談在建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制

1、<p>　　談在建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制</p><p>　　摘 要：在夏熱冬冷地區(qū)（以湖南地區(qū)為例）建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，對(duì)建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的實(shí)踐操作有積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。具體來說，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造的選用及處理和建筑設(shè)計(jì)相關(guān)方面（如：建筑綠化）等環(huán)節(jié)上可實(shí)現(xiàn)兩者兼顧，并均取得一定效果。 </p><p>　　關(guān)

2、鍵詞：建筑節(jié)能； 建筑噪聲； 傳熱系數(shù)； 隔聲量； 圍護(hù)結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　1前言 </b></p><p>　　眾所周知，能源問題是當(dāng)前世界各國(guó)普遍重視的問題。在全世界總的能源消耗中，建筑能耗約占25%~40%。近年來，我國(guó)的建筑節(jié)能工作已進(jìn)入全面實(shí)施階段，隨著一系列關(guān)于建筑節(jié)能的國(guó)家法規(guī)及地方標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施，整個(gè)建筑行業(yè)從業(yè)人員不僅從觀念上對(duì)建筑

3、節(jié)能有了一定的重視，而且在具體工作中取得了一定成果。使建筑節(jié)能在理論研究和實(shí)踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有相當(dāng)大的差距。關(guān)于建筑節(jié)能，我們尚有許多工作要做。 </p><p>　　同時(shí)，隨著我國(guó)的社會(huì)和城市建設(shè)到了一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期，人們開始對(duì)影響我們工作、生活的一個(gè)重要問題——噪聲問題投入更大的關(guān)注，噪聲問題已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。從我國(guó)目前的整體狀況來看，我國(guó)的建筑聲

4、環(huán)境長(zhǎng)期以來未能得到應(yīng)有的重視。而建筑噪聲控制工作在整個(gè)建筑行業(yè)中也處于起步階段，往往是建筑噪聲出現(xiàn)后，進(jìn)行噪聲治理，而對(duì)于建筑噪聲的防護(hù)和控制，雖有一定的理論研究成果和方法。但在實(shí)踐操作上并不普及。 </p><p>　　本文試淺談在夏熱冬冷地區(qū)（以湖南地區(qū)為例）建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段，借此對(duì)建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的實(shí)踐操作產(chǎn)生積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 </p>&l

5、t;p>　　2從理論上談?wù)劷ㄖ?jié)能與建筑噪聲控制的原理和措施 </p><p>　　節(jié)能方面，湖南省屬于夏熱冬冷地區(qū)，不論從冬季保溫還是夏季隔熱方面，建筑能耗構(gòu)成主要是通過圍 </p><p>　　護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂、樓板、門和窗）的傳熱及空氣滲透。關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（K[W/m2·K]）緊密相關(guān)，而解決空氣滲透在于增強(qiáng)建筑的密閉性，密閉主要是在門窗這一

6、塊，門窗要有很好的氣密性。噪聲控制方面，主要考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲，為使所設(shè)計(jì)建筑達(dá)到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，必須使圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有足夠的隔聲性能，以防止來自外界的噪聲干擾。同時(shí)，建筑的密閉性對(duì)建筑隔聲也有明顯的影響，墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的孔洞（例如門窗縫隙等）會(huì)使其隔聲性能明顯下降。 </p><p>　　因此，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中采用傳熱系數(shù)較低而又可提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量的材料（例如離心玻璃棉等）或構(gòu)造，可取得節(jié)能和隔聲兩方面的效

7、果。另一方面，雖然增強(qiáng)窗的氣密性與減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的孔洞、縫隙面積是不同的概念，但是，對(duì)建筑密閉性的要求使其在構(gòu)造上具有某些相近的措施。 </p><p>　　其他某些建筑設(shè)計(jì)相關(guān)方面，例如建筑綠化也同樣在節(jié)能和隔聲兩方面有著積極的含義和作用。建筑綠化可起改善局部熱氣候；調(diào)節(jié)空氣濕度；降低城市噪聲污染；防止灰塵侵襲等作用。 </p><p>　　由此可見，在建筑設(shè)計(jì)中采取某些綜合考慮建筑節(jié)能與

8、建筑噪聲控制的技術(shù)手段從理論上說具有可行性及現(xiàn)實(shí)意義。本文綜合考慮的途徑主要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造方式上著手，并思考建筑綠化的作用。下面從具體細(xì)節(jié)上討論。 </p><p>　　3可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu) </p><p>　　可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有外墻，外門、窗等，下面談?wù)勗谶@些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和材料的選取上具體如何兼顧節(jié)能和隔聲。 </p><p&

9、gt;　　3.1外墻?，F(xiàn)階段湖南地區(qū)建筑外墻以240厚粘土空心磚為主，分層增加約20~60厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂漿等材料形成外墻保溫構(gòu)造以滿足整個(gè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。而磚墻本身面密度大，隔聲較好，240厚磚墻雙面抹灰的計(jì)權(quán)隔聲量達(dá)到54.5dB，完全能滿足建筑隔聲要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢(shì)，這種材料雖導(dǎo)熱系數(shù)較低，約0.2~0.3，可很大程度上降低墻體傳熱系數(shù)。但其隔聲性能不如磚墻，200厚加氣混凝土墻雙面抹灰的

10、計(jì)權(quán)隔聲量為44.5dB，這與其面密度有關(guān)（質(zhì)量定律）。此時(shí)，若只采用200或240厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某些情況下難以達(dá)到隔聲要求，須采取增加其他材料或設(shè)空氣層等構(gòu)造措施來提高隔聲量。在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意此類情況。 </p><p><b>　　3.2門窗 </b></p><p><b>　　3.2.1外窗 </b></p>

11、<p>　　a.窗墻比：不同朝向的窗墻比的大小對(duì)能耗有很大影響（由于外窗的傳熱系數(shù)一般來說比外墻小很多，影響外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合傳熱）。隨著窗墻面積比的增大，外窗的傳熱系數(shù)要求更小，以達(dá)到相近的節(jié)能效果。不同朝向、不同平均窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)見表1。 </p><p>　　同樣，窗墻比對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合隔聲能力也是有很大影響的。窗戶的隔聲性能不好，如果窗戶的面積不大，隔聲性能與窗面積大、隔聲性能非常

12、好的窗幾乎差不多（見表2）。 </p><p>　　由此可見，在適當(dāng)范圍內(nèi)減小窗墻比可使節(jié)能和隔聲均更易滿足要求。 </p><p>　　b.窗體材料：節(jié)能方面，湖南地區(qū)窗框材料木、塑料、斷熱鋁合金優(yōu)于鋼、鋁合金（見表3）。但木、塑料非現(xiàn)代建筑所青睞，斷熱鋁合金由于造價(jià)較高，使得鋁合金成為應(yīng)用最為廣泛的窗框材料，同時(shí)采用復(fù)合層玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的節(jié)能效果。 </p>

13、;<p>　　隔聲方面，同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所對(duì)于不同的窗框材料的隔聲性能做了測(cè)試，可從其實(shí)測(cè)結(jié)果得出結(jié)論：鋁合金窗框與塑鋼窗框在1KHz以下，兩者隔聲量基本接近，但鋁合金窗框在中高頻隔聲性能優(yōu)于塑鋼窗。而關(guān)于玻璃，我們知道可以單純?cè)黾硬ＡШ穸葋硖岣吒袈暳?。但在?shí)際應(yīng)用中，往往使用復(fù)合層玻璃來替代，可以取得窗扇重量大為減輕的優(yōu)點(diǎn)。在隨復(fù)合層玻璃的變化，隔聲性能的數(shù)據(jù)對(duì)比中，可以得出一個(gè)很有實(shí)用意義的結(jié)果，即在玻璃+空氣層+玻璃

14、的復(fù)合層中，單層玻璃的厚度宜控制在4~6mm，空氣層厚度約在10mm左右。經(jīng)過對(duì)比，若節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)的采取相近的中空玻璃參數(shù)，可以取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。 </p><p>　　c.雙層窗：雙層窗對(duì)節(jié)能和隔聲都有利，雙窗的間距受到建筑物外墻厚度的限制，可供采用的間距一般為10cm左右。實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，雙窗間隔10cm的計(jì)權(quán)隔聲量為33dB。在雙窗間隔作吸聲處理后，其隔聲量達(dá)36dB。隔聲效果較好，而雙層普通玻璃窗的

15、節(jié)能效果可見表3，而從造價(jià)來說，雙層窗的工程造價(jià)約為復(fù)合玻璃窗的50%。 </p><p>　　3.2.2住宅外門及陽臺(tái)門 </p><p>　　湖南地區(qū)住宅外門及陽臺(tái)門在節(jié)能設(shè)計(jì)中可采用多功能戶門（具有保溫、隔聲、防盜等功能）及夾板門等。夾板門一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料，而玻璃棉或礦棉等同時(shí)也是吸聲材料，節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的如：雙層金屬門板，中間填充15mm厚玻璃棉板，可考慮

16、適當(dāng)增加填充厚度來提高隔聲量。而門的密縫處理對(duì)于門的隔聲也有很大影響，在防止空氣滲透上也能起一定作用。 </p><p><b>　　4建筑綠化 </b></p><p>　　建筑綠化在節(jié)能上的含義及作用已是眾所周知的，而利用綠化減弱噪聲，也是常用的噪聲控制方法。 </p><p>　　4.1節(jié)能方面，綠化可以調(diào)節(jié)溫度，尤其是降低夏季溫度，樹木

17、枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經(jīng)過測(cè)試，夏季林地及草坪的氣溫與普通場(chǎng)地氣溫比較，平均降溫值約為2.5~3℃。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無綠化的房間約3℃，同時(shí)在11~16時(shí)段內(nèi)的升溫速率有綠化房間也明顯優(yōu)于無綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對(duì)節(jié)能均能起到一定效果。如：臨街綠化，樓間綠化，樓旁綠化，建筑本體綠化等。 </p><p>　　4.2減噪方面，在噪聲源與建筑之間的大片草坪或

18、是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠?qū)挾惹覞饷艿木G化帶，是減弱噪聲干擾的措施之一。值得注意的是，運(yùn)用綠化來防止和減少噪聲對(duì)建筑的干擾時(shí)，應(yīng)考慮到噪聲的衰減量隨植物配置方式、樹種及噪聲的頻率范圍的變化而變化。一般來說，綠化對(duì)于低頻噪聲的隔聲能力優(yōu)于高頻；混植林帶的隔聲能力優(yōu)于純植林帶；而植物本身的吸聲能力，一般以葉面粗糙、面積大、樹冠濃密的為強(qiáng)。在建筑綠化布置方法上，臨街綠化對(duì)減噪的作用較大。在道路邊設(shè)置1.8~2.4m寬的灌木綠帶+6m

19、寬的大喬木綠帶，其隔聲量可達(dá)8~10 dB。 </p><p>　　湖南地區(qū)的植物基本屬于常綠植物，以香樟最為常見，香樟屬于常綠喬木，一般來說，可形成濃密的樹冠及濃蔭，在建筑綠化中以香樟與灌木綠帶的結(jié)合布置較為普遍，設(shè)計(jì)得當(dāng)，在節(jié)能與減噪方面均能產(chǎn)生效果和作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 柳

20、孝圖.建筑物理.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000. </p><p>　　[2] 項(xiàng)端祈.實(shí)用建筑聲學(xué).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992. </p><p>　　[3] 房志勇.建筑節(jié)能技術(shù).中國(guó)建材工業(yè)出版社，1998. </p><p>　　[4] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所.建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987. </p><p&g