选用高性能微孔聚氨酯弹性体作为浮筑楼板弹性垫层，研究了弹性垫层的密度、厚度及浮筑层 厚度对浮筑楼板系统撞击声隔声性能的影响。结果表明：（1）在研究范围内，弹性垫密度越小、厚度越大， 固有频率越低，动刚度越小，系统的撞击声压级改善量越大，其中采用点支撑的方式，选取弹性垫层密度 400 kg/m3 、浮筑层为厚度 100 mm 混凝土，系统计权撞击声压级改善量可达 36 dB；（2）使用相同的弹性垫层， 选用的浮筑层厚度越大，系统的撞击声压级改善量越大，其中采用满铺的方式，弹性垫层厚度 10 mm、浮筑 层为厚度 50 mm 混凝土，系统计权撞击声压级改善量为 23 dB。

微孔聚氨酯弹性体；浮筑楼板；撞击声压级改善量；弹性垫层；浮筑层

北京艺术中心在声学设计及实施过程面临的以下 问题：（1）声学指标要求较高，常规材料难以满足 要求；（2）常规声学材料存在易老化、易蠕变问题， 减振降噪效果通常不超过 10 年；（3）北京艺术中心 包含歌剧院、音乐厅、戏剧院、多功能厅和室外剧场， 振动噪声环境复杂，存在多频段振动叠加及室内减振 与混响的矛盾难题。因此，需要更高性能的声学材料 实现艺术中心苛刻的声学要求。 

选用高性能聚氨酯减振隔声垫研究了弹性垫层的 密度、厚度以及浮筑层厚度对浮筑楼板系统 [1-3] 隔声 性能的影响规律，可为建筑楼板隔声设计提供数据参 考，以期推动高性能聚氨酯减振降噪材料在单体大型 建筑等领域的普及和应用。

1.1 试验材料

试验结构基层为预制楼板，中间为弹性垫层（垫 层上铺设防水薄膜），其上浮筑层。其中基层为120 mm 厚预制楼板，表面平整、规则、无污染，弹 性垫层为微孔聚氨酯弹性垫，浮筑层为试验特定厚度 的混凝土层。 

1.2 试验方法 

根据 GB/T19889.8—2006《声学建筑和建筑构件 隔声测量第 8 部分：重质标准楼板覆面层撞击声改善 量的实验室测量》[4] 测试系统的撞击声压级和撞击声 压级改善量等声学性能。 

以基层重质裸楼板（即钢筋混凝土楼板）为参照 体，测试时固定传声器和撞击器的位置、数量应符合 要求。将 4 个传声器均匀分布在实验室的设计空间内， 撞击器随机分布，放置在被测楼板上 4 个不同的位置， 撞击器的位置与楼板边界之间的距离应不小于0.5 m， 测试楼板声学性能参数，主要包括撞击声压级和撞击 声压改善量。

浮筑楼板铺设弹性垫层后可看作是质量 – 弹簧 – 阻尼系统，受到冲击振动后撞击声压级改善量∆ L 可 用下述公式表示 [5]：

式中：m' 表示浮筑楼板的单位面积的质量，kg/m2 ， s' 表示弹性垫的动刚度，N/m3 。 

动刚度可由公式（3）表示 [6-7]：

式中：d 为材料的厚度，m；E 为材料的动态弹 性模量，N/m2 。 

从以上原理及公式得出，撞击声压级改善量与弹 性垫层的密度、厚度及浮筑层单位面积质量直接相关。

3.1 弹性垫密度对撞击声改善量的影响 

在计权规范化撞击声压级为 78 dB 的钢筋混 凝土楼板上，点支撑铺装50 mm 厚弹性垫块（规 格：50 mm×50 mm×50 mm， 排 列 中 对 中 间 距： 550 mm×550 mm，正方形排布），选取弹性垫密度 分别为400 kg/m3 、500 kg/m3 和 600 kg/m3 ，浮筑层为厚混凝土。研究了不同密度的弹性垫对规范 化撞击声改善量的影响，如图 1 所示。

从图 1 可看出，在相同的频率范围内，随着聚氨 酯弹性垫密度降低，系统的规范化撞击声压级改善量 增大、减振隔声效果增强，且随着环境振动噪声频率 的增大，系统的撞击声压级改善量增大，中高频隔声 效果更好。 

分析认为，在相同的条件下，不同密度的弹性垫 承受的载荷相同，密度越低的弹性垫变形量越大，固 有频率越小。由浮筑楼板系统减振隔声原理可知，在 相同的振动频率下系统固有频率越小，规范化撞击声 改善量越大，减振隔声效果越好；在相同的固有频率 下，环境振动噪声频率越高，调谐比越大，振动隔离 能力越强，因此在中高频率（1 000~4 000 Hz）范围内 规范化撞击声压级改善量显著增大。其中，密度分别 为 400 kg/m3 、500 kg/m3 和 600 kg/m3 的弹性垫，计权 撞击声压级改善量分别为 36 dB、34 dB 和 31 dB。

3.2 弹性垫厚度对撞击声改善量的影响

弹性垫厚度对系统隔声性能有显著影响，在计权 规范化撞击声压级为 78 dB 的钢筋混凝土楼板上，选 择厚度分别为 5 mm、10 mm 和 15 mm 的微孔聚氨酯 弹性体为弹性垫层，研究了不同厚度的弹性垫对规范 化撞击声改善量的影响，如图 2 所示。

从图 2 中可以看出，随着弹性垫厚度的增加，规范化撞击声改善量增大，浮筑楼板系统减振隔声效果 增强。分析认为，在相同的条件下，不同厚度的弹性 垫承受的载荷相同，厚度越大的弹性垫绝对变形量越 大，固有频率越小，动刚度越小。

由浮筑楼板系统隔振隔声原理和上述公式可知， 在相同的振动频率下，系统固有频率越小，动刚度越 小，规范化撞击声改善量越大，减振隔声效果越好。 动刚度 [8] 大小能体现弹性垫层在低频范围内的减振 隔声能力，动刚度越小，系统固有频率越小，在低频 （100~1 000 Hz）范围内计权撞击声改善量 ∆L ＞ 0。 

对于不同厚度的弹性垫装配的 3 种测试构造， 其规范化撞击声压改善量曲线趋势在频谱分布上 基本相同，在室内振动噪声频率（100~4 000 Hz） 范围内，厚度为 5 mm、10 mm 和 15 mm 聚氨酯减 振隔声垫的计权撞击声压级改善量分别为 23 dB、 27 dB、31 dB。 

3.3 浮筑层厚度对规范化撞击声压级的影响

浮筑层厚度（荷载）对系统撞击声压级有较大的 影响，在计权规范化撞击声压级为 78 dB 的钢筋混凝 土，弹性垫层为 10 mm 的微孔聚氨酯弹性体，浮筑 层分别为 50 mm、70 mm、100 mm 厚混凝土，研究了 浮筑层厚度（荷载）对系统撞击声压级的影响，如图 3 所示。

从图 3 可以看出，在相同的条件下，随着浮筑层 厚度的增加，系统的规范化撞击声压级降低。铺装有 弹性垫层的浮筑楼板相对于光裸楼板能够有效地隔 绝楼板撞击声，撞击声压级显著降低，其中由厚度 10 mm 的弹性垫层和 70 mm 混凝土浮筑层构成的浮 筑楼板系统计权撞击声改善量为 23 dB。

随着振动噪 声频率的增加，系统的规范化撞击声压级降低，在较 高频率范围（1 000~4 000 Hz）内弹性垫层对撞击声压 级的改善效果更明显。 随着浮筑层厚度的增大，弹性垫承受的荷载增大、变形量增大，系统固有频率和动刚度降低，由浮筑楼 板系统隔振隔声原理可知，固有频率越低，动刚度越 低，撞击声改善量越高，系统的规范化撞击声压级 降低。