降低多户型住宅电梯噪音
今天的现代中高层建筑豪华公寓公寓楼提供了许多便利设施来吸引潜在的业主。他们可以提供壮观的远景通过地板到天花板的玻璃墙,在地板上的高端饰面,美食风格的厨房与所有的现代功能,一个可以提供一个宁静和安静的主卧室套房逃脱。在这些建筑类型中,电梯成为垂直交通进入楼层的必要组成部分。对于靠近电梯机房或电梯井道的住宅,电梯运行时产生的噪声和振动可能是潜在的声入侵源。因为现在的建筑都是用轻质材料建造的,而且需要产生最大的可用面积,所以声音传输的问题就变得复杂起来。所有这些因素加在一起,可能会导致成千上万住在公寓或公寓里的人生活条件不理想。
在项目的设计和规划阶段,建筑师和开发商都必须认真考虑每个住宅单元的声环境。电梯的运行会产生明显的声音和振动,这需要考虑到对邻近居民的潜在影响。具体解决这些与电梯噪音有关的问题是一个挑战。施工完成后,无论是空气噪声还是结构噪声,要确定噪声源可能非常复杂。许多冲击噪声是由结构传播问题造成的,在每个具体项目的实际施工之前很难计算或预测。此外,由于每个单独的项目都是独一无二的,电梯制造商很难定量地为他们的系统生成声级数据。
为了减少未来的诉讼和提供尽职调查的一部分,建议设计团队中有一位专门从事建筑声学的顾问。经验丰富的声学顾问可以在设计阶段的早期为建筑团队提供多种设计方案,并帮助探索满足设施必要声学需求的方案。解决机械系统噪音和振动的声音隔离和声学隐私是项目最终成功的关键部分。
声音传播类
声音是通过诸如固体,液体或气体的弹性介质传递的振动,其频率为20至20,000赫兹。这是通常能够被人耳检测的频率范围。由于它需要弹性介质,声音不能通过真空行进。物质越大,导致声音越好。一个例子将与钢的引线进行比较。铅被认为是无弹性的,因此不会很好地进行声音。钢被认为是弹性的,使其成为声音的异常。
建筑行业使用建筑材料用于声音衰减的标准称为声音传输类(STC)。声音传输类是材料的数量或组件在125-4000Hz频率下抵抗空气传输的能力。该范围代表语音频率。通常,较高的STC额定值将阻挡通过分区或组装的更多噪声。但是,STC评级不考虑低于125Hz以下的低频。评级基于实验室测试,并且不考虑墙壁组件内的弱链路,例如围绕墙壁组件的周边周边的关节,穿透和间隙。
STC数字是由在从125到4000赫兹的16个标准频率下测试的声音衰减值得出的。然后将这些传输损失值绘制在声压级图上,并将得到的曲线与标准参考等值线进行比较。声学工程师插入这些值来确定STC额定值。
随视响度变化而产生的STC变化 |
|
优质评级变化 | 明显的响度变化 |
+/- 1 | 几乎听不清 |
+/- 3. | 只是可观察 |
+/- 5. | 显然是明显的 |
+ / - 10 | 两次(或一半)响亮 |
声音级别的典型例子 |
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声音来源 | 分贝 |
安静的房间 | 20 - 30 |
正常的人类语言 | 40-60 |
在30'-0 ' "外移动的汽车 |
60 - 80 |
30'-0"以外的主要道路上的交通噪音 |
80-90 |
典型的手提钻 |
One hundred. |
300'-0"外的喷气发动机 |
110-140 |
听力损坏从短曝光开始 |
120 |
人类痛苦的门槛 |
130 |
另一种形式的声音测量是冲击或结构传播的噪声,称为冲击绝缘级(IIC)。这是评估地板/天花板组件对结构传播或冲击噪声的阻力。达到较高的IIC评级,例如70,并不总是能确保完全消除脚步声噪音。在所有噪声中,要完全消除脚步声的冲击噪声是非常困难的。
电梯噪声的来源
电梯系统在空气中传播的声音和振动有多种来源和传播途径。几个更重要的声源是:
- 牵引式升降机升降机机械发出的音调噪声
- 牵引电梯开关设备的音调噪声
- 液压升降机泵和机械
- 调整不良的电梯轿厢导向辊或轨道上的颠簸产生的瞬态噪音
- 电梯门
- 门发音者
无机房电梯有一个由轨道支撑的驱动系统。因此,电梯运行时产生的振动可以很容易地从轨道传递到井道外壳。因此,建筑师需要小心从井道振动到相邻房间所产生的结构噪声。
大部分的声音能量会通过隔离墙本身传播,但也有许多“侧翼路径”或“声音泄漏”发生的机会。一些常见的经建筑物两侧通道经空气传播的声音有:
- 整流罩和吊顶
- 没有声音衰减材料的管道
- 横梁和空气格栅
- 无阻塞的天花板静压空间
- 无吸声密封胶的墙围
- 管道,管道,电气设备和固定装置
- 砌体关节
声音不仅在源头的直线路径上行进,而且还反弹了偏离隔板,弯曲障碍物,并通过小开口挤压,所有这些都可以允许噪音远远超出其原产地远远达到令人惊讶的程度。
控制声音的基本原则
一般来说,大声讲话可以通过STC 30墙很好地理解,但不应该通过STC 60墙听到。STC为50是一种常见的建筑标准,通过分区传输大约会阻挡50分贝的信号。然而,居住者仍然会受到一些几乎听不见的大声讲话的声音。具有较高的STC(如60)的墙体组件将会更好,多达10dB。对于特别敏感的区域,声音传输是一个问题,这种较高的STC评级应该安装。
- 为了达到最佳的隔离效果,电梯提升机的周边必须有一面墙延伸到结构甲板。墙壁只延伸到下降的天花板将导致声音的侧翼路径。
- 声音会通过最弱的元素传播,比如门、管道穿透处或电源插座。
- 当屏障的质量加倍(增加STC额定值)时,将增加大约5dB的增加。这一增加将清楚地看不见。
- 在墙壁或地板/天花板空腔内安装绝缘材料将提高STC评级约4-6分贝,这也是值得注意的。
- 金属钉性能优于木钉。错开双螺柱或使用双螺柱可以大幅提高隔离效果。
- 增加墙壁组件的空气空间也将改善隔离。
构建代码(如统一建筑码(UBC)和国际建筑代码(IBC)包含相邻住宅单元之间的声音隔离的要求,或者在居住单元和邻近的公共区域(如厅,走廊,楼梯或服务区域)之间的声音隔离。这些代码也适用于酒店,汽车旅馆,公寓,公寓,修道院和修道院。
- 墙体的规范要求:STC等级为50(实验室测试)或45(现场测试)。
- 地板/天花板组件的规范要求:STC和IIC等级为50(如果在实验室测试)或45(如果在现场测试)。
额定STC 50的组件将满足建筑规范的要求。然而,如上所述,居住者仍然可能意识到,如果不能理解,大声说话。因此,人们通常期望豪华住宿有一个更严格的设计目标。当现场测试完成后,这将评估住宅的实际施工组件,并包括所有声音路径。
砌体墙壁的典型STC评级
砌体和卡耐基-梅隆的墙都是基于块的重量。改进的性能可以通过填充单元格的额外材料来实现,如下图所示。
CMU墙壁的估计STC评级
壁厚,英寸 |
中空的单位 | 浆液填充 | 沙子填满 | |||
重量 | STC) | 重量 | STC) | 重量 | STC) | |
4 | 20. | 44 | 38 | 47 | 32 | 46 |
6 | 32 | 46 | 63 | 51 | 50 | 49 |
8 | 42 | 48 | 86 | 55 | 68 | 52 |
10 | 53 | 50 | 109 | 60 | 86 | 55 |
CMU墙体的STC评级可根据其权重使用以下公式估算:
STC = 0.18w + 40
W =磅每平方英尺(psf)
有许多独特的因素可以改变最终的STC计算。估计误差可能高达+/- 4db。为了得到更准确的计算,还有许多其他问题需要解决。
改善墙壁的STC等级
虽然声音背后的科学原理很好理解,但利用这种科学原理在建筑或房间内创造所需的声学质量是复杂的。没有一个单一的声学解决方案可以适用于所有的设计。每个环境都有独特的参数,建筑师和设计师在开发平面图、选择材料和设计组件时必须考虑这些参数。事实上,从家具、墙壁、地板覆盖物到电脑设备,每一种材料都在一定程度上影响声音。然而,设计墙壁分区,天花板系统和地板/天花板组件的独特品质的空间将实现最有效的声音控制。
- 增加质量:当屏障质量增加一倍时,隔离质量(或STC评级)大约增加5db,这是显而易见的。
- 空域:1½“的空域将提高大约3分贝的STC。3”的空气空间将提高STC约6分贝。6“空域将提高STC约8分贝。
- 腔绝缘材料:在墙壁或地板/天花板内安装绝缘层将改善约4-6dB的STC等级,这显然明显。
降噪导则
- 周围的墙壁、地板和天花板上组装应该有一个实质性的STC评级。如附近有噪音敏感地区,应以stc50或55作为周围结构的设计标准。所有的裂缝和缝隙周围的周长必须填补适当的隔音填塞。
- 在噪音敏感区域不存在问题的情况下,仍然建议使用两层干墙(共四层),并且周边区域应充分填密。双层干墙交错接缝效果最好。
- 门必须具有良好的STC评级。如果附近噪声敏感区域,则需要额定门和框架组件。理想情况下,STC 55门系统将是最好的,以匹配墙壁。额定的门可能有凸轮铰链,然后抬起门,然后在关闭底座上的间隙和周边周围的紧密密封时升温它,并且具有足够的质量以使门成为良好的STC额定值。具有较低额定值的门,例如STC 40,对于非噪声敏感区域可能是足够的。
- 如果使用标准门,则需要良好的密封五金件来密封门的周长。
- 机房墙壁应尽量不渗透。当管道和管道穿过墙壁时,必须用砂浆或适当的隔音胶密封,以防止噪音泄漏。必须使用重而坚固的材料。不要使用玻璃纤维。
- 如果墙壁是混凝土砌块,不要油漆。未涂漆的块大约有33%的吸收率,这是与油漆涂层一起损失的。在天花板或墙壁上安装玻璃纤维板占25%的面积是有益的,但不是强制性的。
- 当机组附着在混凝土基础上时,电梯机械通常不需要隔振。如用于高架地板板建议,2“正确尺寸和安装的偏转弹簧。
- 从动力装置到井道的管道应与墙壁“振动”隔离,管道的周长应用适当的隔音胶密封,以防止声音泄漏或振动噪音的侧翼通道。
无论建筑类型如何,电梯都会产生大量的噪音和振动。在声学的敏感空间,如机器室和井周围的住所,设计团队非常重要,仔细检查所有指南和标准。随着电梯制造商的输入,结构工程师和建筑师,可以成功减轻电梯的操作的声音和振动。
大卫陵园
David Ingold毕业于俄亥俄州立大学建筑学院,是建筑规范协会(CSI)的成员,并获得了建筑文件技术(CDT)认证。David拥有超过18年的工作经验,对各种类型的项目有着广泛的知识基础和对设计和施工的理解。他是一位有成就的高级项目管理员,在开发架构文档的所有阶段都有经验。作为项目负责人,规范的作者,和所有类型和复杂项目的协调者,包括低层和高层公寓,体育设施,高等教育和政府研究实验室,制造设施,污水处理厂,停车场,以及校园总体规划。David最大的愿望是提供施工管理服务,全面执行项目设计。
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