建筑遮阳制品隔声性能试验方法编制说明

JG/T×××—××× JG/T×××—×××《建筑遮阳制品隔声性能试验方法》编制说明1工作概况1.1任务来源据相关统计，建筑能耗占全球能源消耗总量的1/3，占到我国能源消耗总量约近1/3，因此建筑节能是全社会节能减排、建设可持续发展社会的重要方面。我国建设部在《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》中表述了建筑节能的目标：到2010年全国新建建筑全部执行节能标准，既有建筑节能逐步开展，全国城镇建筑总能耗要基本实现节能50％。到2020年北方和沿海经济发达地区和超大城市要实现建筑节能65％的目标。在此背景下一系列的建筑节能法规、政策、措施和设计规范被制定和实施，建筑暖通、照明、热工、外墙、门窗和幕墙都已经有了相关的设计、施工、验收规范和标准。建筑遮阳是建筑节能的一个重要措施，具有效果明显，装饰性强的特点，遮阳产品与设施被广泛地应用在建筑上。技术与新材料的发展催生出种类繁多、性能各异的产品，遮阳产品市场蓬勃发展，目前国内仅遮阳帘、蓬类产品的年产值就达到了70亿元。但是国内关于遮阳产品各种技术指标的检测规范却是空白，这导致了无法检验产品质量、市场缺少统一的准入标准、各种遮阳产品质量良莠不齐的弊端，不利于产品研发和市场发展。基于以上原因，同济大学提出编制《建筑遮阳制品声学性能试验方法》的申请，经过住房和城乡建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会批准，根据住房和城乡建设部【2007】127号文件“关于印发《2007年建设部归口工业产品行业标准制定、修订计划》的通知”，由住房和城乡建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会和同济大学负责《建筑遮阳制品声学性能试验方法》标准的编制工作。1.2工作过程1）同济大学在确定工作任务后，于2007年4月到2007年8月，组建编制工作小组，落实相关参加单位，收集、整理国内外相关标准和研究成果，走访相关遮阳制品生产企业，制定工作目标和进度，并形成了标准的编制大纲的内容。2）2007年8月在上海召开了编制组工作启动暨第一次编制组工作会议，汇报了工作组的组成和计划进度。3）2007年8月到12月，根据8月份的会议精神，进一步收集、整理国内外相关标准和研究成果；通过“确认函”方式，最终确定编制组成员名单，落实编制工作到每个成员。通过编制组成员的共同努力，形成标准初稿。编制组工作具体分工如下：工作内容负责单位参加单位范围同济大学上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、山东省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院有限公司规范性引用文件同济大学上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、山东省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院有限公司术语和定义同济大学上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、山东省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院有限公司试验同济大学上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、山东省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院有限公司试验报告同济大学上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、山东省建筑科学研究院、中国建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院有限公司4）2007年12月，编制组一行参观了深圳市建筑科学研究院有限公司、华南理工大学、广州市建筑科学研究院、广东创明遮阳科技有限公司等相关产品和科研成果，编制组与相关专家进行了现场讨论，对标准初稿进行讨论，特别是对标准提出的方法进行了论证。5）2007年12月到2008年5月，根据深圳和广州会议纪要，对标准初稿进行修改和完善。6）2008年5月，编制组一行参观了山东省建筑科学研究院，并对修改后的标准初稿再次进行深入讨论，形成了比较一致的意见。7）2008年5月到11月，编制组根据山东会议纪要，对标准初稿再进行修改和完善。8）2008年11月，编制组在同济大学召开会议，对标准草稿的形式进行针对性讨论和修改，形成初步的征求意见稿。9）2008年11月到2009年7月，对征求意见稿进行完善，形成最后的征求意见稿。2标准制定的背景2.1社会需求当今世界正面临着的能源危机与环境危机，国际能源署在2006年出版的《能源技术展望2006》中建议一系列的能源政策来缓解全球能源危机和环境问题，其中两个主要政策就是增加可再生能源的应用和提高建筑物能效。前者旨在开源，后者旨在节流，从源头和终端共同促进能源需求与供应、发展与环境破坏之间的矛盾。目前，我国既有城乡建筑面积达420多亿平方米,其中99%以上属于高耗能建筑，即使每年新增的近20亿平方米城乡建筑中，高耗能建筑也占90%以上。从数量上讲，建筑能耗已接近全社会总能耗的1/3，而且继续保持增长趋势。因此，我国政府在五年规划纲要中，明确提出我国将建设资源节约型、环境友好型社会，而且将建筑节能特别提出，成为与工业节能、交通运输节能并列的三个主要节能任务之一。由于以上原因，建筑遮阳制品愈来愈多地被应用在各种建筑之中，特别是有大面积玻璃幕墙和屋顶平天窗的建筑中。遮阳制品常常占有大量的建筑表面，因此室内噪声控制工程对室内遮阳产品的吸声和噪声性能提出要求。通过吸声和噪声检测，能够为制品提高吸声性能、降低噪声的设计提供依据，推动遮阳产品一物多用；并可对制品的品质分级提供部分依据。2.2我国建筑遮阳制品的技术发展我国建筑遮阳制品与技术的发展大致经历了20世纪80年代的萌芽阶段、90年代的发展阶段，进入21世纪初后，高新技术的运用标志着该行业即将进入成熟阶段。随着建筑节能标准的不断提高，以及建筑技术的发展，建筑对遮阳制品品质的要求是多维的，在深度和广度上都有发展。例如不但对产品的安全性、耐久性、隔热遮光性、美观等传统功能有要求，而且对其易操作性、智能控制和声学性能等方面都有要求，产品技术发展进入多维阶段。但目前国内还缺乏遮阳产品各方面技术性能的检测标准，导致国内外企业都是按照自身技术标准生产制品，整个行业缺乏统一的制造标准和市场准入标准，妨碍了行业的技术发展和市场的健康成长。因此，遮阳行业发展的当务之急是尽快制定遮阳产品的技术标准和产品质量的检测标准。2.3资料收集情况混响室法测量吸声系数和半消声室声压法测量声功率在国内外都有测量规范发布，但针对遮阳产品的吸声系数和噪声声功率测量规范还没有。为了编制本规范，编写组主要参考了国内标准《GB/T20247-2006/ISO354:2003声学混响室吸声测量》和《GB/T6882—2008声学声压法测定噪声源声功率级消声室和半消声室精密法》等规范，并搜集了相关的国外标准。编写组将这些现有规范和遮阳制品的特征相结合，在规范编写中对试件安装和状态改变的操作方法上作了详细的规定，适当简化现有规范（在保证测量精度的前提下），偏重于测量中的操作过程和试验数据的处理，力求简明实用。以下是本试验方法编制的资料收集情况：1）国外与材料吸声性能、噪声检测相关标准国内的材料吸声系数混响室法测量标准和噪声声功率半消声室声压法测量标准都等同采用ISO的标准，因此编写组主要搜集了ISO的标准。尚未发现专门针对遮阳产品的声性能和噪声检测标准。表1国外与材料吸声性能、噪声检测相关的标准序号标准号标准名称1ISO354:2003Acoustics-Measurementofsoundabsorptioninareverberationroom2ISO3745:2003Acoustics-Determinationofsoundpowerlevelsofnoisesourceusingpressure-Precisionmethodsforanechoicandhemi-anechoicrooms2）国内相关标准编写组所采集的相关国内标准见表2。尚未发现专门针对遮阳产品的吸声性能和噪声检测标准。表2国内与材料吸声性能、噪声检测相关标准序号标准号标准名称1GB/T13985-1992声学混响室吸声测量2GB/T19407-2003声学声压法测定噪声源声功率级消声室和半消声室精密法3标准编制原则本标准作为建标[2007]127号《2007年建设部归口工业产品行业标准制订、修订计划》的标准之一，由同济大学作为《建筑遮阳制品声学性能试验方法》制订稿主要起草单位。编写期间，我们根据遮阳产品的实际使用情况，并参考了国内外相关技术规定内容，结合国内产品的实际水平、原材料和设备等状况，编制组将标准定位于适应产品现状和未来一段时间内的发展趋势，能够促进产品在技术上的全面发展。本标准共分六个章节：1范围、2规范性引用文件、3术语和定义、4混响室法吸声系数试验方法、5噪声声功率半消声室试验方法、6试验报告。4标准主要内容说明标准结构按照GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规范》和GB/T1.2－2002《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的编写要求，结构合理，条理清晰，规定具体明确，可操作性强。需说明的内容如下：4.1范围与遮阳制品有关的声学性能主要是吸声和噪声两个方面，都和噪声控制工程有关。因此本规范提供混响室法吸声系数和半消声室声压法噪声声功率试验方法。测量结果可以直接应用于噪声控制工程设计，以及同类制品在吸声和噪声功率等声学品质方面的对比和分级。吸声系数测量主要针对具有吸声性能的室内遮阳制品,其吸声性能与面料的面密度、厚度、孔隙率、孔隙大小和背后空腔的深度都有关系。部分遮阳产品的吸声系数测量结果见表1。表1部分室内遮阳帘吸声系数测量结果（倍频程）频率(Hz)样品125250500100020004000NRC蜂巢帘333A11-250.10.400.450.300.420.510.39罗马帘86B180.070.130.180.110.140.210.14注：(1)测量条件是背后空腔200mm，空腔周边用木框封闭；(2）上述产品由上海名成智能遮阳技术有限公司提供噪声声功率测量主要针对产品在改变状态时发出显著噪声的电动或手动室内遮阳产品，要求运行状态平稳，对噪声频谱结构没有限制。一般来说制品的噪声主要由电机、叶片与轨道的摩擦以及叶片之间的碰撞发出的，而电机往往发出低于200Hz的窄带或离散频率噪声，并在总功率中占有相当的比重,图1是一种室内电动遮阳制品的噪声频谱。因此本规范选用半消声室精密法测量遮阳产品噪声声功率。如果能够确定制品的噪声功率谱不是以200Hz以下的离散频率为主，那么可以采用混响室法测量声功率，测量过程比较简单，详见《GB/T6881—2002声学噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法》。图1某型室内电动遮阳制品的噪声频谱大多数遮阳产品对隔声性能的要求少，因此本规范没有给出隔声量的测量方法。如果需要测量遮阳产品的隔声性能，可以按照规范《GB/T19889.3-2005/ISO140-3:1995声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分：建筑构件空气声隔声的实验室测量》测量。4.3术语和定义本条列出了有特定含义的专业术语，并对其进行了定义。其他具有普通意义的专业术语没有列出，读者可以在GB/T3947-1996声学名词术语中查阅。在所列出的术语中，3.1—3.5条主要出现在吸声系数测量方法中，3.6—3.11条主要出现在噪声声功率测量方法中。4.4混响室法吸声系数测量方法主要规定了试验原理、试验环境、试验仪器、样品的规格与安装、试验步骤、实验数据处理等内容。4.4.1试验原理：对于给定体积的一个房间，混响时间的长短可以反映室内吸声量的多少，因此通过测量放入试件前后混响室内混响时间的变化量就能计算出试件的吸声量，除以试件的面积就得到了吸声系数。因此主要的测量指标是混响时间。测量混响时间有两种方法：声源中断法和脉冲响应积分法，根据声源的性质后者又分为直接脉冲法和间接脉冲法。间接脉冲响应法以其测量精度高、速度快和现场工作量少的特点得到推广，逐渐成为主要的测量方法。测量频率范围是根据部分产品的测量结果确定的：在低于100Hz的范围内，多数遮阳产品的吸声系数基本小于0.2，不能作为吸声材料使用。这类制品在中高频带上才有较好的吸声性能，因此确定测量的频率范围是100—5000Hz，这样也和GB/T20247-2006统一起来。在低频段（小于100Hz）,由于混响室的简正模式密度低，不易得到准确的测量结果。4.4.2试验4.4.3试验a)混响时间测量设备：一套完整的混响时间测量设备应当包括测试信号产生、接收、调理、记录和处理等部分。产品的电声指标和数据处理应当遵守现有相关标准。本标准只对传声器和滤波器做简单规定，以方便测试者识别和购买产品。b)功率放大器：用于将馈入扬声器内的测试信号进行功率放大。c)声源：在实际测量中声源对测试结果有比较大的影响，而且由测试人员选择声源的机会比较多，因此本规范对声源的指向性和频响都作了详细的规定。采用无指向性声源可以更好地促进声场的扩散，同时也可避免扬声器朝向对测量的影响。十二面体声源在测量频带内可以较好地满足要求，其缺点是受单一扬声器口径的限制，低频频响不好。扬声器具有平直或渐变的频响是非常关键的，能够保证测量频带内具有足够的信噪比，而且平直或渐变频谱的室内声场能够保证测量频带内的声能占主要地位，减少由于滤波泄露产生的测量误差。4.4.4样品规格和安装：在实际应用中，内遮阳制品和玻璃窗（或玻璃幕墙）之间的关系是多样的，大致有以下两（1）有窗洞型：遮阳窗帘外敷在洞口处，形成空腔共振吸声结构。（2）无窗洞型：当有大面积的玻璃幕墙时，遮阳帘会紧靠幕墙布置，遮阳帘之间会留有空隙，这样窗帘和玻璃之间不能形成典型的空腔共振吸声结构。同样的遮阳帘以上述两种方式进行安装，其吸声的频谱特性会有较大的差别。因此试件在测量中的安装方式应当尽量与实际安装方式相同，这样测量的数据才有实际应用价值。在报告中应当特别标明试件的安装方式：空腔深度和周边是否有边框围合。a)规格：面积足够的试件才能减少边缘效应带来的测量不确定性，因此规定遮阳帘的总面积10—12m2如果要测量遮阳帘在典型共振结构条件下的吸声系数，那么拼缝处是不能留空隙的，但重叠面积不能太大，以免改变样品的吸声性能，影响测试结果的精度。10mm左右的重叠面积只占样品总面积的0.2—0.4%，对测试结果的影响可忽略不计。如果要测量遮阳帘在非典型共振结构条件下的吸声系数，那么拼缝处必须留空隙，空隙大于50mm，相邻两块的样品产生的相互影响可以忽略。b)安装：边框可以用无孔反射材料制作，如1mm厚钢板、15mm厚的石膏板或15mm厚的木板。因为紧贴在边框上的试件吸声能力可以忽略，因此试件面积按照窗帘所覆盖的边框内边缘面积计算。4.4.5试验步骤：主要规定了声源和测点的布置，以及混响时间测量的a)声源及测点的数量一般可以采用2个声源位置配6个测点位置，或3个声源位置配4个测点位置。角部对于激发房间声场是个比较理想的位置，能够激发起较多的简正模式，在低频测量中这点十分重要。由于采用无指向性声源，声源的朝向对测量精度产生的影响可以忽略不计。b)数据处理步骤：对于目前大部分混响时间测量设备，文中所列的步骤通过参数设定基本可以自动完成，若设备没有这样的功能，测试者可以依照本条所列步骤完成测量。4.5.噪声声功率半消声室声压试验方法:本章主要规定了试验原理、试验环境、试验仪器、样品准备、试验步骤、数据处理等内容4.5.1试验原理:测量频率范围是根据制品的噪声频谱特征和半消声室的截止频率决定的，因此本规范确定测量的频率范围是基本范围100—5000Hz，并根据实际情况扩展或收缩频率范围。这样可以和GB/T6882—2008相统一。4.5.2试验环境4.5.3试验仪器4.5.4试件准备：为了避免试件的不当安装导致声功率和频谱的变化，对台架本身提出详细的要求a)安装：由于重力的原因，垂直和倾斜安装的遮阳制品在百叶收拢状态时的功率输出比百叶放下状态时的要大，因此两个运行状态的声功率要分别测量。b)试件的运行：如果试件有其他的改变状态的方式，可以根据实际情况调整测量方案，不一定分成两个运行状态测量。4.5.5a)布置传声器：考虑到移