撞击声噪声测定

技术概述

撞击声噪声测定是建筑声学领域一项至关重要的检测技术，主要用于评估楼板、墙体等建筑构件对撞击产生噪声的隔声性能。在现代建筑建设中，随着人们对居住环境品质要求的不断提高，撞击声噪声控制已成为住宅、酒店、医院、学校等场所声环境设计的核心内容之一。

撞击声是指由于物体直接撞击建筑结构（如楼板、墙体）而产生振动，并通过建筑结构传播到其他房间所形成的噪声。与空气声不同，撞击声的传播途径主要是固体传声，其特点是传播距离远、衰减慢、影响范围大。常见的撞击声源包括人员行走、物体掉落、家具移动、儿童跑跳等日常活动产生的噪声。

撞击声噪声测定的基本原理是通过标准撞击器在被测楼板上产生标准化的撞击激励，然后在楼下接收室测量由此产生的声压级。通过对比声压级的大小，可以评价楼板对撞击声的隔声性能。测定结果通常用规范化撞击声压级或标准化撞击声压级来表示，数值越低说明楼板的隔声性能越好。

从技术发展历程来看，撞击声噪声测定技术起源于20世纪中叶的欧洲，随着建筑声学理论的不断完善和测量仪器的技术进步，测定方法日趋成熟。目前，国际标准化组织（ISO）已制定了一系列关于撞击声测量的国际标准，我国也在此基础上制定了相应的国家标准，为建筑声学设计和工程质量验收提供了科学依据。

撞击声噪声测定的重要性体现在多个方面：首先，它是评价住宅楼板隔声性能的客观依据，直接影响居住者的生活品质；其次，它是建筑声学设计的重要参数，指导建筑构件的选型和构造设计；第三，它是工程质量验收的关键指标，确保建筑项目满足相关规范要求；第四，它为噪声纠纷处理提供技术支撑，维护当事人的合法权益。

在实际应用中，撞击声噪声测定通常与空气声隔声测量相结合，共同构成建筑构件隔声性能的完整评价体系。两项测试相互补充，全面反映建筑围护结构的声学性能，为创造安静舒适的室内声环境提供技术保障。

检测样品

撞击声噪声测定的检测样品主要是指建筑工程中涉及楼板、地面等水平构件及其附属构造。根据不同的测试目的和应用场景，检测样品可以分为以下几类：

• 裸楼板：指未铺设任何面层材料的钢筋混凝土楼板、预制混凝土楼板或钢结构组合楼板等。裸楼板的测试主要用于评估结构本身对撞击声的隔绝能力，是进行楼板隔声设计的基础数据。

• 楼板面层：指铺设在楼板上的各类地面材料，包括木地板、瓷砖、石材、地毯、塑胶地板等。不同面层材料对撞击声的隔绝效果差异显著，需要通过测试评价其隔声性能。

• 浮筑楼板：指在结构楼板与面层之间设置弹性隔声层的复合楼板构造。浮筑楼板是改善撞击声隔声性能的有效措施，测试其隔声效果有助于优化构造设计。

• 楼板隔声垫：指专门用于隔绝撞击声的弹性材料，如橡胶隔声垫、玻璃棉隔声垫、聚乙烯隔声垫等。需要测试其在特定构造条件下的隔声效果。

• 吊顶构造：指安装在楼板下方的吊顶系统，包括龙骨、吊杆、面板等组件。吊顶对撞击声具有一定的隔绝作用，需要测试评价其对撞击声的改善量。

• 复合楼板系统：指由结构楼板、隔声层、面层、吊顶等组成的完整楼板系统。复合系统的测试能够全面评价实际使用条件下的撞击声隔声性能。

• 特殊构造楼板：指采用特殊技术或材料制作的楼板，如空心楼板、预应力楼板、压型钢板组合楼板等。这些楼板的撞击声隔声性能需要通过测试确定。

在进行撞击声噪声测定时，检测样品的选取应符合代表性原则，即样品应能够代表实际工程中使用的产品或构造。对于材料类样品，应明确其规格型号、材质成分、厚度、密度等参数；对于构造类样品，应详细记录其构造层次、各层材料参数、连接方式等信息，以便测试结果能够准确反映被测对象的隔声性能。

样品的安装条件对测试结果有重要影响，因此应按照实际工程做法或标准规定的条件进行安装。样品面积应满足测试要求，通常不小于10平方米，且边缘处理应符合相关标准规定，避免边缘传声对测试结果的影响。

检测项目

撞击声噪声测定涉及多项检测项目，各项指标从不同角度反映被测对象的撞击声隔声性能。主要的检测项目包括：

• 规范化撞击声压级：指在标准撞击器激励下，接收室测量的声压级经过背景噪声修正和混响时间修正后的结果，用符号Ln表示，单位为分贝。这是评价楼板撞击声隔声性能的核心指标。

• 标准化撞击声压级：指规范化撞击声压级与参考曲线比较后得到的结果，用符号L'nT表示。该指标综合考虑了接收室的吸声条件，便于不同测试条件下的结果比较。

• 计权规范化撞击声压级：指将规范化撞击声压级频谱与参考曲线按照规定方法比较得到的单值评价量，用符号Ln,w表示。这是建筑隔声设计中常用的评价指标。

• 频谱修正量：指考虑噪声频谱特性后对计权值的修正，包括C1和C1,50-2500两个参数，用于评价特定类型噪声条件下的隔声性能。

• 撞击声改善量：指在裸楼板上铺设面层材料或设置隔声构造后，撞击声压级的降低量，用符号ΔL表示。该指标用于评价隔声措施的隔声效果。

• 楼板面层撞击声改善量：指特定面层材料在标准条件下测试得到的撞击声改善量，用符号ΔLlin表示。该指标便于比较不同面层材料的隔声性能。

• 1/3倍频程频谱：指在100Hz至3150Hz（或50Hz至5000Hz）频率范围内各中心频率的撞击声压级，用于分析被测对象的频率特性。

• 倍频程频谱：指在125Hz至2000Hz频率范围内各中心频率的撞击声压级，用于简化的频谱分析。

上述检测项目各有其特点和适用范围。单值评价量便于工程设计中的指标控制和结果比较，频谱数据则有助于深入分析被测对象的声学特性，指导隔声措施的优化设计。

在实际检测中，应根据测试目的和规范要求确定检测项目。对于建筑竣工验收，通常只需测定计权规范化撞击声压级和频谱修正量；对于隔声材料或构造的性能评价，则需要测定完整的频谱数据和撞击声改善量。

检测方法

撞击声噪声测定应严格按照国家或国际标准规定的方法进行，以确保测试结果的准确性和可比性。目前主要的检测方法标准包括：

我国国家标准GB/T 19889.7《声学 建筑和建筑构件隔声测量 第7部分：楼板撞击声隔声的现场测量》规定了现场测量楼板撞击声隔声的方法。该标准适用于建筑现场已完工或施工中的楼板撞击声隔声测量，测试频率范围为100Hz至3150Hz。

国家标准GB/T 19889.6《声学 建筑和建筑构件隔声测量 第6部分：楼板撞击声隔声的实验室测量》规定了实验室条件下测量楼板撞击声隔声的方法。该标准适用于建筑构件撞击声隔声性能的实验室测试，测试频率范围为100Hz至3150Hz。

国家标准GB/T 50121《建筑隔声评价标准》规定了建筑隔声测量的评价方法，包括计权值的计算方法和频谱修正量的确定方法。该标准是建筑隔声性能评价的基础依据。

国际标准ISO 10140-3《声学 建筑构件隔声的实验室测量 第3部分：撞击声隔声测量》是国际通用的实验室测量方法标准，被各国广泛采用或转化为本国标准。

撞击声噪声测定的具体步骤如下：

• 测试环境准备：检查声源室和接收室的声学条件，确保背景噪声足够低，室内声场满足扩散声场要求。测量并记录接收室的混响时间和吸声量。

• 样品安装：按照规定方法安装被测样品，确保安装条件符合标准要求。对于材料样品，应按照标准规定的基层条件进行安装。

• 撞击器布置：将标准撞击器放置在样品表面规定位置，撞击器与样品边缘的距离、多个位置的布置方式等均应符合标准规定。

• 传声器布置：在接收室内按规定方式布置传声器，测量各测点的声压级。传声器位置应避开房间简正模式的节点，确保测量结果的代表性。

• 声压级测量：启动撞击器，在各测点测量声压级。测量时应进行背景噪声修正，必要时进行时间平均以提高测量精度。

• 混响时间测量：在接收室测量各频率的混响时间，用于计算吸声量和进行混响时间修正。

• 数据处理：将测量数据代入标准规定的公式，计算规范化撞击声压级或标准化撞击声压级。按照GB/T 50121规定的方法计算计权值和频谱修正量。

测量过程中应注意控制各种影响因素，包括背景噪声的干扰、侧向传声的影响、声场扩散条件的保证等。对于低频段的测量，还需要特别注意房间声学模态的影响。

检测仪器

撞击声噪声测定需要使用专业的声学测量仪器设备，仪器的性能和精度直接影响测试结果的准确性。主要的检测仪器包括：

• 标准撞击器：是撞击声测量的核心设备，用于在被测楼板上产生标准化的撞击激励。标准撞击器应符合IEC相关标准要求，具有规定的撞击力、撞击频率和撞击锤头参数。通常具有5个锤头，以10次/秒的频率轮流撞击楼板表面。

• 声级计：用于测量接收室内的声压级。应使用符合IEC 61672规定的1级声级计，具有1/3倍频程频谱分析功能。声级计的频率响应、动态范围、时间计权等参数均应满足测量要求。

• 传声器：用于将声信号转换为电信号。应使用符合IEC 61094规定的测量传声器，具有平坦的频率响应和稳定的灵敏度。常用的传声器直径为1/2英寸或1英寸。

• 声校准器：用于校准声级计和传声器的灵敏度。应使用符合IEC 60942规定的1级声校准器，校准频率通常为1000Hz，声压级为94dB或114dB。

• 信号分析仪：用于对测量信号进行频谱分析。应具有实时1/3倍频程分析功能，能够按照标准规定的时间常数进行平均。

• 混响时间测量系统：用于测量接收室的混响时间。可以采用中断声源法或脉冲响应积分法，测量系统应能够准确测量100Hz至3150Hz频率范围内各频带的混响时间。

• 无指向性声源：用于混响时间测量时激发室内声场。应具有足够的声功率输出和平坦的频率响应，能够覆盖整个测量频率范围。

• 气象参数测量仪器：用于测量测试环境的温度、湿度、大气压等参数。这些参数会影响声速和空气吸声，需要在数据处理时进行修正。

• 数据采集和处理软件：用于控制测量设备、采集测量数据、计算评价指标和生成测试报告。软件应符合相关标准规定的计算方法，并能够输出规范的测试报告格式。

检测仪器的维护和校准是保证测量质量的重要环节。所有仪器应定期送检，由有资质的计量机构进行检定或校准，并保存检定证书和校准报告。在日常使用中，应在每次测量前后进行声校准，确保测量系统的灵敏度处于正常状态。

仪器的使用环境条件也需要严格控制。测量时应避免温度、湿度的剧烈变化，避免强电磁干扰和振动干扰。室外测量时还需要考虑风、雨等气象因素的影响。

应用领域

撞击声噪声测定在建筑工程和声学工程领域有着广泛的应用，主要涉及以下几个方面：

• 住宅建筑：住宅是撞击声控制的重点领域。住宅楼板的撞击声隔声性能直接影响楼上楼下住户的生活品质。按照国家标准规定，住宅楼板的计权规范化撞击声压级应不大于75dB，高要求住宅应不大于65dB。撞击声噪声测定是住宅工程质量验收的必检项目。

• 酒店建筑：酒店客房对声环境有较高要求，楼板撞击声是影响客房私密性和舒适性的重要因素。星级酒店标准对客房隔声有明确规定，撞击声噪声测定是酒店声学品质控制和验收的重要手段。

• 医院建筑：医院病房需要安静的休养环境，楼板撞击声会影响患者的休息和康复。医院建筑设计规范对病房隔声有明确要求，撞击声噪声测定是医院建筑声学性能评价的重要内容。

• 学校建筑：学校教学楼、宿舍楼等建筑需要控制楼板撞击声，为学生创造安静的学习和休息环境。学校建筑设计规范对教室、宿舍的隔声有相应规定，撞击声噪声测定是学校建筑声学设计的依据之一。

• 办公建筑：现代办公楼多采用大开间设计，楼板撞击声会影响办公环境的安静性。绿色办公建筑评价标准对楼板隔声有相应要求，撞击声噪声测定是办公建筑品质评价的参考依据。

• 隔声材料研发：隔声材料生产企业需要通过撞击声噪声测定评价产品的隔声性能，为产品研发和改进提供数据支撑。撞击声改善量是楼板隔声材料的重要性能指标。

• 建筑构件性能评价：建筑构件（如预制楼板、复合楼板、浮筑楼板等）的隔声性能需要通过实验室测试进行评价，为工程设计和产品选型提供技术依据。

• 工程质量验收：建筑工程竣工验收时，楼板隔声是重要的验收项目之一。撞击声噪声测定是判断工程是否满足设计要求和国家标准的客观依据。

• 噪声纠纷鉴定：在因楼板撞击声引发的邻里纠纷中，撞击声噪声测定可以提供客观的声学数据，为纠纷调解和司法裁判提供技术支撑。

• 建筑声学研究：在建筑声学研究中，撞击声噪声测定是研究楼板隔声机理、开发隔声技术、验证理论模型的重要实验手段。

随着人们对居住环境品质要求的提高和建筑隔声标准的不断完善，撞击声噪声测定的应用领域将进一步扩展，测试需求也将持续增长。

常见问题

在撞击声噪声测定实践中，经常遇到一些技术问题和认识误区，以下针对常见问题进行解答：

问：撞击声和空气声有什么区别？为什么需要分别测定？

答：撞击声和空气声是两种不同的声传播形式。空气声是通过空气介质传播的声波，如说话声、电视声、音乐声等；撞击声是通过固体结构传播的振动，如脚步声、拖动家具声等。两种噪声的传播途径不同，隔声控制方法也不同，因此需要分别测定和评价。空气声隔声主要取决于构件的面密度和密封性，撞击声隔声主要取决于构件的阻尼和弹性。在实际工程中，两种噪声往往同时存在，需要综合考虑。

问：规范化撞击声压级和标准化撞击声压级有什么区别？应该采用哪个指标？

答：两个指标的主要区别在于修正方法不同。规范化撞击声压级是将测量结果修正到参考吸声条件，便于实验室测试结果的比较；标准化撞击声压级是将测量结果修正到参考混响时间，便于反映实际使用条件下的隔声效果。在实验室测试中通常采用规范化撞击声压级，在现场测试中通常采用标准化撞击声压级。在工程设计和验收中，应根据相关规范的规定选择适当的评价指标。

问：计权规范化撞击声压级的数值是高好还是低好？

答：计权规范化撞击声压级的数值越低，说明楼板的撞击声隔声性能越好。这是因为该指标反映的是楼下房间内的噪声水平，噪声水平越低，说明楼板隔绝撞击声的能力越强。国家标准规定住宅楼板的计权规范化撞击声压级应不大于75dB，数值越小越有利于创造安静的居住环境。

问：为什么同一楼板在不同房间测量的结果会有差异？

答：测量结果存在差异的原因是多方面的：一是房间尺寸和形状不同，室内声场条件存在差异；二是房间的吸声条件不同，混响时间不同；三是侧向传声途径不同，墙体、管道等侧向传声的影响程度不同；四是背景噪声水平不同，测量精度受到影响；五是测量位置和测点数量不同，统计结果存在偏差。因此，在进行测量结果比较时，应确保测试条件的一致性，或采用标准化方法消除房间条件的影响。

问：如何提高楼板的撞击声隔声性能？

答：提高楼板撞击声隔声性能的主要措施包括：一是在楼板表面铺设弹性面层，如地毯、木地板等，可以降低撞击源的激励强度；二是在楼板结构层与面层之间设置弹性隔声层，形成浮筑楼板构造，这是最有效的隔声措施；三是在楼板下方设置弹性吊顶，增加楼板系统的质量和阻尼；四是采用阻尼材料处理楼板结构，提高其隔振性能。具体方案应根据噪声控制目标和经济条件综合确定。

问：低频撞击声为什么难以隔绝？

答：低频撞击声难以隔绝的原因主要有：一是楼板结构对低频振动的阻尼较小，低频振动容易通过结构传播；二是常规隔声材料对低频声的吸收效果较差；三是低频声的波长较长，绕射能力强；四是人耳对低频声的阈值较高，在同样声压级下主观感觉更明显。改善低频撞击声隔声需要采用专门的技术措施，如增加楼板厚度、使用高阻尼材料、设置隔振垫等。

问：撞击声噪声测定需要多长时间？

答：撞击声噪声测定的用时取决于测试项目的数量和测试条件。一般情况下，单个测点的测量时间约需15-30分钟，包括仪器布置、校准、测量和数据记录等环节。一个完整的房间测试通常需要布置多个测点，并进行混响时间测量，总时间约需2-4小时。如果测试多个房间或多种构造，时间会相应增加。现场测试还需要考虑环境条件的稳定性，必要时应在背景噪声较低的时段进行测量。

问：撞击声噪声测定对测试人员有什么要求？

答：撞击声噪声测定是一项专业性较强的技术工作，测试人员应具备以下条件：一是具有声学或相关专业背景，掌握建筑声学基础理论；二是熟悉相关测量标准，了解测量方法和数据处理规则；三是能够正确操作测量仪器，具备故障判断和处理能力；四是了解建筑构造知识，能够识别影响测量结果的因素；五是具有质量意识，能够保证测量过程的规范性和测量结果的准确性。测试机构应配备持证上岗的检测人员，并定期进行培训和考核。