成品住宅设计、配置这样做,才能更好规避噪音!

2020-04-25 16:23   作者:河南省中原成品房研究中心   来源:远洋设计汇(Sinooceanland-   点击数:1982

成品住宅室内声环境舒适度的营造,直接关系到用户居住的体验感,2017年3月1日实施的《河南省成品住宅设计标准》,对住宅室内允许噪声级的低限标准作了明确。但在实际生活中,成品住宅前期设计的隔声问题、配置部品的噪音问题等尚未引起开发企业的足够重视,这就容易导致住宅交付后用户易被室内噪声问题所困扰,导致居住品质下降问题的产生。室内噪声来源多种多样,大致可分为三类:室外环境噪声、邻居噪声以及室内噪声源。针对前两者可主要通过外门窗、外墙、室内分户隔墙、楼板等等建筑结构的设计进行相关隔声处理。本文则重点对于室内的噪声来源尤其是低频噪声源进行分析,并针对性提出相应的解决建议。


1  室内声环境与噪声


1.  成品住宅室内声环境设计有标准

随着经济水平的提高,人们越来越重视居住环境的舒适度,不仅注重套型内部的平面空间关系组合,硬件设施的配套,更注重住房的光环境、声环境、热环境和空气质量环境等综合条件带来的生活品质的提升。《河南省成品住宅设计标准》,即对室内允许噪声级的低限标准进行了明确。



室内允许噪声级的低限标准


同时,对室内声环境的设计也提出了要求,如内墙面宜采用吸声的材料;水、暖、燃气管道穿过楼板和墙体时,孔洞周边应采取密封等隔声措施;各机电设备、器具宜选用低噪声产品等,这些措施都是为了降低噪声对人体健康的危害。那么如何在成品住宅设计和部品配置阶段就尽可能地将噪音的危害降到最低,让我们首先了解下噪音的相关背景知识。

 

2.  噪声

噪声,从物理学角度,是指发声体做无规则震动时发生的声音。从人体感受的角度出发,凡是和妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都可以称之为噪声。我们经常用声压级来描述声音的大小,即我们常说的分贝值。

 

3.  低频噪声

持续的高声压级的噪声,即高分贝值的噪声可以引起人们身体和心理的不适,从而带来健康问题。但声压级并不能完全准确的代表噪声音对于人体影响的程度,我们还需要考虑声音的频率。一般人所能听到的声音在20Hz~20000Hz之间。低频噪音是指频率在500赫兹(倍频程)以下的声音。在人耳范围内是在20Hz--500Hz是低频,即在一秒内震动20到500次所发出无规律的声音称之为低频噪音。频率在500Hz~2kHz为中频,而高频则是2kHz~16kHz。


常见的低频噪声污染源辐射的噪声整体声压级水平不太高,但其传播能力强,能通过固体媒介传递振动并辐射出二次空气噪声,在空气中传播不易衰减。低频噪音按传播途径主要分为:结构传声、空气传声及驻波。


结构传声是指安装在大楼内的电梯主机、变压器、水泵、中央空调主机通过居住大楼的基础结构大梁、承重梁将低频振动的声波传导到各家各户。

 

空气传声是指低频噪音通过空气直接传播到小区住家户。

 

驻波是指低频噪音在传播过程中经过多次反射形成驻波,低频噪音在波腹中的振幅最强,对人的健康危害最重。

 

4.  低频对于人体健康的影响

人体内器官固有频率人体各器官的固有频率为3~17Hz,头部的固有频率为8~12Hz,腹部内脏的固有频率为4~6Hz。如果外来的次声频率与体内脏的振动频相近,则很容易与低频声音产生共振。



人体固有频率表


研究表明,低频噪声会在各个方面影响人健康,包括:

1. 常见低频噪声的声压级不强,不易通过听觉察觉,从而人们可能会忽略其问题的存在。

2. 精神紧张。低频噪声可以直接穿透耳骨头,让交感神经持续处于紧张状态。

3. 嗜睡。低频噪声可能降低血压循环,扰乱心率,从而导致大脑缺氧,引起嗜睡。

4. 心理影响。研究表明,长期的低频噪声可引起人的会引起烦躁不安,甚至引起精神衰弱。




2  噪声源分析及建议


从常见住宅户型的卫生间、厨房、起居室、卧室等不同的功能空间,来分析可能产生的噪声的设备。

 

1.  偶发性噪声设备

在住户的偶尔使用期间会发出噪声的设备,包括卫生间的马桶和排水管道、厨房的抽油烟机、洗衣机等等。


排风扇

排风扇的噪声主要通过电极驱动扇叶旋转带来空气的快速流动,其噪声主要来自于电机的旋转。目前市场上已很常见的静音排风扇,其标称噪声可降低至35dBA以下。




洗衣机

洗衣机在使用期间会同时产生高、中低频噪声。高频噪声主要是来自于其转动电机的转动,中频噪声主要来自于轴承或排水泵。而低频噪声则主要来自于其减震器在脱水时进行的往复运动。


选择静音洗衣机,目前国家标准尚未对低频进行要求,但可查看铭牌中标称的声压级来尽量减少洗衣机使用期间引起的噪声。



马桶

常见的马桶类型分为冲落式和虹吸式。冲落式马桶靠使用水流瞬间的强大能量冲掉秽物,水流冲击管壁及水箱上水的声音都比较大。虹吸式马桶冲水时水面放到很高,秽物随着水往下走。水流的冲击声音非常小,也称为静音马桶。




给排水设备及管件

不同的排水方式其噪声也会有较大差异。首先,由于排水方式的问题,常规的排水为隔层排水,上层住户的排水需要穿越楼板在下层住户的吊顶中铺设排水管件,引起排水噪声。而同层排水,是指卫生间内卫生器具排水管(横支管和横干管)均不穿越楼板进入他户,而是合理的在本层内敷设管道进入排水总管(主排污立管),这样就可以很好的避免上层住户排水引起的水流声。


同层排水                                                                隔层排水


同时,针对竖管中排水引起的措施,可以采用静音管材,包括单壁螺旋管,或者更加静音的双壁中空螺旋管材。水流在流经水管管壁时沿着内壁的导流筋呈螺旋流动,由于导流筋的导流作用减轻了水流对于管壁的充击,从而降低管道的震动引起的低频噪声。


中空螺旋管



抽油烟机

抽油烟机的噪声主要来源于使用期间的高速风机。风量越大排油烟效果越好,但相应的噪声值也会偏大。




2.  持续性噪声源

在整个住宅正常运行中,部分设备系统需要持续运行,从而会持续或者不定期发出噪声的设备系统,包括住宅户的卫生间排风扇、冰箱、空调,以及公共区域电梯、水泵等。


冰箱

家用冰箱,根据冷却方式的不同,主要分为风冷式和直冷式两种。风冷式冰箱,内有一个小风扇强制箱内空气流动,其噪声也相对较大。直冷式或有霜电冰箱在冰箱内不设置风扇。根据冰箱的工作原理,可选择直冷式冰箱,可以一定程度上减少冰箱引起的噪声。同时冰箱的安装可尽量远离卧室甚至客厅,放置在厨房。




电梯

根据调研发现,电梯噪声中的中高频噪声经隔墙进入住宅室内的衰减十分明显,但是住户可能仍然能明显感受到室内存在低频噪声。


某住宅电梯房及相邻室内频谱



这是因为,高频噪声可以通过空气、墙体和地面的吸声作用进行阻隔,而低频部分的噪声则可能由于设备基础的震动通过墙体传递至相邻房间室内,加之室内墙面反射可能形成的驻波,甚至有可能由于建筑主体的共振,很容易传至住宅户内。某些频段超过人耳的听觉阈值时,人就能感觉到该声源的存在。


针对电梯噪声振动产生原理和特点,首先电梯井道不宜与起居厅、居室贴临,必须贴临时建议电梯井道附近作个壁柜一类的空间,并采取隔音措施。在建筑设计中可通过朝向、远离等措施来减少电梯噪声振动和噪声对居民的影响,且速度大于 2.5 m/s 井道上部应设高度大于1m 的隔声层。而对于电梯本身,电梯主机及轿厢、轨道等固件做适当的减振,常规的加橡胶减振垫可以有一定作用。


如果想进一步减少电梯引起的低频噪声,可选用专业的针对性强的电梯低频噪音减振装置控制其结构性振动声能量传递率的衰减,从而达到电梯隔音降噪的满意效果,措施包括电梯拖曳器隔音减震器,井道隔振器等。


拖曳器减震器                                  电梯井道隔振器


空调设备

住宅常见的空调形式为分体式空调(包括VRV系统),主要由室内机和室外机组成。室内机和室外机通常都会由于风机转动引起高频噪声,这部分噪声和设备的固有属性有关系,在空调选型时需选择标称噪声分贝值较低的设备。而有一部分噪声,则是由于空调室外机引起的低频噪声,其频谱通常在50~290HZ之间。这部分噪声通常由于压缩机旋转振动传至外机钣金结构上引起。


通常住宅项目中室外机可以安装在地面、阳台、屋顶及外墙上。其中受住宅建筑形式以及空调系统管长限制,室外机放在地面和屋顶的情况较少。将室外机安装在阳台上是实际工程中采用较多的一种方式。一般说来,安装位置优选厨房阳台,其次是客厅阳台。但切记选择与卧室或书房等对噪声敏感的房间或相邻的阳台安装室外机。


同时,对于室外机的安装,如果是混凝土基础,可采取的做法是采用橡胶减震垫或者橡胶波纹板。需要注意的是不建议使用点阵式安装方式,因为点式减震减少了设备底座与基础的接触面积,设备底座容易产生变形,进而产生其他异响。如果是墙挂式基础,除了同混凝土基础采用橡胶减震垫外,还可进一步安装专用的弹簧减震器。


 

混凝土基础示意图                                             墙挂式基础示意图



水泵房

一般生活水泵房在地下。地下水泵房主要由机组运行时震动引起的固体声(低频噪声)和空气噪声组成。空气噪声对在其上部1至3层的住户影响较大,因为经过多层楼板隔声之后,机房内空气噪声基本不会到达四、五层的住户室内。而由振动产生的结构传声,则可能影响到十楼甚至更高。


对于此类设备,应重点采取减振措施。减震措施包括橡胶垫减振,阻尼弹簧减振器,减振台座等等,适用于不同震动强度的设施。


机组减震台座示意图


机组减震台座示意图


另外,如果设备放置在屋顶层,为减少设备对于顶层住户的影响,可以考虑局部浮筑楼板。铺设弹性隔声垫的楼板可以改善其撞击声隔声性能达到15~35分贝。




3  其他低频噪声处理措施


软装

如前面所述,低频噪音在传播过程中容易经过多次反射形成驻波,低频噪音在波腹中的振幅最强,对人的健康危害最重。合理的室内软装可以有效的降低低频驻波,措施包括较厚的布艺窗帘,软包等。


布艺窗帘                                                                           软包



室内绿植

通过在室内适当增加绿色植物进行噪声处理。研究表明绿植首先可以使居住者对低频噪声的主观烦恼度进行一定程度的改善。同时,室内植物还对声波有一定的吸收作用,并且大体形、大叶面、多叶量的观赏植物对噪声声压级下降作用明显。所以,可以在室内尽可能的选择一些叶形尺寸较大的植物, 比如绿萝、也门铁等。


结语

噪声对于人体产生的危害非常复杂,其中,低频噪声虽然噪声整体声压级水平不太高不容易被人耳察觉,但其传播能力强,且常常成为长时间持续的污染源,容易对人体产生长远的伤害。在住宅室内,经常会遭受来自于建筑公区的电梯、水泵的长时间持续性低频噪声,还有室内设备比如空调、冰箱的间断性低频噪声污染。低频噪声的危害近些年来逐渐引起科研人员及大众的重视,如何彻底解决在居住空间内的低频噪声污染,不仅仅需要成品住宅开发企业提前考虑用户对室内声环境舒适度的要求,还需要来自于政府、供应商及住户的多维度努力。


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