可分为木质门、钢质门、塑料门等。采用最多的是钢质门，这种钢质门是由两块面板中间放入网状钢制肋条构成，内部填充材料多为玻璃棉。面板常常会采用冷轧钢板制作，因为它的表面比热轧钢板光滑，有时也会采用不锈钢板等等。

由于隔声门的特殊结构，使得它的厚度、面密度较普通门更高。因此隔声门的五金件、密封条等配件就尤为重要。这些配件的质量，可以说是决定隔声门隔声量和使用寿命的重要条件。

1.1 专业隔声门窗类产品的结构形式

1.1.1 专业隔声门

专业隔声门与普通门的不同之处就在于门扇的吸声材料、门垫子和自动底部封条等结构。正是这些特殊的设计可以有效地阻碍声波的传播而让我们得到良好的密封性和隔声量。为了保证有效，隔声门有时也会要求安装在具有隔音功能的墙和门框中。

隔声门的密封条和五金对隔声门的质量有相当大的影响。门的五金有很多种类。对于门的密封条，有些标准是根据它安装位置的不同来分类的，有四周型、竖挺结构型和门底型。大约有十几种的材料可以作为密封条原料。我们一般用的最多的是硅树脂橡胶和热塑性的人造橡胶的密封条。其他如门槛的类别也相当多。

1.1.2 专业隔声窗

当要求隔声窗的隔声量在35 dB(A)以上时，应用最多的还是双层窗结构。一般隔声窗要达到35 dB(A)以下的标准时并不是很难，制作精良的一些普通窗也可以达到这个隔声量。但对于一些隔声室、隔声罩所安装的隔声观察窗，需要更高的隔声量(如40 dB(A)以上)以及更低的共振频率时，就需要采用一些特殊的结构，常见的就是双层窗构造。双层窗和中空玻璃窗在结构上大相径庭，双层窗所采用的玻璃厚度约5 mm～15 mm不等，中间空气层的厚度更大(一般在100 mm以上)，并且沿双层窗间窗框也需作吸声处理，这样才能得到更高的隔声量。

1.2 专业隔声门窗类产品的设计

1.2.1 专业隔声门

专业隔声门的设计主要着眼于提高门扇的隔声量和改善门的密封等方面。一般门扇不宜过重:1)因为过重的门扇会产生下沉现象，导致门扇和门框产生缝隙，从而漏声;2)过重、过大的隔声门对其安装墙体的强度也会有较高的要求，普通24砖墙往往需要做加固处理。一般隔声门30 dB的隔声量较容易达到，而40 dB以上的隔声量有一定的难度，需要注意很多细节才可以达到。通常隔声门的密封处理，比增加门扇材料的厚度更为重要，而门扇内的吸声材料密度也不宜太高，除了会产生门扇面板产生侧鼓的情况外，过高的面密度内置材料反而会使门扇隔声量下降。

1.2.2 专业隔声窗

对于普通的铝窗、塑窗，上海市建筑科学研究院对塑料窗和铝合金窗进行了一系列的隔声性能实测及比较试验;5 mm厚单玻塑窗隔声量为21 dB～24 dB;5+12A+5的中空单框双玻塑窗为24 dB～29 dB;双玻的隔声量比单玻大5 dB左右。因此，由于窗的主体结构玻璃不能获得很高的隔声量，当只有30 dB(A)以下的隔声量要求时，普通单层玻璃窗可以满足要求;对大于30 dB(A)以上时，我们大都会采用双层窗设计。对于40 dB(A)以上的隔声量要求，边框需要作吸声、密封等一些特殊处理才可以达到。

1.3 专业隔声门窗类产品的误区

一般我们会认为中空玻璃的隔声性能好，其实它也有缺陷，与双层窗的隔音效果相差较大。因为常用的中空玻璃大多由两块3 mm～6 mm厚的玻璃相距5 mm～12 mm组成。这么小的中空距离，使得两玻璃间的空气层呈现为较强的“刚性”。没有起到“空气弹簧”的作用，也就丧失了一般双层构造的优点。另外双层结构存在着共振，而这很小的中空玻璃使共振现象产生在中、低频，致使隔声量有所下降。

另外，推拉窗的两个窗扇之间有缝隙，窗框与窗扇之间也有缝隙，因此有漏声现象存在，隔声性能较差;平开翻转窗通过多锁点锁闭，没有缝隙存在，密封效果非常理想，因此隔声性能很好。

2 普通住宅门窗的隔声设计

2.1 门的隔声设计

住宅普通分户门推荐用全封闭钢板防盗门。这种防盗门现在在实际设计中已广泛采用，它与专业隔声门的构造做法有一定的相似性，也是内外两面冷轧钢板，芯层填岩棉。目前楼梯间内的防盗门一般门周边不做密封橡胶条，直接对室外的才做。而从防噪声角度出发，防盗门周边必须做密封条，而且门扇上的“猫眼”等开孔部位也必须用密封胶密封。这种防盗门还有在门中央开通风花格窗的做法，从防噪声角度看是不足取的。至于传统的用钢筋和扁铁焊成的镂空防盗门对防噪声毫无益处，造价虽然比全封闭钢板防盗门低也应不在考虑之列。

木夹板门和木镶板门主要用于房间门和分户门，门缝较宽，长期变形较大，门板面层薄，隔音效果不好。塑钢门和铝合金门因为加工尺寸较准确，长期变形不大，如果按照住宅节能设计有关要求，采用中空玻璃，门板下部实体部分层采用岩棉或玻璃棉填充，同时做好门缝密封，隔音效果要比木夹板门和木镶板门好。

2.2 窗的隔声设计

窗的隔声性能与窗的抗风压性能、水密性能、气密性能等各项物理性能密切相关。还应该指出，位于外墙上的门(如阳台门)，其各项物理性能的要求与窗相同。

规范规定沿街的住宅或环境噪声较大时，应采用隔声性能较好的外窗。采用中空玻璃或双层窗，其隔声性能应不低于30 dB。前面我们在研究专业隔声窗时已经指出，中空玻璃的隔声效果比双层窗要差，双层窗间空气层厚度应不小于100 mm。

塑料门窗在安装时所有缝隙处均装有橡塑密封条和毛条，所以其气密性高于铝合金门窗。而塑料平开窗的气密性又高于推拉窗的气密性，同样情况下，平开窗的气密性要比推拉窗高1级～2级。

在寒冷和严寒地区，如果采用铝合金窗时，应采用断热型材。所谓断热型材是指在特定设计的铝合金空腔之中灌注有隔热王之称的PU树脂，再将铝壁分离形成断桥，阻止了热量的传导。这种型材对阻断热传导有效，但由于PU树脂强度很高，对声波传导没有阻断作用，因此对隔声没有帮助。门窗隔声性能一般是指窗户关闭后的隔声量。开窗通风换气使得隔声效果会大大降低，有一种方法可以让我们在得到换气量的同时隔声效果折减不多。我们借鉴专业隔声门设计中的“声闸”的概念，在做双层隔音窗时，内外窗扇开启位置错位，避免直达声。