摘要：本文簡要介紹了隔聲的相關概念及實驗原理，通過對幾種不同配置的典型建筑外窗進行實驗室內的隔聲性能對比測試，得出計權隔聲量及頻譜修正量的數據結果，并依次分析了玻璃配置、開啟方式、密封方式、型材類型以及其他可能影響建筑外窗隔聲性能的因素。 最后針對實際工程設計中需注意的問題，對建筑外窗的選擇提出建議。

　　關鍵詞：建筑外窗;隔聲性能;計權隔聲量;影響因素

　　0 引言

　　改革開放以來，中國的現代化進程處于高速發展階段，不計其數的高樓大廈拔地而起，汽車保有量也快速遞增。城市里的人們，日益為路面交通、工地施工等各種噪聲等所困擾。隨著生活品質的逐步提高，人們已經不簡單滿足于有一個工作生活的場所，而更希望能有一個安靜、舒適的辦公和生活環境。經濟的發展和人們的需求需要找到一個平衡的切入點。雖然噪聲的產生是不可避免的，但是可以研究如何最大程度地降低進入室內的噪聲。現行國家標準 GB 50118-2010《民用建筑隔聲設計規范》[1]對住宅、學校、醫院、旅館、辦公、商業建筑等均規定了室內允許噪聲級，以及相關的隔聲減噪措施。

　　眾所周知，建筑承重外墻由混凝土以及一些密度較大的砌塊構成，墻體隔聲性能非常好，但是外窗的隔聲性能遠不如外墻，在外墻上安裝外窗之后，室外的噪聲會透過外窗傳入室內，而為了通風換氣，外窗長時間處于開啟狀態，也會導致整體的隔聲性能下降。因此，提高建筑外窗的隔聲性能是防止和降低噪聲入室的關鍵。

　　1 外窗隔聲性能測試及測試環境

　　當前市面上的建筑外窗，根據開啟方式的不同，主要分為固定窗、平開窗、推拉窗 3 種，這次測試也選用這 3 種，為了便于對比和評測，實驗選用的檢測樣窗均為 1 500 mm×1 500 mm 標準規格的外窗，具體玻璃和型材配置類型詳見表 1。實驗在標準聲學實驗室內進行，聲源室和接收室的容積符合標準規定。首先，需要在聲源室和接收室之間的測試洞口內砌筑具備很高隔聲能力的填隙墻，砌筑時，需預留好適合窗尺寸大小的試件洞口。其次，將窗安裝在試件洞口上，位置距兩側洞口的進深比值在 2∶1 左右，試件洞口和窗的四周邊界留出 20~30 mm 左右的縫隙。固定好窗戶之后，縫隙四周用巖棉等吸聲材料填充好，最后再打上聚氨酯發泡劑密封，這樣就能減小聲源通過縫隙進入產生的誤差。為了確保實驗數據的精確性，在實驗之前，需要分別對聲源室和接收室的傳聲器靈敏度進行校準。

　　2 實驗原理和頻譜修正量

　　實驗標準依據為《建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法》[2](GB/T 8485-2008)，以 1/3 倍頻程進行測試，頻率范圍為 100~3 150 Hz，計算公式為：隔聲量 R=L1-L2+10 lg S A ;A=0.16 V/T L1——聲源室內的平均聲壓級， L2——接收室內的平均聲壓級。 L1、L2 的數值根據下列公式計算得到： L10lg 1 n n i = 1 Σ100.1Li S——試件洞口面積， A——接收室內吸聲量，T——接收室混響時間， V——接收室容積。

　　3 影響隔聲性能的因素實驗數據及結果分析

　　外窗是一個由型材、玻璃、密封材料、五金配件組成的復雜結構的整體系統，可能影響其隔聲性能的因素有玻璃類型、開啟方式、密封方式，以及型材類型等。隔聲性能的優劣是由多種因素疊加影響的，并且每個廠家的裝配工藝也一定程度影響其整體隔聲性能的好壞。因此，我們對 9 種不同玻璃和型材的樣品采用了實驗的方法并通過實驗數據的對比來研究影響外窗隔聲性能的因素，相對于一些理論計算來說，更有可靠性和實際意義。9 種外窗隔聲性能詳見表 1。

　　3.1 玻璃配置(單玻和中空玻璃)的對比試驗及分析編號 1 和 2 的兩窗，均為同一廠家 A 安裝的鋁合金推拉窗，鋁型材和玻璃的裝配工藝一致，區別在于玻璃配置分別為 5 mm 單玻和 5 Low-E+ 12A+5 中空玻璃。從表 1 可以看出，采用中空玻璃的樣窗，計權隔聲量(30 dB)遠大于采用單玻的樣窗(23 dB)。因此在相同的裝配工藝下，中空玻璃的隔聲性能要好于單層玻璃。編號 6 和 7 的兩窗，均為同一廠家 D 安裝的鋁合金平開窗，在同一裝配工藝水平下，分別采用了單玻和中空玻璃的配置。從表 1 看出，中空玻璃樣窗的計權隔聲量(35 dB)也好于單玻(33 dB)，但是二者差值(2 dB)小于推拉窗的差值(7 dB)。綜上可以得出結論，無論是推拉窗還是平開窗，配置中空玻璃比配置單層玻璃的隔聲性能要好。中空玻璃平開窗與單玻平開窗隔聲量的差值較小，而中空玻璃推拉窗與單玻推拉窗隔聲量的差值較大。

　　3.2 開啟方式(推拉和平開)的對比試驗及分析編號 1 和 6 的兩窗，玻璃配置均為 5 mm 單玻，且窗框比一致，兩樘窗的玻璃面積占整窗面積比相同，只是開啟方式分別為推拉窗和平開窗。從表 1 來看，平開窗的計權隔聲量(33 dB)要遠大于推拉窗(23 dB)，差值 10 dB。編號 2 和 7 的兩窗，玻璃配置均為 5 Low-E+ 12A+5 中空玻璃，玻璃占整窗比也一致，此時平開窗的計權隔聲量(35 dB)仍大于推拉窗(30 dB)，差值 5 dB。綜上可得出結論，在玻璃配置相同，且玻璃占整窗比相同的條件下，平開窗的隔聲性能要好于推拉窗。推拉窗的兩個窗扇和窗框之間的縫隙和凹槽過大，且使用毛條密封性能較差，導致聲源容易通過開啟縫傳播，使推拉窗隔聲性能下降。而平開窗框扇裝配工藝較好，在開啟縫四周采用密封膠條密封，膠條不容易產生移位，因此平開窗的密閉效果和隔聲性能要整體好于推拉窗。

　　3.3 密封方式、不等厚玻璃 (系統門窗的特殊配置)的分析編號 4 和 5 的兩窗，是廠家 C 提供的推拉窗和平開窗，均為系統門窗。所謂系統門窗，是指組成一樘完整門窗各個子系統的所有材料(包括型材、玻璃、五金配件、密封材料)，均經過嚴格的技術標準整合和多次實踐，利用專用設備按照特殊工藝加工和組裝而成的門窗。比起普通門窗，它的要求更嚴格，工藝更細致，性能更好。普通推拉窗由于窗扇和窗框搭接問題，隔聲性能都不會太好，但推拉窗系統門窗的特殊配置，充分考慮到了這個因素并加以改進。從該廠家樣窗來看，推拉窗為單扇推拉加單扇固定的形式，推拉部分采用加厚毛條，固定部分在窗玻璃鑲嵌縫以及窗框窗扇接縫處，采用耐久性好的密封膠和厚實的密封膠條進行密封，提高了窗的密封性。平開窗為單扇平開形式，在開啟部分的四周，采用了同樣厚實的密封材料和密封方式，使得整體的密封性能達到一個很好的程度。由于噪聲源是通過空氣振動來傳播的，所以具有良好氣密性能的門窗，可以最大限度的阻斷通過開啟縫隙傳入到室內的噪聲源，同時降低了聲源的振動，一定程度上降低了室內的噪聲。

　　3.4 型材類型(鋁合金窗和鋁木復合窗)的對比試驗及分析編號 8 和 9 的兩窗，玻璃配置同樣為 6LowE+12A+6，均采用隔熱型材。從表 1 看出，鋁木復合平開窗的計權隔聲量(36 dB)要好于鋁合金平開窗(34 dB)。鋁木復合窗是在鋁合金外框型材的表面通過斷橋隔熱結構集成木質材料形成的復合窗，相對于鋁合金窗，它的面密度更大，結構性能更穩定，有更多的空腔結構可以吸收聲源能量，并且聲源在木質材料中的傳播性能要低于在鋁合金材料中的傳播性能，所以鋁木復合窗的木質結構抵消了一部分的聲源傳播。因此，鋁木復合窗的隔聲性能要優于鋁合金窗。

　　4 結語

　　無論是公共建筑還是居住建筑，都對室內隔聲量有一定的標準要求。從理論數據和實驗數據來看，外窗隔聲性能是調整噪聲源進入室內的重要因素，因此，在圖紙設計階段，相關設計人員就應當充分考慮到周圍環境和結構布局來對外窗進行選型，以避免后續使用過程中發現缺陷或者不如預期設計，從而產生返工或者資金重新投入等不必要的矛盾。

　　綜上實驗和綜合分析，我們對建筑物的外窗及其隔聲性能可以得出以下結論： 1)平開窗的隔聲性能普遍優于推拉窗，在計入交通噪聲頻譜修正量之后仍能大于 30 dB，這就滿足了絕大多數靠近交通干線和繁華商圈臨街建筑的選型要求。 2)中空玻璃的鋁合金窗隔音性能普遍要好于單層玻璃鋁合金窗，工程應用中可首先選用中空玻璃窗。 3)位于高噪聲區域或低噪聲區域的建筑，應根據實際情況來選擇合適的建筑外窗。 4)無論是推拉窗還是平開窗，如果能做好密封處理，五金配件和型材的連接處的縫隙做好防漏音處理，隔音效果都能得到顯著提高。

　　門窗的技術歷經百余年的發展，技術已經比較成熟。一些廠家沒有拘泥于現有技術，敢于創新，研發出了隔聲性能比較好的產品，但由于研發成本和材料成本較高，這些新產品可能無法大規模在市場推廣，但是研發氣密性更好、材料更堅固、造價更節省的外窗產品始終是門窗行業永恒的主題。

　　參考文獻：

　　[1]GB 50118-2010，民用建筑隔聲設計規范[S].

　　[2]GB/T 8485-2008，建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法[S].

　　[3]GB 50121-2005，建筑隔聲評價標準[S].

　　《建筑外窗隔聲性能影響因素綜合探究》來源：《建 筑 技 術》，作者：林 磊。