近日，重庆大学声景研究中心X-scape Lab谢辉教授团队与中建科工集团合作，在《东南大学学报（自然科学版）》（EI、CSCD、中文核心期刊）发表论文《装配式钢结构住宅楼板撞击声系统固有频率漂移机理与构造优化研究》。研究从楼板整体的振动特性出发，探索兼顾低频降噪与工程可实施性的构造方案，回应国家“好房子”建设对住宅声环境品质提升的迫切需求。

 1.研究背景

生态环境部数据显示，2024年全国噪声投诉举报约589.5万件，住宅声环境品质正成为“好房子”建设中越来越受关注的问题。对于装配式钢结构住宅而言，楼盖轻质、柔性、低阻尼，受到脚步或物体撞击时，更容易在63～125 Hz范围出现明显的低频响应。以本研究涉及的住宅项目为例，原始楼板的计权标准化撞击声压级L′nT,w为60 dB，但80 Hz频带的标准化撞击声压级却达到76.1 dB。这说明，单一综合评价数字并不能完全反映某些低频频带的突出问题。

另一方面，传统浮筑楼板设计更关注“用了什么隔声材料”，并常将基层视为刚性边界。但在轻型钢结构楼盖中，钢梁、基层与面层会共同参与振动，基层并不是完全“静止”的。如果忽略这种动力参与，系统固有频率的判断就可能出现偏差，进而影响低频隔振效果。因此，这项研究关注的不只是“再加一层隔声垫”，而是如何从整个楼板系统出发，重新理解和控制低频撞击声。

2.研究方法

传统浮筑楼板设计通常将基层视为刚性边界，重点关注面层质量与弹性层参数。但对于轻型钢结构楼盖，钢梁及基层本身也会参与低频振动，若忽略这种动力参与，系统固有频率的估计可能产生偏差。针对这一问题，本研究以上海某装配式钢结构住宅项目为对象，依据 GB/T 19889.7—2022 开展现场撞击声测试，并建立考虑基层单位面积等效参与质量Meq的2-DOF等效简化模型（图1），将设计思路由单纯“材料叠加”转向面层质量、支承弹性与基层动力响应之间的系统匹配。

传统SDOF固有频率为

考虑柔性基层参与后，系统修正固有频率为

图1 楼板振动模型示意

 研究结合原始楼板现场实测频谱对关键动力参数进行反演，并以降低系统修正固有频率、避开低频共振敏感区为主要控制目标。在此基础上，提出点支承干式浮筑（L1）、龙骨空腔阻尼式浮筑（L2）和重质隔振解耦（H1）3种梯次化优化方案（图2、图3）。其中，L1和L2开展足尺现场实测，H1进行理想化预测，并通过L′nT,w、63～125 Hz低频改善量及系统修正固有频率对方案性能进行综合评价。

图2  优化楼板方案现场施工过程

 图3  各方案构造层次剖面示意图

3.研究结果

围绕不同工程条件，研究形成了L1、L2和H1三类梯次化构造路径。现场实测表明，L1和L2均取得了明显的低频改善效果（图4）。两方案的 L′nT,w分别较原始楼板降低11 dB和10 dB，63～125 Hz频段平均改善19.7 dB和16.2 dB，其中L1在80 Hz处最大改善27.0 dB。2-DOF模型计算得到L1和L2的系统修正固有频率分别为22.1 Hz和25.3 Hz，均避开30～50 Hz低频共振敏感区，计算趋势与现场实测结果一致。H1的系统修正固有频率可进一步降至16.8 Hz，显示出更高的低频控制潜力，但目前仍属于理想化预测，后续还需通过足尺现场实测进一步验证。

图4 各方案标准化撞击声压级实测与预测对比

4. 总结

本研究的核心启示，并不只是比较哪一种构造“降噪更多”，而是说明装配式钢结构住宅楼板的低频控制需要从单一材料选择，进一步转向对面层质量、支承方式、基层动力响应和振动传递路径的整体设计，实现由“材料优化”向“系统设计”的转变。L1、L2和H1三类方案也为实际项目中的构造选型提供了梯次化思路。研究结果可为不同层高约束、性能需求和工程条件下的钢结构住宅楼板构造选型与低频声环境优化提供参考。

作者：谢辉，白玉柱，周国庆，常明媛，杨金杰，李雅菁

原文链接：

https://link.cnki.net/urlid/32.1178.N.20260911.0952.002