住宅及公共建筑中的低频噪声影响及控制
低频噪声的来源多种多样。人在屋面上走动时的脚步声，雨水敲击屋面的雨水噪声，机械设备运行时的低频振动噪声，以及机械动力噪声等等。飞机起飞或车辆启动过程中也会产生低频空气动力噪声[1]。低频噪声较难控制。通常情况下，从源头上控制噪声是最为有效的。例如：低噪声设备的研发和推广，轮胎和发动机噪声的控制等都是从噪声产生的源头入手降低噪声。但多数情况下，噪声仍然不可避免地产生并传播出去。采取怎样的途径来抑止噪声传播，成为噪声控制的重点之一。
1 住宅建筑的楼板撞击声干扰
低频噪声危害人们健康的实例不胜数。最近接触的某住宅项目中，有业主投诉，白天能清楚地听到楼上走动的脚步声，夜间甚至能够听见楼上人家说话的声音和播放电视节目的声音。物品掉落地面的声音甚至比声源处还明显。目前这一类的投诉正日渐增多。一方面表现出人们对住宅声品质的关注度在增长，另一方面，因为现阶段的建筑法规对住宅声环境的限制不够严格，导致住宅噪声普遍超过舒适标准[2]。经过对上述项目的现场考察测量分析后初步确定：以上现象主要是住宅楼板的撞击声隔声量不足引起的，根据工程经验，120mm厚的混凝土楼板，撞击声压级可达75-80dB以上，低频空气声隔声量也只有35dB左右。楼面上做普通装修，未能消除地板面层和结构之间的刚性连接。而楼下客厅只做了局部吊顶，未作吊顶的部位成为隔声的薄弱环节。噪声就如同水流一样，从这个隔声低谷倾泻而下。
针对上述情况，一般可以采取以下两种做法来减弱噪声影响。最佳的途径是从噪声产生的源头上进行处理。在结构楼板上方，用隔声毡等材料做垫层，将地面浮筑于基础之上，同时还应断开地面和墙面之间的刚性连接，防止声音经由墙面或梁柱传播。这种浮筑构造能有效抑制撞击声的传播，同时可以提高楼板本身的空气声，尤其是低频声的隔声量。
在楼板下方，设置隔声、隔振的附加层或吊顶层，是一种消极隔声手段，以空腔、无机纤维材料、阻尼材料和薄板组成的吊顶或隔声层，具有较好的衰减低频噪声的效果。如果设计到了不得不采用消极隔振手段来处理的阶段，通常也可以采用以上构造来降低局部范围内的噪声干扰。只要条件允许，我们更趋向于前一种做法。因为它比后一种做法造价要低，作用显著、实施方便。
2交通噪声对临街住宅的低频噪声干扰
目前交通噪声对居住环境的影响是普遍关注的问题之一。2008年接触到两个项目中，要求对交通干道边的住宅做噪声评估和控制。经过现场考察和测量，临干道的许多高层住宅（20层左右）普遍受交通噪声影响严重，室内噪声明显超出住宅内声环境的标准[3]要求。
造成这一现象的原因有以下几个方面：其一、声源的构成复杂，不同车辆在不同工况下产生的中、低频噪声可达70-80dB，低频噪声尤其明显。其二、低频噪声随距离衰减较小，楼层越高，受低频噪声辐射的角度越大，噪声影响越显著，9层以上窗外1m处低频噪声普遍高达70-75dB。其三、建筑构件的低频隔声性能普遍较弱。临干道一侧设有落地门窗是目前较为普遍的住宅建筑风格。这类门窗用5-9mm厚的单层或双层玻璃构成，双层玻璃中间的空气间隙一般只有9-12mm，对低频隔声几乎没有贡献（100mm空气层低频隔声量可增加5-10dB）。实测窗户隔声量（小面积推拉窗）隔声量约30dB，低频不到25dB。落地平开门的隔声量只有25dB，低频只有15-20dB。
为了改善室内恶劣的噪声环境，需要针对上述三个方面采取措施。采用低噪声路面、隔声屏障[4]和提高建筑构件的隔声性能，采用隔声量高达40dB的隔声窗[5]。
3 机场的低频噪声问题
飞机场主要噪声来源有两个：外部飞机噪声，主要表现为中、低频噪声；楼面上的大型空调设备振动噪声。
噪声控制首先是考虑飞机场的航站楼屋面的隔声性能。飞机场的屋面由金属屋盖和玻璃组成，这种轻质结构隔声性能较差，室外噪声透过屋面进入室内有两个途径：直接穿过维护墙体进入；因波动特性绕射或衍射传入。
与普通150mm厚混凝土屋面（加之常规的找平层、保温层、防水层、垫层、保护层等，面密度可达500kg/m2）相比，金属屋面和玻璃的面密度都不到40kg/m2，这种轻质屋面比混凝土屋面的空气声隔声量低将近15~20dB。与此同时，机场大厅外部噪声高达80dB以上，声环境较为恶劣。如采用不加处理的轻质屋面，室内噪声可高于50~55dB以上。另外，在轻质屋面的接缝，由于缝隙漏声，一定程度上降低隔声性能。室内噪声还有可能更高。
提高轻质屋盖隔声性能的设计主要有：增加屋盖重量、结构分层、内增隔声层、缝隙处理、阻尼处理、隔声吊顶等。
（1）增加屋面的重量：将轻质屋盖的面密度提高到上限120kg/m2；隔声量可达40dB左右。又因为重屋面固有频率低，有利于对冲击的减振，衰减在物体中传递的弹性波，可降低雨水噪声。
（2）改造轻质屋面的分层结构：分层数量越多，界面上反射衰减声能越多。在层与层之间形成空腔结构，并在空腔内填吸声材料，能够大大提高隔声量。这是因为空气弹簧和空腔内声音来回反射损耗很大部分的声能。
（国家体育馆轻质屋盖隔声设计中，采用九层复合、双空腔屋盖结构，面密度不超过60kg/m2，隔声量高达50dB。）
（3）内增隔声层：一般轻质屋面板内，采用纸面石膏板、GRC板做隔声层，一方面起到分层的作用，一方面增加了重量。隔声量可增加5-10dB。隔声层所采用的隔声板必须是连续的（采用25cm宽的纸面石膏板将缝隙扣盖住），以防止缝隙漏声。
（4）缝隙处理：金属屋面板与板之间搭接处，会有缝隙，缝隙漏声会导致屋面隔声性能下降。影响可达10dB以上。采用柔性压条、扣盖、填堵等方式对缝隙密封处理。（金属板对接处，可挤入O型聚苯乙烯密封条堵缝，也可以采用几型压条（内填玻璃棉）扣盖）。
（5）增加阻尼层：屋面上涂刷橡胶、沥青等阻尼材料。轻质屋盖可能因为板材共振，在共振频率上，隔声量大大降低。采用柔性粘性材料，如：橡胶、沥青、棉毡等，将阻尼材料粘接或涂刷在金属屋面板底部。降低金属板对声音共振的敏感响应，可提高隔声量。（将保温棉过盈满填并用上下板将其夹紧，可为上下板提供阻尼，提高隔声效果。）
（6）弹性材料：当屋盖上下层板材由龙骨（或其它刚性支撑件）固定时，受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板，这种传声现象叫声桥。声桥会降低构件的隔声性能。在板材和龙骨之间加弹性垫（如：弹性金属条、弹性材料垫）可适当提高隔声量，改善值最多可达5dB。
（7）隔声吊顶：在屋面下，采用弹性吊杆吊装双层12mm厚纸面石膏板，上铺50mm厚离心玻璃棉，这种构造对于隔声量有较大的提高，可获得15-25dB的隔声增量。
（8）采用夹胶玻璃：中空夹胶玻璃，玻璃总厚度15mm，夹胶厚度不小于1.44mm，面密度可达30kg/m2以上，隔声量可达35dB以上。增加玻璃厚度以及中间PVB夹胶的厚度可进一步提高隔声量。或者采用三层玻璃两层夹胶。（在玻璃下增设阳光板，对隔声性能影响较小。）两层金属板中间夹保温防潮层，隔声量约25-35dB。
（9）钢筋混凝土屋面或楼板上安置大型空调设备时，适当增加楼板厚度和采用浮筑结构都能够有效地降低结构声的传播[6]，并增加楼板构件的空气声隔声量。
4 结 语
低频噪声影响日常生活工作的事例屡见不鲜，成为当今社会一个普遍的问题。低频噪声控制不仅是研究工作者和声学工程师的重要课题之一，还要结合法律法规的推行和渗透、性能优异的隔声隔振产品的研发和推广。
参考文献（略）
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