建筑外窗一般为既有建筑围护结构隔声的薄弱点，提高建筑外窗隔声性能是降低外界噪声对室内声环境影响的最重要措施。考虑窗为复合结构体，其隔声性能影响因素众多，且往往为多因素耦合作用的结果 ^[1]。既有研究多对不同系列窗构件进行测试，未系统地考虑不同因素对窗整体隔声性能的影响。实际工程主要通过大量样窗设计与测试进行隔声构件选型，存在重复性、不确定性等问题，也可能因选取高隔声量外窗造成不必要的经济浪费 ^[2]。因此，为提高既有建筑隔声改造外窗选择的合理性、经济性，有必要分析不同参数对外窗整体隔声性能的影响。

　　 不同类型建筑、房屋不同部位的允许噪声级要求存在差异，GB 50118—2010《民用建筑隔声设计规范》做出详细规定:对于一般既有住宅，规定卧室室内允许噪声级昼间、夜间分别≤45, 37dB (A) (如无特殊说明，以下均简称“d B”) ，起居室 (厅) ≤45dB。

　　 针对建筑外窗隔声性能要求，《民用建筑隔声设计规范》根据建筑外窗是否位于交通干线两侧，分别规定外窗计权隔声量 (R_w) +交通噪声频谱修正量 (C_tr) 分别≥30, 25dB。GB/T 8485—2008《建筑外窗空气声隔声性能分级及检测方法》进一步将建筑外窗隔声性能分为6级，如表1所示。

　　 建筑外窗隔声性能影响参数主要包括隔声窗层数、玻璃构造形式与规格、开启方式与密封形式、窗框型材等。通过定制加工不同设计参数的隔声窗试件进行实验室测试，其中隔声窗设计参数、测试方法与结果详见文献[3]，[4]。

　　 隔声窗玻璃构造形式主要为中空玻璃、夹层玻璃及三玻复合玻璃，不同尺寸组合构成不同的玻璃规格。单片玻璃隔声性能基本服从质量定律，隔声量随着玻璃面密度的增大而增大。对于复合玻璃窗，试验结果显示在其他条件相同的情况下，构造形式与规格不同时隔声性能略有差异，但不显著。如试验测得采用中空玻璃、夹层玻璃、真空玻璃、夹层中空玻璃隔声窗隔声量基本相近。在其他条件相同的情况下，玻璃构造形式与规格对双层窗隔声性能的影响不显著，空气声隔声量频率特性曲线基本相近 (见图1) 。

　　 建筑外窗开启方式不同，其密封机理存在差异，影响整窗的密封性和隔声性能。试验研究显示，在其他条件均相同的情况下，开启形式为外平开与内开内倒单层窗的隔声性能相当，R_w+C_tr可达33dB以上，推拉单层窗隔声量一般≤30dB;对于双层隔声窗，推拉/平开组合开启方式窗隔声性能与双平开形式窗相近，R_w可达50dB以上，而双推拉形式双层窗隔声量相对较低，R_w一般<45dB。

　　 图2所示为几种典型开启形式窗空气声隔声量频率特性曲线，由图2可知，推拉和平开形式窗隔声性能差异主要体现在中高频段，如推拉单层窗、双推拉双层窗在1 000Hz附近隔声量明显降低，主要由于推拉窗密封性差导致高频漏声。因此，开启方式应作为窗隔声性能选型设计的重要因素。

　　 试验研究显示，塑钢、断桥铝型材单层窗隔声性能相近，显著优于普通铝合金窗，试验测得普通铝合金窗R_w=30dB，而R_w+C_tr仅为25dB ^[3]。根据试验数据统计，同等玻璃结构状态下，塑料窗中具有高隔声效果的窗明显多于铝合金窗 ^[5]。塑钢、断桥铝型材双层窗隔声性能基本相近，R_w+C_tr可达45dB以上 ^[4]。

　　 增大窗框型材厚度对提高单层窗隔声量具有一定效果，如在其他构造相同的情况下，70系列型材窗较60系列型材窗隔声量提高2dB ^[3]，而50系列型材窗较60系列型材窗低3dB ^[6]。窗框型材厚度增大使窗体、墙体接触面加大，增强窗体密封性，进而提高整窗隔声性能。

　　 图3所示为典型参数单层窗、双层窗实验室隔声性能测试结果，图中试件编号规则详见文献[3]，[4]。由图3可知，单层窗R_w+C_tr为25～36dB，其中，平开塑钢窗R_w+C_tr>30dB，少量窗可达35dB以上;而平开铝合金窗、推拉窗隔声量较低，R_w+C_tr一般≤30dB。双层窗R_w+C_tr>40dB，除双推拉窗外，其余双层窗R_w+C_tr均可达45dB。

　　 不同因素对窗隔声性能具有一定影响，单层窗与双层窗存在较明显的限值特征，即在正常情况下单层窗R_w+C_tr上限值一般为40dB，而双层窗均达40dB以上。考虑工程现场条件与标准实验室的差异，宜提高3～5dB作为工程应用隔声窗设计余量 ^[7]。因此，在进行既有建筑隔声改造外窗设计时，可取37dB为界限值确定外窗类型。

　　 由各参数对窗整体隔声性能的影响可知，外窗选型最主要的因素为窗层数、开启形式，其次为窗框型材和玻璃构造。结合前文研究，设计既有建筑隔声改造外窗选型流程为:首先监测建筑室外声环境噪声级;然后依照《民用建筑隔声设计规范》要求测算外窗隔声性能要求值;最后结合不同隔声等级要求，依次按照窗层数、开启方式、窗框型材、玻璃构造进行参数优化设计 (见图4) 。其中室外声环境噪声级主要监测拟改造房屋各立面处的噪声级，测点应距墙壁或窗户1m处、距地面高度1.2m以上 ^[8]，监测要求一般可取为一昼夜24h连续监测，测算等效声级。进一步测算外窗隔声性能要求值时，一般采用交通噪声频谱修正后隔声量，即评价指标为R_w+C_tr。

　　 进行既有建筑隔声改造时，改造后在满足室内声环境要求的基础上，尚应考虑经济性、使用便捷性。因此，外窗选型参数优化设计原则主要为: (1) 单层窗优选于双层窗，方便使用; (2) 隔声性能相近时，优选玻璃构造、规格较小的隔声窗。同时，考虑中低频交通噪声特征及耐久性，单层隔声窗玻璃形式宜优选中空夹层玻璃。另外，根据实际工程需求，可选择高配窗型参数，如图4中虚线箭头标识路径。

　　 根据试验测试结果 ^[3,4]，结合《建筑外窗空气声隔声性能分级及检测方法》分级标准及《民用建筑隔声设计规范》对窗隔声性能的要求，优化设计不同隔声等级的隔声窗选型参数，如表2所示。

　　 某6层砖混结构房屋因邻近高架匝道建设引起噪声污染问题，需进行隔声改造。房屋外墙为240mm厚砖墙，外立面窗各异，有钢窗、塑钢窗及铝合金窗等，房屋与高架匝道最近处仅9m左右，根据环境评价监测结果可知，房屋所处小区声环境噪声级昼间为73.3dB，夜间为69.0dB。为使隔声改造精细化并提高经济性，采用前文所述外窗选型流程进行优化设计，以靠近匝道侧房屋6层角部房间为例进行说明，具体步骤如下。

　　 1) 室外声环境噪声级监测现场连续24h监测，计算昼间、夜间噪声级分别为76.3, 69.7dB，稍高于环境评价监测结果。

　　 2) 外窗隔声性能要求值计算根据《民用建筑隔声设计规范》规定卧室室内允许噪声级昼间、夜间分别≤45, 37dB，计算差值分别为31.3, 32.7dB，取较大值32.7dB计，考虑隔声窗设计余量5dB，确定隔声窗隔声性能要求值R_w+C_tr=37.7dB，即隔声等级为4级及以上。

　　 3) 隔声窗选型参数设计依据选型流程确定窗类型为双层窗;开启形式可选双推拉或平开/推拉，由于居民反馈双推拉窗使用更便捷，最终选用双推拉隔声窗;玻璃形式可选中空/单片或夹层/单片，以提高经济性，最终选用玻璃形式为外夹层 (4+0.76pvb+6) mm/内单片8mm的双推拉塑钢窗，即对应4, 5级隔声窗构造参数。

　　 隔声窗改造实施后，对改造效果进行监测，现场监测结果显示，改造后窗外1m处昼间、夜间噪声级分别为69.7, 63.6dB，室内昼间、夜间噪声级分别为32.9, 25.0dB，即房屋整体隔声性能约为36.8～38.6dB，与设计基本相符。改造后可满足室内噪声级低于规范限值的要求，可有效减少玻璃总厚度 (约10mm) ，减小整窗质量，既减小阳台栏板受荷，又提高使用便利性。

　　 1) 通过试验验证单、双层窗隔声性能存在限值特征，R_w+C_tr=40dB可作为单、双层窗选型界限值。考虑工程现场条件与标准实验室的差异，既有住宅建筑降噪隔声改造可取R_w+C_tr=37dB作为选型界限值。

　　 2) 开启形式对窗隔声性能的影响较大，当单层窗隔声性能等级要求≥3级时，开启形式应选平开形式;当双层窗隔声性能等级要求为6级时，开启形式应选平开/推拉或双平开形式。

　　 3) 单层隔声窗不宜选用普通铝合金型材，考虑中低频交通噪声特征及耐久性，交通噪声影响下的降噪隔声改造工程宜优选夹层中空玻璃形式。

　　 4) 既有建筑隔声改造外窗选型应在室外声环境噪声级监测的基础上测算外窗隔声性能要求值，依次按照窗层数、开启方式、窗框型材与窗玻璃构造进行参数优化设计，其中外窗隔声性能评价指标宜取R_w+C_tr。