建筑遮陽制品隔聲性能試驗方法編制說明

JG/T×××—××× JG/T×××—×××《建筑遮陽制品隔聲性能試驗方法》編制說明1工作概況1.1任務來源據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，建筑能耗占全球能源消耗總量的1/3，占到我國能源消耗總量約近1/3，因此建筑節(jié)能是全社會節(jié)能減排、建設可持續(xù)發(fā)展社會的重要方面。我國建設部在《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導意見》中表述了建筑節(jié)能的目標：到2010年全國新建建筑全部執(zhí)行節(jié)能標準，既有建筑節(jié)能逐步開展，全國城鎮(zhèn)建筑總能耗要基本實現(xiàn)節(jié)能50％。到2020年北方和沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和超大城市要實現(xiàn)建筑節(jié)能65％的目標。在此背景下一系列的建筑節(jié)能法規(guī)、政策、措施和設計規(guī)范被制定和實施，建筑暖通、照明、熱工、外墻、門窗和幕墻都已經(jīng)有了相關(guān)的設計、施工、驗收規(guī)范和標準。建筑遮陽是建筑節(jié)能的一個重要措施，具有效果明顯，裝飾性強的特點，遮陽產(chǎn)品與設施被廣泛地應用在建筑上。技術(shù)與新材料的發(fā)展催生出種類繁多、性能各異的產(chǎn)品，遮陽產(chǎn)品市場蓬勃發(fā)展，目前國內(nèi)僅遮陽簾、蓬類產(chǎn)品的年產(chǎn)值就達到了70億元。但是國內(nèi)關(guān)于遮陽產(chǎn)品各種技術(shù)指標的檢測規(guī)范卻是空白，這導致了無法檢驗產(chǎn)品質(zhì)量、市場缺少統(tǒng)一的準入標準、各種遮陽產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊的弊端，不利于產(chǎn)品研發(fā)和市場發(fā)展。基于以上原因，同濟大學提出編制《建筑遮陽制品聲學性能試驗方法》的申請，經(jīng)過住房和城鄉(xiāng)建設部建筑制品與構(gòu)配件產(chǎn)品標準化技術(shù)委員會批準，根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部【2007】127號文件“關(guān)于印發(fā)《2007年建設部歸口工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標準制定、修訂計劃》的通知”，由住房和城鄉(xiāng)建設部建筑制品與構(gòu)配件產(chǎn)品標準化技術(shù)委員會和同濟大學負責《建筑遮陽制品聲學性能試驗方法》標準的編制工作。1.2工作過程1）同濟大學在確定工作任務后，于2007年4月到2007年8月，組建編制工作小組，落實相關(guān)參加單位，收集、整理國內(nèi)外相關(guān)標準和研究成果，走訪相關(guān)遮陽制品生產(chǎn)企業(yè)，制定工作目標和進度，并形成了標準的編制大綱的內(nèi)容。2）2007年8月在上海召開了編制組工作啟動暨第一次編制組工作會議，匯報了工作組的組成和計劃進度。3）2007年8月到12月，根據(jù)8月份的會議精神，進一步收集、整理國內(nèi)外相關(guān)標準和研究成果；通過“確認函”方式，最終確定編制組成員名單，落實編制工作到每個成員。通過編制組成員的共同努力，形成標準初稿。編制組工作具體分工如下：工作內(nèi)容負責單位參加單位范圍同濟大學上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、山東省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院、深圳市建筑科學研究院有限公司規(guī)范性引用文件同濟大學上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、山東省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院、深圳市建筑科學研究院有限公司術(shù)語和定義同濟大學上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、山東省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院、深圳市建筑科學研究院有限公司試驗同濟大學上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、山東省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院、深圳市建筑科學研究院有限公司試驗報告同濟大學上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、山東省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院、深圳市建筑科學研究院有限公司4）2007年12月，編制組一行參觀了深圳市建筑科學研究院有限公司、華南理工大學、廣州市建筑科學研究院、廣東創(chuàng)明遮陽科技有限公司等相關(guān)產(chǎn)品和科研成果，編制組與相關(guān)專家進行了現(xiàn)場討論，對標準初稿進行討論，特別是對標準提出的方法進行了論證。5）2007年12月到2008年5月，根據(jù)深圳和廣州會議紀要，對標準初稿進行修改和完善。6）2008年5月，編制組一行參觀了山東省建筑科學研究院，并對修改后的標準初稿再次進行深入討論，形成了比較一致的意見。7）2008年5月到11月，編制組根據(jù)山東會議紀要，對標準初稿再進行修改和完善。8）2008年11月，編制組在同濟大學召開會議，對標準草稿的形式進行針對性討論和修改，形成初步的征求意見稿。9）2008年11月到2009年7月，對征求意見稿進行完善，形成最后的征求意見稿。2標準制定的背景2.1社會需求當今世界正面臨著的能源危機與環(huán)境危機，國際能源署在2006年出版的《能源技術(shù)展望2006》中建議一系列的能源政策來緩解全球能源危機和環(huán)境問題，其中兩個主要政策就是增加可再生能源的應用和提高建筑物能效。前者旨在開源，后者旨在節(jié)流，從源頭和終端共同促進能源需求與供應、發(fā)展與環(huán)境破壞之間的矛盾。目前，我國既有城鄉(xiāng)建筑面積達420多億平方米,其中99%以上屬于高耗能建筑，即使每年新增的近20億平方米城鄉(xiāng)建筑中，高耗能建筑也占90%以上。從數(shù)量上講，建筑能耗已接近全社會總能耗的1/3，而且繼續(xù)保持增長趨勢。因此，我國政府在五年規(guī)劃綱要中，明確提出我國將建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，而且將建筑節(jié)能特別提出，成為與工業(yè)節(jié)能、交通運輸節(jié)能并列的三個主要節(jié)能任務之一。由于以上原因，建筑遮陽制品愈來愈多地被應用在各種建筑之中，特別是有大面積玻璃幕墻和屋頂平天窗的建筑中。遮陽制品常常占有大量的建筑表面，因此室內(nèi)噪聲控制工程對室內(nèi)遮陽產(chǎn)品的吸聲和噪聲性能提出要求。通過吸聲和噪聲檢測，能夠為制品提高吸聲性能、降低噪聲的設計提供依據(jù)，推動遮陽產(chǎn)品一物多用；并可對制品的品質(zhì)分級提供部分依據(jù)。2.2我國建筑遮陽制品的技術(shù)發(fā)展我國建筑遮陽制品與技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了20世紀80年代的萌芽階段、90年代的發(fā)展階段，進入21世紀初后，高新技術(shù)的運用標志著該行業(yè)即將進入成熟階段。隨著建筑節(jié)能標準的不斷提高，以及建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑對遮陽制品品質(zhì)的要求是多維的，在深度和廣度上都有發(fā)展。例如不但對產(chǎn)品的安全性、耐久性、隔熱遮光性、美觀等傳統(tǒng)功能有要求，而且對其易操作性、智能控制和聲學性能等方面都有要求，產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展進入多維階段。但目前國內(nèi)還缺乏遮陽產(chǎn)品各方面技術(shù)性能的檢測標準，導致國內(nèi)外企業(yè)都是按照自身技術(shù)標準生產(chǎn)制品，整個行業(yè)缺乏統(tǒng)一的制造標準和市場準入標準，妨礙了行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和市場的健康成長。因此，遮陽行業(yè)發(fā)展的當務之急是盡快制定遮陽產(chǎn)品的技術(shù)標準和產(chǎn)品質(zhì)量的檢測標準。2.3資料收集情況混響室法測量吸聲系數(shù)和半消聲室聲壓法測量聲功率在國內(nèi)外都有測量規(guī)范發(fā)布，但針對遮陽產(chǎn)品的吸聲系數(shù)和噪聲聲功率測量規(guī)范還沒有。為了編制本規(guī)范，編寫組主要參考了國內(nèi)標準《GB/T20247-2006/ISO354:2003聲學混響室吸聲測量》和《GB/T6882—2008聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級消聲室和半消聲室精密法》等規(guī)范，并搜集了相關(guān)的國外標準。編寫組將這些現(xiàn)有規(guī)范和遮陽制品的特征相結(jié)合，在規(guī)范編寫中對試件安裝和狀態(tài)改變的操作方法上作了詳細的規(guī)定，適當簡化現(xiàn)有規(guī)范（在保證測量精度的前提下），偏重于測量中的操作過程和試驗數(shù)據(jù)的處理，力求簡明實用。以下是本試驗方法編制的資料收集情況：1）國外與材料吸聲性能、噪聲檢測相關(guān)標準國內(nèi)的材料吸聲系數(shù)混響室法測量標準和噪聲聲功率半消聲室聲壓法測量標準都等同采用ISO的標準，因此編寫組主要搜集了ISO的標準。尚未發(fā)現(xiàn)專門針對遮陽產(chǎn)品的聲性能和噪聲檢測標準。表1國外與材料吸聲性能、噪聲檢測相關(guān)的標準序號標準號標準名稱1ISO354:2003Acoustics-Measurementofsoundabsorptioninareverberationroom2ISO3745:2003Acoustics-Determinationofsoundpowerlevelsofnoisesourceusingpressure-Precisionmethodsforanechoicandhemi-anechoicrooms2）國內(nèi)相關(guān)標準編寫組所采集的相關(guān)國內(nèi)標準見表2。尚未發(fā)現(xiàn)專門針對遮陽產(chǎn)品的吸聲性能和噪聲檢測標準。表2國內(nèi)與材料吸聲性能、噪聲檢測相關(guān)標準序號標準號標準名稱1GB/T13985-1992聲學混響室吸聲測量2GB/T19407-2003聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級消聲室和半消聲室精密法3標準編制原則本標準作為建標[2007]127號《2007年建設部歸口工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標準制訂、修訂計劃》的標準之一，由同濟大學作為《建筑遮陽制品聲學性能試驗方法》制訂稿主要起草單位。編寫期間，我們根據(jù)遮陽產(chǎn)品的實際使用情況，并參考了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)規(guī)定內(nèi)容，結(jié)合國內(nèi)產(chǎn)品的實際水平、原材料和設備等狀況，編制組將標準定位于適應產(chǎn)品現(xiàn)狀和未來一段時間內(nèi)的發(fā)展趨勢，能夠促進產(chǎn)品在技術(shù)上的全面發(fā)展。本標準共分六個章節(jié)：1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術(shù)語和定義、4混響室法吸聲系數(shù)試驗方法、5噪聲聲功率半消聲室試驗方法、6試驗報告。4標準主要內(nèi)容說明標準結(jié)構(gòu)按照GB/T1.1-2000《標準化工作導則第1部分:標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)范》和GB/T1.2－2002《標準化工作導則第2部分：標準中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法》的編寫要求，結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，規(guī)定具體明確，可操作性強。需說明的內(nèi)容如下：4.1范圍與遮陽制品有關(guān)的聲學性能主要是吸聲和噪聲兩個方面，都和噪聲控制工程有關(guān)。因此本規(guī)范提供混響室法吸聲系數(shù)和半消聲室聲壓法噪聲聲功率試驗方法。測量結(jié)果可以直接應用于噪聲控制工程設計，以及同類制品在吸聲和噪聲功率等聲學品質(zhì)方面的對比和分級。吸聲系數(shù)測量主要針對具有吸聲性能的室內(nèi)遮陽制品,其吸聲性能與面料的面密度、厚度、孔隙率、孔隙大小和背后空腔的深度都有關(guān)系。部分遮陽產(chǎn)品的吸聲系數(shù)測量結(jié)果見表1。表1部分室內(nèi)遮陽簾吸聲系數(shù)測量結(jié)果（倍頻程）頻率(Hz)樣品125250500100020004000NRC蜂巢簾333A11-250.10.400.450.300.420.510.39羅馬簾86B180.070.130.180.110.140.210.14注：(1)測量條件是背后空腔200mm，空腔周邊用木框封閉；(2）上述產(chǎn)品由上海名成智能遮陽技術(shù)有限公司提供噪聲聲功率測量主要針對產(chǎn)品在改變狀態(tài)時發(fā)出顯著噪聲的電動或手動室內(nèi)遮陽產(chǎn)品，要求運行狀態(tài)平穩(wěn)，對噪聲頻譜結(jié)構(gòu)沒有限制。一般來說制品的噪聲主要由電機、葉片與軌道的摩擦以及葉片之間的碰撞發(fā)出的，而電機往往發(fā)出低于200Hz的窄帶或離散頻率噪聲，并在總功率中占有相當?shù)谋戎?圖1是一種室內(nèi)電動遮陽制品的噪聲頻譜。因此本規(guī)范選用半消聲室精密法測量遮陽產(chǎn)品噪聲聲功率。如果能夠確定制品的噪聲功率譜不是以200Hz以下的離散頻率為主，那么可以采用混響室法測量聲功率，測量過程比較簡單，詳見《GB/T6881—2002聲學噪聲源聲功率級的測定混響室精密法和工程法》。圖1某型室內(nèi)電動遮陽制品的噪聲頻譜大多數(shù)遮陽產(chǎn)品對隔聲性能的要求少，因此本規(guī)范沒有給出隔聲量的測量方法。如果需要測量遮陽產(chǎn)品的隔聲性能，可以按照規(guī)范《GB/T19889.3-2005/ISO140-3:1995聲學建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量第3部分：建筑構(gòu)件空氣聲隔聲的實驗室測量》測量。4.3術(shù)語和定義本條列出了有特定含義的專業(yè)術(shù)語，并對其進行了定義。其他具有普通意義的專業(yè)術(shù)語沒有列出，讀者可以在GB/T3947-1996聲學名詞術(shù)語中查閱。在所列出的術(shù)語中，3.1—3.5條主要出現(xiàn)在吸聲系數(shù)測量方法中，3.6—3.11條主要出現(xiàn)在噪聲聲功率測量方法中。4.4混響室法吸聲系數(shù)測量方法主要規(guī)定了試驗原理、試驗環(huán)境、試驗儀器、樣品的規(guī)格與安裝、試驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。4.4.1試驗原理：對于給定體積的一個房間，混響時間的長短可以反映室內(nèi)吸聲量的多少，因此通過測量放入試件前后混響室內(nèi)混響時間的變化量就能計算出試件的吸聲量，除以試件的面積就得到了吸聲系數(shù)。因此主要的測量指標是混響時間。測量混響時間有兩種方法：聲源中斷法和脈沖響應積分法，根據(jù)聲源的性質(zhì)后者又分為直接脈沖法和間接脈沖法。間接脈沖響應法以其測量精度高、速度快和現(xiàn)場工作量少的特點得到推廣，逐漸成為主要的測量方法。測量頻率范圍是根據(jù)部分產(chǎn)品的測量結(jié)果確定的：在低于100Hz的范圍內(nèi)，多數(shù)遮陽產(chǎn)品的吸聲系數(shù)基本小于0.2，不能作為吸聲材料使用。這類制品在中高頻帶上才有較好的吸聲性能，因此確定測量的頻率范圍是100—5000Hz，這樣也和GB/T20247-2006統(tǒng)一起來。在低頻段（小于100Hz）,由于混響室的簡正模式密度低，不易得到準確的測量結(jié)果。4.4.2試驗4.4.3試驗a)混響時間測量設備：一套完整的混響時間測量設備應當包括測試信號產(chǎn)生、接收、調(diào)理、記錄和處理等部分。產(chǎn)品的電聲指標和數(shù)據(jù)處理應當遵守現(xiàn)有相關(guān)標準。本標準只對傳聲器和濾波器做簡單規(guī)定，以方便測試者識別和購買產(chǎn)品。b)功率放大器：用于將饋入揚聲器內(nèi)的測試信號進行功率放大。c)聲源：在實際測量中聲源對測試結(jié)果有比較大的影響，而且由測試人員選擇聲源的機會比較多，因此本規(guī)范對聲源的指向性和頻響都作了詳細的規(guī)定。采用無指向性聲源可以更好地促進聲場的擴散，同時也可避免揚聲器朝向?qū)y量的影響。十二面體聲源在測量頻帶內(nèi)可以較好地滿足要求，其缺點是受單一揚聲器口徑的限制，低頻頻響不好。揚聲器具有平直或漸變的頻響是非常關(guān)鍵的，能夠保證測量頻帶內(nèi)具有足夠的信噪比，而且平直或漸變頻譜的室內(nèi)聲場能夠保證測量頻帶內(nèi)的聲能占主要地位，減少由于濾波泄露產(chǎn)生的測量誤差。4.4.4樣品規(guī)格和安裝：在實際應用中，內(nèi)遮陽制品和玻璃窗（或玻璃幕墻）之間的關(guān)系是多樣的，大致有以下兩（1）有窗洞型：遮陽窗簾外敷在洞口處，形成空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。（2）無窗洞型：當有大面積的玻璃幕墻時，遮陽簾會緊靠幕墻布置，遮陽簾之間會留有空隙，這樣窗簾和玻璃之間不能形成典型的空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。同樣的遮陽簾以上述兩種方式進行安裝，其吸聲的頻譜特性會有較大的差別。因此試件在測量中的安裝方式應當盡量與實際安裝方式相同，這樣測量的數(shù)據(jù)才有實際應用價值。在報告中應當特別標明試件的安裝方式：空腔深度和周邊是否有邊框圍合。a)規(guī)格：面積足夠的試件才能減少邊緣效應帶來的測量不確定性，因此規(guī)定遮陽簾的總面積10—12m2如果要測量遮陽簾在典型共振結(jié)構(gòu)條件下的吸聲系數(shù)，那么拼縫處是不能留空隙的，但重疊面積不能太大，以免改變樣品的吸聲性能，影響測試結(jié)果的精度。10mm左右的重疊面積只占樣品總面積的0.2—0.4%，對測試結(jié)果的影響可忽略不計。如果要測量遮陽簾在非典型共振結(jié)構(gòu)條件下的吸聲系數(shù)，那么拼縫處必須留空隙，空隙大于50mm，相鄰兩塊的樣品產(chǎn)生的相互影響可以忽略。b)安裝：邊框可以用無孔反射材料制作，如1mm厚鋼板、15mm厚的石膏板或15mm厚的木板。因為緊貼在邊框上的試件吸聲能力可以忽略，因此試件面積按照窗簾所覆蓋的邊框內(nèi)邊緣面積計算。4.4.5試驗步驟：主要規(guī)定了聲源和測點的布置，以及混響時間測量的a)聲源及測點的數(shù)量一般可以采用2個聲源位置配6個測點位置，或3個聲源位置配4個測點位置。角部對于激發(fā)房間聲場是個比較理想的位置，能夠激發(fā)起較多的簡正模式，在低頻測量中這點十分重要。由于采用無指向性聲源，聲源的朝向?qū)y量精度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。b)數(shù)據(jù)處理步驟：對于目前大部分混響時間測量設備，文中所列的步驟通過參數(shù)設定基本可以自動完成，若設備沒有這樣的功能，測試者可以依照本條所列步驟完成測量。4.5.噪聲聲功率半消聲室聲壓試驗方法:本章主要規(guī)定了試驗原理、試驗環(huán)境、試驗儀器、樣品準備、試驗步驟、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容4.5.1試驗原理:測量頻率范圍是根據(jù)制品的噪聲頻譜特征和半消聲室的截止頻率決定的，因此本規(guī)范確定測量的頻率范圍是基本范圍100—5000Hz，并根據(jù)實際情況擴展或收縮頻率范圍。這樣可以和GB/T6882—2008相統(tǒng)一。4.5.2試驗環(huán)境4.5.3試驗儀器4.5.4試件準備：為了避免試件的不當安裝導致聲功率和頻譜的變化，對臺架本身提出詳細的要求a)安裝：由于重力的原因，垂直和傾斜安裝的遮陽制品在百葉收攏狀態(tài)時的功率輸出比百葉放下狀態(tài)時的要大，因此兩個運行狀態(tài)的聲功率要分別測量。b)試件的運行：如果試件有其他的改變狀態(tài)的方式，可以根據(jù)實際情況調(diào)整測量方案，不一定分成兩個運行狀態(tài)測量。4.5.5a)布置傳聲器：考慮到移