超静音建筑机电施工技术

在一些建筑内部的某些房间、大厅等特定空间，需要与外界的噪声和振动做到隔绝，并在这些特定空间内进行一些与声音高度相关的活动，此类建筑被称为“超静音建筑”，如剧院、音乐厅、电影院 等。而如何实现超静音建筑中特定空间的超静音环境，则是一个极具挑战性的任务。本研究将针对超静音建筑的机电施工过程进行总结，并深入探讨相关的降噪与减振技术。

1?噪声及振动产生原因

现代化建筑对舒适性、智能化的要求越来越高，而各种设备的应用不断增加，在给人们带来舒适及便利的同时也产生了大量的噪声及振动污染。其中机电噪声主要由通风空调、给排水、电气等设备产生，因此在施工前，应认真分析噪声及振动产生的源头、传播介质、传播途径等，进而实现对机电系统噪声和振动的有效防控。水泵、通风机组等设备产生的噪声与振动分析，见表1。

表1?主要噪声与振动

   

2?降噪措施及方法

（1）对于一般民用建筑，根据GB?50118—2010 《民用建筑隔声设计规范》规定：一般民用建筑构件的隔声值要求大于45~51?dB。

（2）对于超静音建筑，要根据设计要求确定其隔声标准。如北京城市副中心项目作为一座超静音建筑，其隔声标准相较于其他一般民用建筑更为严格，建筑声学其隔声要求见表2。

表2?项目各区域房间室墙体隔声量要求

   

2.1?降噪策划与准备

为达到机电工程消声减振的目的，必须对机电各系统进行消声减振设计、选用低噪、低振设备、改变或阻断噪声与振动的传播途径，并加入主动式消声减振工艺等。

2.1.1?对机电各系统进行声学深化设计

对机电系统进行消声、减振深化设计。根据给排水、暖通、电气等各专业特点，重点在消声器选用、减震选用、运用BIM技术优化排布3个方向进行声学深化设计。

（1）消声器选用。

1）所使用的消声器默认有效长度不小于1?m。两节消声器之间距离需不小于1.5?m。

2）计算所选用的消声器消声量均参考15K?116–1《XZP?100消声器选用与制作》、15K?116–2《XZP?200消声器选用与制作》的相关要求。

3）消声设备需由专业厂家生产，并提供相应的消声产品测试报告。

4）消声设备供货厂家提供的消声器及消声弯头的消声量应满足15K?116–1《XZP?100消声器选用与制作》、15K?116–2《XZP?200消声器选用与制作》的相关要求，并提供产品对应消声量实验室检测报告。

5）消声器消声量一般性要求见表3。当施工实际采购消声器消声量低于表3要求时，应在现有暖通管线增加消声器数量或采取其他消声措施。

表3?消声器应满足的消声量     dB

   

6）最终根据各噪声敏感区的不同要求，编制消声方案设备表。

（2）减振器选用。

1）风机、水泵、空调机组等设备的减振器必须使用由设备厂家配套提供的产品，在设备订货前就应将包括减振要求在内的所有设备参数提交生产厂家，作为生产依据。

2）消防水泵管道及消防排烟风机原则可不考虑隔振措施。

3）管道隔振计算重量应考虑2组支吊架间管道的自重、满管水重（或电缆线重量）、保温层重、防火包覆层重等所有支吊架受力之和。

（3）运用BIM技术，将优化后的相关设备模型融入机电模型，在BIM管道综合排布阶段尽可能消除碰撞、排布不合理等不利情况。

2.1.2?降噪相关材料、设备选用

（1）在机电系统设备选型时，优先选用低噪、低振的机电设备，如箱式设备、变频设备、缓闭式设备、静音设备，以及高效率、低转速设备等。

（2）声学敏感区的风管需选用2?mm厚镀锌钢板风管，外包隔声毡，使用弹簧吊式减振器吊装，外敷离心玻璃棉（可兼作保温层或防火包覆）。如图1所示。

   

图1?风管壁外隔声包裹要求

（3）其他消声减振材料还包括隔声封堵、隔声电气接线盒、软接等。此类材料仅需根据各专业相关要求安装即可。

2.2?施工过程注意事项

（1）严格按照施工图纸、消声器深化设计、机房BIM优化排布图等施工。

（2）减振器安装要点如下。

1）隔振惯性台座采用槽钢焊接而成，中间为钢筋混凝土，混凝土强度不低于C20。

2）安装时先布置减振器位置，施工台座时，先用垫块抬高模板，使减振器不受力，然后浇筑混凝土。

3）待混凝土保养期满后，将机组设备放置于惯性台座上并固定，将（卸去垫块）缓慢放下，使各减振器均匀受力。

4）通过减振器调整机组水平，使减振器刚度中心与隔振体系统重心在同一垂直线上。

（3）施工过程中对每处穿墙管道套管安装、封堵严格检查，做到不遗漏。墙、楼板均需进行隔声封堵。封堵要注意以下事项。

1）封堵前，对洞口及洞口中的穿越管线进行清 理，使之干净、顺直、与洞口同心。

2）将大于80?kg/m ³ 容重的矿棉紧密填入孔洞与管线的缝隙内，两侧各留出20?mm用于填充膨胀型防火密封泥。

3）封堵过程及封堵后48?h系统不得运行，不得有扰动。

4）管道穿越墙壁或楼板进入主要技术用房（如会议室、办公室等）时，必须做防火隔声封堵。

5）其他情况，做一般封堵，但不能和墙壁或楼道硬连接。

电缆桥架、电缆束防火封堵示意如图2、图3 所示。

   

图2?电缆桥架防火封堵示意

   

图3?电缆束防火封堵示意

（4）管线开槽应注意：当砌体墙表面进行管线开槽时，应使用水泥砂浆进行线槽回填。砌体墙线 管、线盒开槽应使用水泥砂浆回填。

（5）对隔声有要求的区域的插座、开关、线 盒，所有声学标注有隔声量要求的轻质墙构造，均需对插座、开关线盒进行隔声加强处理。利用隔声电气接线盒代替常规86盒，隔声电气接线盒如图4所示。

   

（a）                （b）

图4?一种隔声电气接线盒示意

（a）正视图；（b）侧视图

2.3?声学检测验收

2.3.1?声学相关隐蔽验收

隐蔽管道严格按照设计要求、深化设计、施工方案及相关规范验收，保留隐蔽验收影像资料。 对管线穿墙、穿楼板处的声学封堵需独立进行隐蔽验收，形成独立的验收记录资料，并归档。

2.3.2?声学测量仪器规定

（1）测量用声级计应符合GB/T?3785.1—2010《电声学声级计第1部分：规范》中对1级声级计的要求。

（2）声校准器应符合GB/T?15173—2010《电声学声校准器》中对1级声校准器的要求，校准器应每年送法定计量部门检定一次。

（3）每次测量前后，应使用声校准器对声级计或其他测量仪器进行校准，测量前、后校准示值偏差不得大于0.5?dB。

（4）测量仪器应每年送法定计量部门检定一次。

2.3.3?测量条件

（1）当被检测房间面积小于30?m ² 时，在被测房间内选取1个检测点，检测点应位于房间中央。

（2）被检测房间面积介于30~100?m ² 时，选取3个检测点，检测点均匀分布在房间长方向的中心线上。

（3）当被检测房间面积不小于100?m ² 时，可根据具体情况，均匀选取能代表该区域室内噪声水平的检测点及检测点数量。

（4）测点分布应均匀且具代表性，测点应分布在平时有人员活动区域内。

（5）测点的布置应符合下列规定：测点距地面的高度应为1.2~1.8?m；测点距房间内各反射面的距离应不小于1.0?m；各测点之间的距离应不小于1.5?m；测点距房间内噪声源的距离应不小于1.5?m。

（6）测量室内噪声时，室内应无人（测试人员除外）。测量建筑物的室内噪声应关闭门窗。

2.3.4?数据处理

对检测所得数据进行加权平均，得到最终检测值。

3?结束语

通过上述各项隔声降噪技术的应用，确保了哈尔滨大剧院、北京城市副中心剧院等超静音建筑项目顺利通过验收，在专业声学检测机构的专业检测中，各检测项目均符合声学设计要求。哈尔滨大剧院在竣工后的9年使用时间里为无数的观众奉献了一场又一场完美的视听盛宴，也验证了技术的有效性和可行性，希望这些有效的施工技术能够推广到更多对声学有要求较高的建筑施工中。