通风窗隔声设计

近年来，我国机动车拥有量不断增加，道路交通噪声污染日益加剧。为了改善交通干道两侧建筑物的室内声环境，人们采取各种方式来阻挡无孔不入的噪声。在城市高架道路或轨道交通两侧设置声屏障是其中主要方法之一，但降噪效果不佳，声屏障平均降噪量通常只有3~5dB，且对一定高度以上的建筑基本无降噪效果。因此，设计一种既能通风、采光，又有较高隔声量的通风隔声窗，降低道路交通噪声对临街建筑室内声环境的影响，具有现实意义。

1、隔声窗应用现状

隔声窗在许多发达国家已经得到广泛的应用，其主要措施是用多层复合玻璃来代替普通的单层玻璃，用塑钢或合金材料制作密封性较好的窗框结构。比如在美国，中空玻璃窗的应用已占到了所有玻璃窗的80%以上；在德国，政府明确规定，若新建楼房不使用中空玻璃，则不能被批准建设；在我国，自20世纪80年代起，建筑外窗的节能与隔声开始引起重视，新产品的开发和使用进入了一个新的时期，窗户结构经历了木窗、钢窗、铝合金窗、塑钢窗等多代产品。双层中空玻璃在我国也开始推广使用。

采用普通的隔声窗，虽然噪声能得到有效的控制，但不能保持室内空气的流通，室内的空气质量很难达到健康住宅的标准。通风隔声窗既能有效降低外环境噪声对室内影响，又能保证室内空气的流通。

2、一种通风隔声窗设计

(1)通风隔声窗工作原理

为保证窗户既有较好的隔声性能，又具有与普通窗户同样的通风、采光效果，设计中采用隔声性能较好的中空玻璃，窗框采用密封性能较好的塑钢结构，在窗户的上部朝室内侧安装小型风机，通过位于窗户下部的室外铝合金百叶风口进风，将室外新风经消声风道引人室内。

风机运行，在进风口造成负压，室外新鲜空气经进风口进人消声风道，消声后经出风口由风机吹入室内。风机风量可以根据需要调整，也可以根据使用情况 (昼夜、季节)设计成多挡可调控。风机运行时，出风口中心轴线45°角1m处的噪声级不超过40dB。进风口设计成活动式百叶，当室内不需要换气时，百叶关闭，可以减小室内外热量交换，达到节能目的；考虑到防雨，需要换气时室外铝合金百叶风口百叶片向下。

设计的消声风道不仅能有效阻止外环境噪声沿风道传入室内，同时又能降低进风口的气流噪声。消声风道内壁四周衬贴的吸声材料，牢固可靠，而且吸声材料不会飞逸，满足室内空气洁净要求。

出风口也设计成活动式百叶，需要换气时，一般叶片水平，当室内不需要换气时，百叶关闭，可以进一步减小室内外热量交换。

通风隔声窗采用双层中空玻璃及密封性能较好的塑钢结构，起到了很好的隔声作用。塑钢窗的缝隙处用抗老化的硅胶条密封，可以有效降低因为声激励造成窗玻璃振动而产生的二次噪声污染，提高通风隔声窗的平均隔声量。

通风隔声窗的结构示意图见图 1。

图1 通风隔声窗的结构示意图

(2)通风隔声窗的选型原则

设计制作的产品具有适宜的隔声量、通风量以及标准尺寸的采光面积，并保持建筑外观的和谐。

a.为不减小原有建筑物室内的采光面积，通风隔声窗窗体的外形尺寸（宽和高)需比普通塑钢窗宽、高各增加300mm左右。

b.保证有足够的通风量。每个窗户设计通风量按如下估算：设室内活动人数N，每人需要风量 10m³/h(若室内允许吸烟，则每人需要风量需加大到 15m³/h)，建筑外墙安装通风隔声窗的个数n，则每个窗户通风量=10N/n。

c.美观经济，与建筑物本身结构及其景观相和谐。

3、通风隔声窗隔声量比较

为了解通风隔声窗的隔声效果，分别对单层、双层中空玻璃的通风隔声窗进行了检测。

(1)测量方法、试件和测量仪器

a.测量方法。隔声量的测量根据 GBJ 75-84《建筑隔声测量规范》的要求进行。

b.试件。测量用通风隔声窗样品包括边框尺寸在内为 1.8mX1.8m，其中采光窗部分尺寸为1.5mX1.5m。测试时被测窗安装在实心砖墙上，砖墙两面抹灰，总厚280mm。

c.主要测量仪器。使用声学信号采集仪声望VS302、电容传声器MP201和前置放大器MA201、计算机等。

(2)测量结果

单层、双层中空玻璃通风隔声窗隔声量测定结果见表1。根据GBJ121-88《建筑隔声评价标准》的规定，得到双层中空玻璃隔声窗A计权隔声量为32.dB，单层中空玻璃通风隔声窗的A计权隔声量为24.4dB。

表1 通风隔声窗隔声量/dB