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浮筑楼板及其减震垫的应用

作者:上海声华声学工程有限公司     上传时间:2016-12-15    浏览次数:


现代建筑中有各种设备如风机、冷冻机组、水泵、电梯等,它们在运行过程及速率发生变化时产生的振动,所发出的振动噪声会以弹性波的形式楼板、进入建筑结构中。如楼板与建筑结构没有有效的隔振,则该连接因此构成设备振动噪声主要传播途径。设备在运行过程中的低频振动及噪声均通过建筑结构振动传递,在建筑结构中波速高振动衰减小,在混凝土中传播速度40005000m/s,衰减量为0.030.2dB/m。通常建筑构件,其固有共振频率范围一般在100Hz以下,这与主导频率十分接近,则极易激发建筑构件共振。低频振动在建筑结构中波速高,振动衰减小,经过结构辐射,振动转变为空气声,对噪声敏感点产生影响。由于低频、超低频声波与人体器官频率相近,室内噪声值低于35dB(A)仍有可能影响正常学习休息和睡眠。

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一、浮筑结构;

1、浮筑结构的设置

    浮筑结构也称浮筑式楼板、浮筑式地板。早在二十世纪六十年代就开始应用,初始设置是为了提高楼板的隔声性能,以缓解楼上的活动对楼下邻居造成的影响而设计的。就是在钢筋混凝土楼板上垫一层加弹性垫层;如木丝板、甘蔗板、软木片、矿棉毡和棉毡等,弹性垫层使楼板与面层完全隔离,具有较好的隔声效果然后再铺楼面。使固体传声被大大缓解了,楼板的隔声性能也就大大加强了。在实际测量中,光裸楼板经测量计算后撞击声级为 83分贝,达不到《民用建筑隔声设计规范》的最低要求,浮筑楼板经测量计算后撞击声级为 65 分贝,达到住宅建筑楼板撞击隔声标准一级,改善量为 18分贝。

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2、浮筑结构的定义

所谓的浮筑结构,顾名思义漂浮构筑的建筑结构。在就是在地面层与承重楼板之间配置弹性装置,如弹性材料、弹簧等,也即把地面层浮筑于楼板上。这时地面层与弹性装置就构成了一个共振系统,它对楼板撞击声及设备振动传递的改善值ΔLN = 40lgf/f0

式中 f —撞击的干扰频率或驱动频率(Hz

     f0——面层与浮筑弹性装置的自振频率(Hz)。

3、浮筑结构的应用

    浮筑结构也用于设备层的设备振动噪声阻隔、衰减。楼层浮筑结构对动力设备、仪器仪表的积极隔振降噪和消极隔振均有较好的效果而受到大力推广。在大楼的设备机房、演播室、录音棚、剧院、舞厅、KTV、酒吧、健身房等场所应用广泛。浮筑楼板浮筑楼板减震垫,浮筑楼板施工,减震块,冷冻机组振动上海声华声学工程有限公司

二、浮筑结构的隔声原理;

1、形成刚性质量块,降低设备系统的振幅;

     设备的扰动频率ƒ是由设备自身的条件决定的,是固定值。为了降低传递振动噪声,主要是从降低隔振系统的固有频率Hz,降低振动传递比T,及降低设备传递的振动(振幅、加速度级)着手。为降低设备传递的振动,在多数情况下都将设备配置在相当设备重量25倍以上的刚性质量块上,在下面设隔振系统。以提高整体重量和刚性,降低设备系统的振幅,也可降低设备的重心。

2、设置弹性材料的隔离层,减少设备振动的传递比T

隔离层的设置,某种意义上就是形成隔振系统,降低自振频率ƒ0,减少隔振系统的刚度,以达到减少振动的传递。隔振系统承载的荷载产生的隔振系统压缩变形量越大,自振频率ƒ0愈低,频率比就愈大,从而使传递比小而隔振效果好。隔振效果即相应的噪声减低比例,而噪声减低量NR由隔振体系振动传递比T求出。

3、形成二次隔振,提高隔振效率;

     而利用原结构楼板上铺设的弹性隔离层,将原结构楼板与二次浇筑混凝土层其间形成没有结构联接的间隙,使二次浇筑混凝土层形成独立于结构楼板的,与设备系统形成一体的质量块,设备振动时,它将与二次浇筑混凝土层一起振动,由于二次浇筑混凝土层质量远大于设备系统质量,所以能降低设备系统的振动幅度,减少振动传递比例。而在设备下设置隔振系统,则相当于二次隔振,隔振效率大大提高。浮筑楼板浮筑楼板减震垫,浮筑楼板施工,减震块,冷冻机组振动上海声华声学工程有限公司

三、浮筑结构隔离层材料的选择;

    综上所述;只要具体弹性、可压缩变形的材料均可作为浮筑结构隔离层材料。当然,随着对工程质量的进一步要求,对使用材料的耐侯性、自振频率也就有诸多要求及限制。

1、传统的浮筑楼板材料

   如软木板、甘蔗板、玻璃棉板、岩棉板、木丝板、毛毡、焦渣、电石渣、锯末等自振频率低,均有不错的隔振效果。但是,存在的吸潮、腐烂、生虫等缺点。

2、橡胶隔振垫

     有厂家也生产出专门的浮筑结构使用的橡胶隔振垫,其基本原理仍然是在橡胶隔振垫的基础上作些许改进。但是,橡胶减振垫的固有频率较高,低频结构噪声的减振效率较低的基本特性仍然存在。同时,橡胶减振垫对工作环境条件适应性较差,受温度、臭氧、使用条件等因素的影响,易产生性能变化与老化因此要定期检查,以便及时更换。

3、弹簧阻尼隔振器

    为了提高减振、隔声效果,更有使用由一层全浮筑结构的“房中房”,将整个内房设置在弹簧阻尼隔振器上,隔振及耐久性均好于橡胶减振垫,减振、隔声效果非常良好,成本较高,如国家大剧院的一号录音棚即为如此。但是,它对设备层的荷载及所浇铸二次浇筑混凝土层重量要求精确,若超出荷载范围,会影响其隔振效果,最适合于确定的固定设备的浮筑结构。浮筑楼板浮筑楼板减震垫,浮筑楼板施工,减震块,冷冻机组振动上海声华声学工程有限公司

4、专用地面隔音系列

       随着对环境噪声影响的重视,声学研究人员的持续努力,已有进口、国产的各种专用地面隔音系列产品广泛应用于浮筑结构。该类产品有以聚氨酯、橡塑、玻璃棉等为主要原料,其特点为复合结构,抗压强度、柔韧度及抗化学品性能稳定,耐侯性强,材料弹性、强度、韧性性能较佳,施工工艺简单、安装方便。由于大规模专业化生产,价格相对廉宜。

  四、浮筑结构设置的要点;

   浮筑结构的施工要点在于,应避免原楼板与二次浇筑混凝土层的任何时候刚性连接,即所谓的防止“声桥”的不利作用,因为固体声的振动很容易沿着墙、梁、柱、基础及楼板系统侧向传递到其它各层房间,尤其是楼板与四周墙壁的刚性连接,将振动能量沿结构传播,导致其它结构也辐射声能,将浮筑结构的隔振功能破坏殆尽。“声桥”往往由二次浇筑混凝土层时的漏浆、垫层中设备管线敷设不当、面层与墙面隔离不当、踢脚板与面层的直接接触等原因造成的。浮筑楼板浮筑楼板减震垫,浮筑楼板施工,减震块,冷冻机组振动上海声华声学工程有限公司

     为了防止出现“声桥”,应注意铺设的弹性隔离层上做好防水隔离,更多的是再铺上一层防水毡,在面层与墙面间的交界处将弹性隔离层设置至面层以上,采取隔离措施。必须使整体式刚性浮筑面层有足够的强度和必要的分缝,以防止面层裂缝。对于穿过墙和楼板的电缆和水暖管道,应用弹性吸声隔声材料包裹,避免结构层与浮筑层之间形成刚性连接。

五、结语 

     综上所述,浮筑结构楼板是采用在结构或构造上采取间断的方式来隔绝空气传声和固体结构传声,所以,应了解各个工程的具体情况,需了解该建筑物的振动声源的频率、振幅及噪声敏感点的背景噪声的要求。然后根据隔声设计原则进行设计或选择隔声结构,即按隔声标准的隔声指数要求设置浮筑结构楼板,使之有合理的结构形式,选择适当的材料及施工工艺,即能满足设计要求,也能够做到较高的性价比。

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