同濟(jì)考研建筑聲環(huán)境

1、建筑聲環(huán)境聲音與聽覺在人類文化傳承中的作用¥ 古代文化多半是通過聲音傳達(dá)的¥ 文學(xué)的起源也與聲音有關(guān)¥ 文字的發(fā)明以來，人類聽的藝術(shù)一度有所衰退¥ 信息技術(shù)革命使人類重新重視聽覺藝術(shù)聲環(huán)境設(shè)計¥ 定義：專門研究如何為使用者創(chuàng)造一個適合的聲環(huán)境¥ 聲音是人類行為的一部分¥ 聲音無處不在¥ 人類感受聲音類、類¥ 兩類聲音可以相互轉(zhuǎn)化¥ 聲環(huán)境設(shè)計：¥ 保證類聲音聽清聽好音質(zhì)設(shè)計¥ 降低類聲音對正常的工作生活干擾噪聲控制¥ 聲環(huán)境設(shè)計優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)¥ 大型音質(zhì)建筑&#

2、165; 公共建筑¥ 居住建筑¥ 工業(yè)建筑第一章聲環(huán)境設(shè)計的基本知識聲音的性質(zhì)聲音的計量聲音的頻譜與聲源的指向性人耳的主觀聽覺特性第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)聲音的產(chǎn)生與傳播頻率波長與聲速聲音的繞射與反射散射透射與吸收聲音的產(chǎn)生與傳播¥ 聲音是什么？ 聲音是一種波 如同水波¥ 聲音如何產(chǎn)生？ 任何振動產(chǎn)生聲音 振動的物體即聲源¥ 如何聽到聲音？ 聲源的振動引起空氣壓力的變化 這種交替變化傳播開去，形成的波動即聲波¥ 有了振動，人一定聽到聲音嗎？ 頻率 人耳的靈敏度 清晰度描述聲音的物理量¥ 周期：聲音完成一次振動經(jīng)歷的時間s

3、5; 頻率 f：每秒鐘振動的次數(shù)Hz¥ 波長l：聲波完成一次振動走的距離m¥ 聲速：聲波在某一彈性介質(zhì)中傳播速度¥ 參數(shù)之間關(guān)系：T=1/f C=f* l l=C*T聲音的繞射反射與透射¥ 波振面和聲線¥ 聲音的繞射：小孔大孔小障板大障板¥ 聲音的反射和散射（擴(kuò)散） 反射：平面凹面凸面 散射發(fā)生條件¥ 聲波的透射與吸收 聲波具有能量第二節(jié)聲音的計量¥ 作為一種能量傳播的形式，要用描述能量的一些概念來對聲音進(jìn)行描述¥ 聲功率聲強(qiáng)聲壓¥ 級的概念¥ 聲功率 定義：聲源單位時間內(nèi)向外輻射的聲

4、能 它是聲源本身的一種屬性 單位：W mW 電功率與聲功率 x 普通人 50mW ， 汽車?yán)?0.1Wx 百萬人10 W，噴氣飛機(jī) 10000Wx 帕瓦羅蒂10000mW 火箭 109 Wx 最低能聽到 10 -12 W 使人痛苦 0.01W¥ 兩個揚(yáng)聲器A B PA >PB 哪個聽起來更響？ 同一聲環(huán)境的同一點(diǎn) P越大聲音越響 同一聲功率在不同環(huán)境大小不一定¥ 所以：聲功率只表示其發(fā)出能量的多少，并不表示響亮程度¥ 表示聲音在接受點(diǎn)強(qiáng)弱的量-聲強(qiáng)¥ 聲強(qiáng) I 單位時間內(nèi)垂直與聲波傳播方向上單位面積上通過的聲能量（單位面積上的聲功率） 表示聲音在

5、接受點(diǎn)強(qiáng)弱的量 矢量 有方向性 I=W/S 點(diǎn)聲源I=W/4pr² 單位 W/m ²¥ 聲壓 某瞬時，介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對于無聲波時壓強(qiáng)的改變量 單位 Pa N/m2 瞬時聲壓 可正可負(fù) 有效聲壓 P=Pm/2 1/2 自由聲場中 I=P²/r0C¥ 聲能密度 描述單位體積內(nèi)聲能的強(qiáng)度 與聲波的傳播方向無關(guān) 應(yīng)用于室內(nèi)聲場 D=I/C 單位 J¥ 級的概念 級不是單位，是個相對的量 使用級的原因：¥ 聲壓和聲強(qiáng)的變化范圍很大¥ 人耳對聲音強(qiáng)弱變化并不與聲壓 聲強(qiáng)成正比，而與其對數(shù)成正比 級的名字叫貝爾，它沒有單位 Bl

6、 dB A級=10lgE/E0¥ 聲壓級 取參考聲壓 P0=2X10-5為基準(zhǔn)聲壓，任一聲壓P的聲壓級為 LP=20lgP/P0¥ 聲強(qiáng)級 取參考聲強(qiáng) I=10-12為基準(zhǔn)聲強(qiáng)，任一聲強(qiáng)I的聲強(qiáng)級為LI=20lgI/I0¥ 聲功率級 取參考聲功率W0=10-12為基準(zhǔn)聲功率，任一聲功率W的聲功率級為Lw=20lgW/W0¥ 聲級的疊加 10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 68dB+70dB+72dB=?第三節(jié)聲音的頻譜與聲源的指向性¥ 頻譜 表示某種聲音的組成成份及其聲壓級組成情況的圖形。 線狀譜（分立譜） ：純音 復(fù)合音 連續(xù)譜（某一

7、范圍內(nèi)）：自然聲 噪聲的頻譜 傅立葉理論及近代信號處理技術(shù)證明： 任何振動的波形都可分解為若干不同單頻簡諧振動的合成¥ 頻譜應(yīng)用： 噪聲控制； 判斷廳堂音質(zhì)設(shè)計優(yōu)劣時¥ 頻帶 頻譜的測量-帶通濾波器 隨身聽的DSP平衡-傅立葉數(shù)學(xué)分解 人為確定 可寬可窄 常用的兩種：倍頻程 1/3倍頻程 倍頻帶譜 1/3倍頻帶譜¥ 指向性 極坐標(biāo)圖 影響因素：¥ 聲源尺寸¥ 頻率 應(yīng)用：¥ 廳堂形狀設(shè)計¥ 揚(yáng)聲器位置布置第四節(jié)人耳的主觀聽覺¥ 人耳的聽覺機(jī)構(gòu) 外耳 中耳 內(nèi)耳 骨傳導(dǎo)¥ 聽覺范圍和聽覺特性 最高和最低可聽

8、極限 最大和最小可聽極限 最小可辨域 聽覺定位（方向感）x 時間差 強(qiáng)度差 相位差¥ 聽覺范圍和聽覺特性 視差效應(yīng)x 兩個相同的聲音相差不過50ms由于人耳的靈敏度原因，聲音人耳的聽覺器官的作用效果并不隨著聲音的消失而立即消失，而是會暫留短促的時間 掩蔽效應(yīng)x 人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因另一個聲音的存在而降低的現(xiàn)象 噪聲干擾下的語言清晰度 SIL¥ 聽覺范圍和聽覺特性 人耳的頻率效應(yīng)x 等響曲線x 聲級計x A聲級¥ A聲級： 聲級不能表示人耳主觀感受的聲音響亮程度，為使“級”更好的反映人們對聲音響度的判斷，就使用反映人耳對不同頻率靈敏度差異特征的頻率計權(quán)的“級

9、”。按照40phon等響曲線倒置作的靈敏度差異修正的“級”稱為A聲級。 它與人的主觀反應(yīng)有很好的相關(guān)性 已用于有各種噪聲源的大規(guī)模城市的噪聲測量。被普遍接受為人耳對不同頻率聲音的不同靈敏度的一個適當(dāng)?shù)脑u價量。第二章 室內(nèi)聲學(xué)原理室內(nèi)聲場室內(nèi)聲音的增長穩(wěn)態(tài)與衰減混響時間室內(nèi)聲場分布與混響半徑房間共振與共振頻率室內(nèi)聲場¥ 室內(nèi)聲場的特征 聲音在戶外傳播 (點(diǎn)聲源)x 自由聲場 LP=LW-20lgR-11x 半自由聲場 LP=LW-20lgR-8x ¼自由聲場 LP=LW-20lgR-5 聲音在室外的衰減x 空氣衰減x 樹種衰減x 大氣影響¥ 室內(nèi)聲場的特征 人類文明

10、進(jìn)步，建筑發(fā)展，形成復(fù)雜聲場x 同樣距離，室內(nèi)比室外響x 聲音停止發(fā)聲后，聲音并未馬上消失，有一個交混回響的過程x 房間較大，表面形狀復(fù)雜，會形成回聲和聲場分布不均¥ 幾何聲學(xué)與波動聲學(xué) 忽略聲音的波動性質(zhì)，以幾何學(xué)的方法分析聲音的傳播、反射、擴(kuò)散的叫幾何聲學(xué) 與此相反，著眼于聲音波動性分析的方法叫波動聲學(xué)或物理聲學(xué) 在一個比波長大的多的室內(nèi)空間中，解決實際問題時，常忽略聲音的波動性，用幾何學(xué)的方法進(jìn)行分析 反射界面和平均吸聲系數(shù)室內(nèi)聲音的增長穩(wěn)態(tài)與衰減¥ 從聲音能量的角度研究室內(nèi)聲音形成和消失的過程¥ 所測聲源需為穩(wěn)定聲源¥ 擴(kuò)散聲場的假定 聲能密度在

11、室內(nèi)均勻分布，即在室內(nèi)任一點(diǎn)上，其聲能密度都相等 在室內(nèi)任一點(diǎn)上，來自各個方向的聲能密度都相同對室內(nèi)聲音的統(tǒng)計分析聲能密度 e=E/V揚(yáng)聲器未接通 e =0揚(yáng)聲器接通，單位時間內(nèi)發(fā)出能量一定。當(dāng)揚(yáng)聲器均勻釋放能量時，認(rèn)為能量均勻分布在室內(nèi)，室內(nèi)平均能量密度增長，界面開始吸聲，到一定時間，釋放的等于吸收的，則達(dá)到穩(wěn)態(tài)。揚(yáng)聲器斷開，衰減過程由公式：V增大 S不變 衰減變慢 V不變 S增大 衰減變快 S、 V不變，界面材質(zhì)不同吸聲系數(shù)增大，衰減快結(jié)論：增長和衰減時間可用于表征房間的聲學(xué)特性D=(4W/CA)1-e-(cA/4v)tD=D0* e-(cA/4v)t混響時間 RT T60 s¥

12、 混響過程：當(dāng)聲源停止發(fā)聲后，由于聲音在室內(nèi)各表面的反射，使室內(nèi)聲音不能馬上停止，而是由大到小持續(xù)一段時間，這一衰減過程稱為¥ 混響時間：當(dāng)室內(nèi)聲場達(dá)到穩(wěn)態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，聲能衰減60dB(聲能密度衰減到穩(wěn)態(tài)的百萬分之一時）所經(jīng)歷的時間¥ 混響時間描述的是房間的物理特性，與人的感覺無關(guān)¥ 塞賓 依林 努特生¥ 各公式的適用范圍¥ 各公式的適用范圍¥ 塞賓 T60 =0.161V / Sa ¥ 依林 T60 =0.161V / -S In(1-a)¥ 依林-努特生 T60 =0.161V / -S In(1-a)+

13、4mV¥ a是由塞賓定義 a被材料吸收的聲能同樣面積打開的窗子吸收的聲能¥ m是空氣吸收系數(shù)¥ 混響時間計算的不準(zhǔn)確性 前提條件：聲場是一個完整的空間；聲場是完全擴(kuò)散的 代入公式的數(shù)值有誤差尤其是a值¥ 混響時間的意義 控制性的指導(dǎo)材料的選擇和布置 預(yù)測將來的效果 分析現(xiàn)有建筑的音質(zhì)缺陷¥ 平均自由程： 聲源停止發(fā)聲后，在一定時間內(nèi)，聲波在室內(nèi)反射的次數(shù)，決定于反射表面之間的平均距離，這一平均傳播距離稱為平均自由程 一般規(guī)則幾何型房間 為4V/S室內(nèi)聲場分布與混響半徑¥ 室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級公式 LP=LW+10lg(1/4pr²

14、+4/R) 1/4pr² 為直達(dá)聲部分 4/R 為混響聲部分 R為房間常數(shù) R=Sa/（1- a） 對于球面波 LP=LW-20lgr-11 LP =10lgI/I0 = 10lgW/4pr²-10lg10-12 = 10lgW+10lg1/4pr²+120¥ 混響半徑（臨界半徑） R0 混響聲能密度 =直達(dá)聲能密度 Q/4pr²=4/R 聲能指向性因數(shù) Q=距聲源較遠(yuǎn)的某點(diǎn)聲壓/同點(diǎn)同功率的無指向性的聲源的聲壓¥ 混響半徑（臨界半徑） R0 應(yīng)用于室內(nèi)吸聲減噪，當(dāng)我們采用加大房間的吸聲量來降低室內(nèi)的噪聲時，接受點(diǎn)若在混響半徑之內(nèi)，由

15、于接受的主要是聲源的直達(dá)聲，因而效果不大對于聽者而言要提高清晰度，就要求直達(dá)聲較強(qiáng)，為此常采用指向性因數(shù)較大的電聲揚(yáng)聲器房間共振與共振頻率¥ 前面所述室內(nèi)聲音的增長、穩(wěn)態(tài)和衰減過程，都是從能量的增長、平衡以及衰減予以分析的，并沒有涉及聲音的波動性質(zhì)，沒有涉及到聲音的頻率但在實際情況中，室內(nèi)有聲源發(fā)聲時，室內(nèi)的聲能密度就會由于聲源的頻率不同而有強(qiáng)有弱，即房間對不同的頻率有不同的響應(yīng)，房間本身也會共振聲源的頻率與房間的共振頻率越接近，越易引起房間的共振，這個頻率的聲能密度就越強(qiáng)這必須用波動聲學(xué)的駐波原理來分析¥ 駐波¥ 干涉波腹波節(jié)¥ L=n* l/2

16、65; 兩平行墻面間的共振¥ 軸向共振f=c/l=nc/2L¥ n為整數(shù)，一個數(shù)為一個振動方式¥ 矩形房間的共振¥ 簡并頻率畸變聲染色第三章 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性建筑聲環(huán)境的形成及其特性，一方面取決于聲源的情況，另一方面取決于建筑環(huán)境的情況。而建筑環(huán)境，一方面是指建筑空間，另一方面是指形成建筑空間的人和物。在考慮建筑某空間的圍蔽結(jié)構(gòu)時室內(nèi)傳播的聲波 反射和吸收 透射空間外部傳播的聲波 透射空間內(nèi)部的物體和構(gòu)件 吸收材料和結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性是指它們對聲波的作用特性。物體對聲波的作用不是處于靜止?fàn)顟B(tài)下產(chǎn)生的，而是物體在聲波激發(fā)下進(jìn)行振動而產(chǎn)生的材料和結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特

17、性和入射聲波的頻率和角度有關(guān)，因此說到材料和結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性時，總是和一定的頻率與一定的入射情況相對應(yīng)的材料和結(jié)構(gòu)通常分成吸聲的、反射的或隔聲的。但并沒有嚴(yán)格的界限和精確的定義。吸聲很好的材料在隔聲性能上不一定也會好。對三種特性評價的標(biāo)度值也是不同的吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)隔聲和構(gòu)件的隔聲特性反射和反射體吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)¥ 復(fù)習(xí)吸聲系數(shù)和吸聲量¥ a=（E0-E t） /E0¥ 垂直入射（正入射）吸聲系數(shù) a 0¥ 無規(guī)入射（擴(kuò)散入射）吸聲系數(shù) a T¥ 工程常用六個頻率125，250，500，1000，2000，4000¥ 重要使用場合，

18、最好是用試件直接進(jìn)行測量的結(jié)果吸聲量¥ A=S1 a1+S2 a2+S3 a3+.+Sn an¥ 對于觀眾和物，面積難以確定，用數(shù)量乘個體吸聲量求得房間總吸聲量吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的用途：控制噪聲、反射聲；調(diào)整聲場分布(控制回聲）；控制混響時間¥ 共同特點(diǎn)：將一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，使聲能衰減，但物理過程隨材料不同而有所區(qū)別¥ 注意：一般吸聲和隔聲材料同時使用吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)分類¥ 多孔吸聲材料 目前產(chǎn)量最大，使用最廣的 聲波引起小孔或間隙的空氣運(yùn)動，摩擦和空氣粘滯阻力使聲能轉(zhuǎn)化為熱能；小孔中空氣和孔壁與纖維之間的熱交換引起的熱損失¥

19、共振吸聲結(jié)構(gòu)¥ 特殊吸聲結(jié)構(gòu)¥ 多孔吸聲材料 大量內(nèi)外連通的微小空隙和孔洞 主要吸收中高頻¥ 影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素 孔隙率 結(jié)構(gòu)因子 空氣流阻 背后空腔、容重、厚度、飾面層、濕度影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素 背后留有空氣層時提高中低頻吸收系數(shù)； 容重、厚度一個不變，另一個增加，中低頻吸聲系數(shù)增加 但有最佳容重，容重繼續(xù)增加，材料密實，會引起流阻增大，減少空氣穿透量，引起吸聲系數(shù)下降；所以同樣用料情況下，當(dāng)厚度不受限制時，多孔材料以松散為宜 飾面層應(yīng)有良好的透氣性（金屬格網(wǎng)、塑料窗紗、玻璃絲布）x 薄膜面層（厚度<0.05mm），中頻吸聲系數(shù)提高x 穿孔板

20、面層（穿孔率>20%），低頻吸聲系數(shù)提高 高溫高濕會影響吸聲性能（首先是高頻）吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)分類¥ 多孔吸聲材料 纖維狀 顆粒狀 泡沫狀吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)¥ 共振吸聲材料 結(jié)構(gòu)和物體的固有振動頻率與聲波頻率相同時，就會產(chǎn)生共振，這時能量損耗最多。¥ 分為兩種： 空腔共振吸聲結(jié)構(gòu) x 亥姆霍茲共振器x 穿孔板、狹縫板背后設(shè)置空氣層 薄板或薄膜吸聲結(jié)構(gòu)x 膠合板、石膏板、硬質(zhì)纖維板、金屬板等周邊固定在框架上x 皮革、人造革、塑料薄膜x 共振頻率與膜的單位面積質(zhì)量、膜后空氣層厚度、和膜的張力大小有關(guān) ¥ 應(yīng)用： 穿孔的石棉水泥板，石膏板，硬質(zhì)纖維板，

21、金屬板，F(xiàn)C板，TK板 膠合板 硬質(zhì)板 近年來考慮美觀、放火要求，強(qiáng)度、裝修效果各方面考慮，常用鋼、鋁等金屬板沖孔，加工質(zhì)量好，滿足消防要求。此外還有高壓水泥板，防火性能也很好。¥ 其他吸聲材料 空間吸聲體 強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu) 簾幕 洞口 人和家具 空氣吸收建筑隔聲¥ 生活水平提高，人們對室內(nèi)聲壓級有一定的要求，隔聲是降低噪聲的有效措施¥ 建筑結(jié)構(gòu)輕、薄化，隔聲越來越引起人的重視¥ 當(dāng)今建筑隔聲中存在諸多問題 設(shè)計x 結(jié)構(gòu)不合理x 材料選擇不當(dāng)x 未充分考慮施工問題 材料不合格：墻體 樓板 門窗隔聲和構(gòu)件的隔聲特性¥ 透射系數(shù)和隔聲量¥ 單層

22、勻質(zhì)密實墻的空氣聲隔絕¥ 雙層墻的空氣聲隔絕¥ 輕型墻的空氣聲隔絕¥ 門窗隔聲¥ 撞擊聲的隔絕建筑隔聲基礎(chǔ) ¥ 聲波傳入圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三種途徑 空氣 通過空洞縫隙直接傳入 透射 聲波結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動再輻射 ：空氣聲傳聲 撞擊和機(jī)械振動 ：固體傳聲¥ 空氣聲傳聲的透射系數(shù) t=tE/ E0 透射損失（隔聲量）R=L1-L2=10lg1/ t 影響t的因素：x 頻率；入射聲波方向；面密度；厚度；構(gòu)造 dy:t0.1 R=10t0.01 R=20t0.001 R=30例題：在10平方米的墻面 （R=50dB)上開一個0.001平方米的小洞，求整個墻

23、的隔聲量dy:由例題可看出，縫隙和隔聲性能差的門窗使整個墻的隔聲量下降很多，若安裝質(zhì)量差，隔聲量更小¥ 50=10lg1/ t 1¥ t1=10-5¥ 洞t 2=1¥ t 總=0.001x1+(10-0.001)x10-5 /10=10-4R總=10lg1/10-4 =40 dB建筑隔聲基礎(chǔ) ¥ 空氣聲傳聲的組合隔聲量 對于單獨(dú)的一面墻或門或窗，其隔聲量一定，但組合在一起時由于面積比例的變化，其總隔聲量變化 t 總=（S1 t 1+ S2 t 2+S3 t 3）/（S1+S2+S3） 等傳聲量設(shè)計原理：設(shè)計時使墻的隔聲量略高于門窗即可，一般10

24、分貝左右。¥ 對于任一既定墻體，其兩側(cè)聲音強(qiáng)度之比是常數(shù)，即兩側(cè)的聲壓級差是常數(shù)（即使考慮了反射）；且R越大，其聲壓級差越大。¥ R墻板兩側(cè)的聲壓級差嗎？dy: 略有差別，因為還要考慮反射聲隔聲量的頻率特性隔聲曲線¥ 同一構(gòu)件及結(jié)構(gòu)，對不同頻率的聲波透射能力不同¥ 一般取1003150Hz的17個1/3倍頻帶隔聲曲線¥ 國外一般取1004000Hz的18個1/3倍頻程¥ 平均隔聲量 ：使用方便，但無法反映全貌隔聲量的測量與計權(quán)¥ 空氣聲隔聲測量 R=L1-L2+10lg S/A¥ 共測1003150 17個1/3倍

25、頻程帶，畫出隔聲曲線¥ 標(biāo)準(zhǔn)計權(quán)隔聲量 RW （隔聲指數(shù) I a Ii ） 考慮了人耳的聽覺特點(diǎn)和構(gòu)件的隔聲特性 確定方法：x 標(biāo)準(zhǔn)參考曲線x 不利偏差x （10）分貝原則x （5）分貝原則單層勻質(zhì)密實墻的空氣聲隔絕¥ 影響因素： 單位面積質(zhì)量；剛度；材料內(nèi)阻尼；邊界條件¥ 質(zhì)量定律： 無剛度；無阻尼；柔順質(zhì)量（忽略彈性）；無限大（忽略邊界條件）； R0=20lgm+20lgf-43 正入射 R0=20lgm+20lgf-48 無規(guī)入射 有邊界、有限大的板 R0=18lgm+12lgf-25 dy:M加倍 R增加 5.4dB f加倍 R增加 3.6dB¥

26、 平均隔聲量經(jīng)驗公式 重質(zhì)板（m>100kg） R0=18lgm+8lgf 輕質(zhì)板（m<100kg） R0=13.5lgm+13lgf¥ 吻合效應(yīng) 造成隔聲量下降，與共振相類似，但不能聯(lián)系在一起。 最低的吻合頻率叫臨界頻率。 fc 實際工程中盡量使之避免在2508000Hz之間x 通常用硬而厚的墻板降低fc x 或用軟而薄的墻板提高fc雙層墻的空氣聲隔絕¥ 隔聲量為R的墻x 厚度加倍，隔聲量增加6dBx 雙墻分立，空氣層厚度D，D越大，增加的隔聲量DR越大。x 當(dāng)D趨向于很大， DR將大于R¥ 避免聲橋x 點(diǎn)聲橋、線聲橋x 通過雙排龍骨改進(jìn)，可消除聲橋

27、的作用¥ 避免共振 共振頻率 fr=(600/d 1/2 ) x (1/m1+1/m2) 1/2 ¥ 可采取措施：x 彈性墊層，多孔材料，不同厚度提高輕墻的隔聲R的原則¥ 多層復(fù)合 四層石膏板可達(dá)到一磚墻的隔聲量,DR36dB¥ 雙墻分立 空氣層厚度提高7.510cm，R提高 810dB¥ 薄板疊合 兩剛性板厚不同；最好厚度同 ，單位面積不同 ¥ 彈性連接 龍骨加彈性墊層,如軟質(zhì)木纖維板。¥ 加芯 空氣層墊吸聲材料，可提高28dB¥ 增加結(jié)構(gòu)阻尼¥ 管線穿孔 應(yīng)錯開，并設(shè)吸聲材料¥ 拼縫密封dy

28、 紙面石膏板12mm、硅鈣板4¬mm TK板 、 FC板、加氣混凝土板、碳化板門窗隔聲¥ 注意：輕、薄、縫隙¥ 常見：空心夾板門15dB、實心門20dB、3毫米單層玻璃窗26dB¥ 隔聲門（3045dB） 門扇：鋼筋混凝土門；復(fù)合結(jié)構(gòu)門 聲閘 門斗 R約等于兩扇門R只和。 門縫：x 填彈性材料（羊皮、人造革、毛氈）；x 也可用密封條和或橡皮管¥ 隔聲窗： 不能開啟 多層玻璃（23層，厚度不等） 窗框周圍加吸聲 密封 兩層玻璃間不平行 玻璃放在彈性材料上（軟木、呢絨、海綿、橡膠條）撞擊聲隔聲¥ 建筑中樓板成為聲源直接向四周輻射聲能。&#

29、165; 措施： 面層處理 地毯、塑料橡膠布（對高頻效果明顯） 浮筑處理（彈性墊層）x 注意，邊緣不可相接 x 片狀、條狀、塊狀x 也可在木地板的木龍骨下加減震墊 隔聲吊頂x 主要隔空氣聲 隔聲吊頂x 根據(jù)質(zhì)量定律，單位面積越大越好x 彈性連接好，懸吊點(diǎn)盡量少x 采用實心不透光材料，以避免噪聲通過頂棚直接透射，吊頂也不宜采用很硬的材料x 吊頂與周圍之間的縫隙密封，以免漏聲x 若在隔聲處理的樓板下的房間，還要控制室內(nèi)的噪聲，須考慮實心吊頂下作吸聲處理。反射和反射體¥ 聲波在介質(zhì)分界面上的反射¥ 定向反射和擴(kuò)散反射¥ 反射構(gòu)件聲環(huán)境噪聲控制¯ 建筑由遮風(fēng)蔽雨

30、的“遮蔽物”演化為滿足人類多重要求的人工環(huán)境。而安靜的環(huán)境是這些眾多要求中重要的一個。¯ 現(xiàn)代工業(yè)文明卻帶來了前所未有的噪聲干擾。噪聲已經(jīng)和水污染、空氣污染、垃圾并列為現(xiàn)代世界的四大公害。對噪聲干擾的居民投訴一直占環(huán)境污染投訴的近1/2¯ 并非越安靜越好¯ 噪聲無法徹底消除¯ 技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上無法達(dá)到¯ 不同環(huán)境，不同狀態(tài)，不同人，能容忍不同噪聲水平¯ 建筑設(shè)計方面有相關(guān)的設(shè)計規(guī)范或條文¯ 國家和地方政府制定相關(guān)法規(guī)¯ 任何噪聲污染事件由三要素構(gòu)成：¯ 噪聲源¯ 傳聲途徑¯ 接受者

31、75; 建筑設(shè)計中的噪聲控制問題：¯ 考慮接受者情況，建筑功能要求，確定噪聲允許水平¯ 調(diào)查可能產(chǎn)生干擾的噪聲源的空間和時間分布和噪聲特性¯ 分析噪聲通過何種傳聲途徑傳到接受者處¯ 什么是噪聲？¯ 取決于：¯ 聲音的響度、頻率、連續(xù)性、發(fā)出的時間和信息內(nèi)容；¯ 發(fā)出聲音的主觀意愿¯ 以及聽到聲音的人的心理狀態(tài)和性情。dy:凡人們不愿聽的各種聲音（使人思想不集中、煩惱或有害的）dy:有內(nèi)容的聲音比無內(nèi)容的聲音易煩人¯ 噪聲是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物。¯ 屬物理污染： 噪聲停止，污染停止 量大面廣 人人感

32、覺 人要求在一定的噪聲環(huán)境下生活環(huán)境噪聲的危害 ¯ 損害聽力器官 暫時性聽閾偏移（聽覺疲勞） 永久性聽閾偏移（噪聲性耳聾） 長期在90dB(A)以上的噪聲環(huán)境中工作 暴震性耳聾 突然收到140150dB以上強(qiáng)烈噪聲作用 急性外傷 耳膜破裂¯ 引起多種疾病 基本生理過程平衡失調(diào) 植物性神經(jīng)系統(tǒng) 心血管系統(tǒng)¯ 降低勞動生產(chǎn)率 心情煩躁，易疲勞，反應(yīng)遲鈍 差錯率上升，甚至引起工傷事故¯ 影響正常生活工作 4045dB(A)噪聲刺激下，影響正常人睡眠 街道或工廠附近噪聲有時高達(dá)7080 dB(A)，影響人們休息，甚至干擾交談、收聽廣播、電話通信、聽課、開會等 使

33、人煩惱（與敏感度、情緒、經(jīng)歷、人生觀有關(guān)） 對性格焦慮的人影響大 對老年人比對年青人影響大 新的噪聲源比聽?wèi)T了 的影響大 引起煩惱最大的噪聲：高頻噪聲、刺耳的非音樂聲、音調(diào)起伏的噪聲、突發(fā)的噪聲 （例如：二胡初學(xué)者）¯ 損壞建筑物 亞音速飛機(jī)曾使地面一樓房遭到破壞 超音速飛機(jī)引起的沖擊波聲壓級可達(dá)130140dB,產(chǎn)生巨大的“轟聲” 工廠機(jī)器/施工機(jī)械對附近建筑物有不同程度影響 噪聲>160dB時,發(fā)生體本身也會因強(qiáng)烈震動而損壞.靈敏的自控 遙控設(shè)備會失靈.¯ 對其他生物的影響dy: 90年，南浦大橋打樁，養(yǎng)殖場60頭豬猝死95年，山東日照市搬家，2萬響鞭炮，12只小

34、蘭狐當(dāng)天死亡。96年，廣州爆破，附近全國最大養(yǎng)雞場20萬只雞下怪蛋，有雞死亡¯ 對語言聽聞的影響 人們對語言聽聞效果感覺好壞決定于語言的聲功率和清晰度 噪聲對語言聲掩蔽 噪聲對語言聲干擾¯ 聲級高低/噪聲的頻譜特性 注意,在一些尺度適當(dāng)?shù)姆块g里,人們不能很好聽聞并非因為語言的功率不足,往往是較長的混響時間降低了清晰度.¯ 對音樂欣賞的影響 影響程度與三個因素有關(guān) 人們可聽聲的響度范圍 室內(nèi)的環(huán)境噪聲級 干擾噪聲的特點(diǎn) 觀眾廳要求安靜 大廳要求稍低 對脈沖聲及無規(guī)律起伏的噪聲的降噪要求高于對穩(wěn)定的寬頻帶的噪聲的降噪要求噪聲評價 ¯ 對各種環(huán)境條件下的噪聲作

35、出其對接受者影響的評價，并用可測量計算的評價指標(biāo)來表示影響的程度。¯ 涉及因素很多： 噪聲的強(qiáng)度、頻譜、持續(xù)時間、隨時間的起伏變化、出現(xiàn)時間等特性； 人們的生活和工作的性質(zhì)內(nèi)容和環(huán)境條件 人的聽覺特性和人對噪聲的生理和心理反應(yīng) 測量條件、標(biāo)準(zhǔn)化和通用性。¯ 目前被國際廣泛采用的有二十幾種¯ A聲級LA： 最廣泛應(yīng)用 基本評價量 反映人的主觀感覺 可直接用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲 由聲級計的A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)直接讀出¯ 等效連續(xù)A聲級 Leq： 對于聲級隨時間變化的起伏噪聲，其LA是變化的，不能直接用一個值表示。 采用等效聲級的評價方法，即一段時間內(nèi)能量平均的方法 實際測量

36、時，多半是間隔讀數(shù)，即離散采樣的。 廣泛應(yīng)用于各種噪聲環(huán)境的評價 但對偶發(fā)的短時的高聲級噪聲的出現(xiàn)不靈敏。¯ 晝夜等效聲級Ldn 一般噪聲在晚上比白天更容易引起人們的煩惱 夜間噪聲對人的干擾比白天大10 dB左右 即在計算一天24消失的等效聲級時，夜間要加上10dB的計權(quán)¯ 白天 7：0022：00¯ 夜間22：007：00¯ 累計分布聲級LN： 實際環(huán)境噪聲是隨時間起伏的隨機(jī)噪聲，并非穩(wěn)態(tài)，如城市交通噪聲。 用聲級出現(xiàn)的累積概率來表示這類噪聲的大小。 表示占測量時間的百分之N的噪聲所超過的聲級 L1070dB 表示測量時間內(nèi)有10的時間噪聲聲級超過70

37、dB 通常在噪聲評價中多用L10,L50,¯ L10表示起伏噪聲的峰值¯ L50表示中值¯ L90表示背景噪聲¯ 噪聲沖擊指數(shù) NII 一個區(qū)域和一個城市由于噪聲分布不同，受影響的人口密度不同 評價城市環(huán)境噪聲影響的范圍 與晝夜等效聲級 Ldn有關(guān) 理想的噪聲環(huán)境 NII<0.1¯ 噪聲評價曲線NR和噪聲評價數(shù)N 由ISO規(guī)定的一組評價曲線 每條曲線用一個N(或NR)值表示 確定某條曲線為限值曲線，就要求現(xiàn)場實測的噪聲的各個倍頻帶聲壓級不得超過由該曲線所規(guī)定的聲壓級值。（即頻譜必須在曲線下方） 取施測噪聲倍頻帶譜曲線和NR曲線最接近的、N

38、值最大的一條曲線的N值作為該噪聲的N數(shù)。 NR曲線是在NC曲線基礎(chǔ)上綜合考慮了聽力損失、語言干擾和煩惱三個方面的噪聲影響而提出的。dy: NC曲線和PNC曲線適用于評價室內(nèi)噪聲對語言的干擾和噪聲引起的煩惱¯ 各指標(biāo)反映角度不同¯ A聲級反映響度¯ NR反映煩惱度¯ Leq反應(yīng)時間平均噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī) ¯ （見表） 保護(hù)聽力角度，工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 長期在90dB(A)以上的噪聲環(huán)境中工作可8小時， 噪聲增加3dB，能量增加一倍，時間可減半。 但在任何情況下均不能超過115dB 環(huán)境噪聲容許標(biāo)準(zhǔn) 表中所列的標(biāo)準(zhǔn)值為戶外容許噪聲級，測聲點(diǎn)選

39、在受噪聲影響的建筑物窗外1m高于地面1.2m 若住宅靠街無窗戶，或臨街為商店、車庫等，則標(biāo)準(zhǔn)又可降低。¯ （見表） 室內(nèi)允許噪聲級的建議值 參照國際上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ？室內(nèi)室外的矛盾 樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn) 65dB 達(dá)到后，除敲打外，一般拖動桌子之類的噪聲聽不到了 75dB 白天一般走動聲音聽不到，但夜間能聽到，聲音較弱，除睡覺外，一般無影響 根據(jù)我國目前實際情況，近期內(nèi)暫定樓板撞擊聲隔聲指數(shù)不得超過85dB¯ 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法¯ 中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法噪聲控制的原則與方法 ¯ 可通過三種途徑： 管理控制 制定法規(guī)條文限制 工程控制 聲源控制

40、 傳播途徑控制 固體聲: 隔振、阻尼減振 空氣聲:隔聲、吸聲、消聲 建筑規(guī)劃: 城市規(guī)劃、小區(qū)規(guī)劃、建筑平面 個人防護(hù)¯ 原則： 控制聲源 （現(xiàn)代機(jī)器噪聲降低很多，但現(xiàn)在單個噪聲降低，但聲源數(shù)增加了） 措施 改進(jìn)結(jié)構(gòu) 吸聲 隔聲 減振 消聲器 控制傳聲途徑 增加距離 控制噪聲的傳播方向是降低高頻噪聲的有效措施 隔聲屏障或天然屏障，及其它隔聲材料和結(jié)構(gòu)¯ 房屋和設(shè)備的隔聲和隔振¯ 建筑物內(nèi)部吸聲與通風(fēng)設(shè)備的消聲等 保護(hù)接受者 佩帶護(hù)耳器 、耳塞、防聲棉、耳罩等 減少在噪聲中暴露的時間 調(diào)整人員¯ 效果 總體規(guī)劃的好能降低噪聲1040dB 吸聲減噪 能降低噪

41、聲810dB 隔聲 能降低噪聲1050dB¯ 步驟 調(diào)查噪聲現(xiàn)狀，確定一個噪聲級 確定噪聲允許標(biāo)準(zhǔn) 選擇控制措施城市噪聲控制 ¯ 來源: 交通噪聲 工廠噪聲 施工噪聲 社會生活噪聲城市噪聲控制-交通噪聲¯ 屬主要污染源¯ 由于聲源的流動性,影響范圍占城市面積的1/3以上¯ 主要四類： 交通干線 鐵路噪聲 航空噪聲 內(nèi)河航運(yùn)噪聲¯ 控制: 噪聲控制法規(guī) 城市規(guī)劃 道路噪聲控制室內(nèi)噪聲控制 ¯ 建筑布局¯ 提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量¯ 吸聲降噪¯ 隔聲屏障和隔聲罩室內(nèi)吸聲降噪¯ 原理：減弱混響聲

42、一般可達(dá)6-10分貝¯ 吸聲降噪量的計算： ¯ DLp=10lg a2/a1=10lgA2/A1=10lgT1/T2¯ 設(shè)計步驟： 了解噪聲源的聲學(xué)特性 了解房間的聲學(xué)特性 根據(jù)所需降噪量,求出相應(yīng)的房間常數(shù)及平均吸聲系數(shù) 確定了材料的吸聲系數(shù)后,合理選擇吸聲材料與結(jié)構(gòu)，及安裝方法.隔聲¯ 用構(gòu)件將噪聲源與接受者分開，隔離空氣對聲的傳播,從而降低噪聲污染的程度。¯ 適當(dāng)?shù)母袈曉O(shè)施，能降低噪聲級20-25dB¯ R=10lg1/t¯ D=R+10lgA/S D=L1-L2¯ 隔聲間氣流噪聲控制-消聲器¯ 起

43、因: 氣體在管道中流動形成湍流； 在管道出口處的高速噴射; 氣流使管道產(chǎn)生振動¯ 對消聲器的要求: 較好的消聲頻率特性; 空氣阻力損失少； 結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，使用壽命長,體積小,造價低。¯ 步驟: 對噪聲源的調(diào)查分析； 確定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)； 計算消聲器所需達(dá)到的消聲量 選擇消聲器的結(jié)構(gòu)形式:阻性，抗性，阻抗復(fù)合式掩蔽效應(yīng)在噪聲控制中的應(yīng)用¯ “聲學(xué)香水” 開敞辦公室、景觀辦公室 平穩(wěn)噪聲，掩蔽語言聲，煩惱度降低¯ 有源消聲 適合于小體積空間，低頻聲的消聲¯ 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計的任務(wù)是創(chuàng)造適于聽聞或錄音的聲學(xué)條件¯ 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計的一個前提條件

44、是防止室外的噪聲和振動傳入室內(nèi)，使室內(nèi)保持足夠低的背景噪聲級。¯ 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計必須在設(shè)計之前就確定廳堂中電聲系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，才能進(jìn)行正確的音質(zhì)設(shè)計。¯ 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計應(yīng)當(dāng)在建筑物的計劃階段就開始，并貫穿整個設(shè)計過程。音質(zhì)的主觀評價¯ 量的因素（音量感、力度）： 豐滿度-混響時間、響度-聲壓級¯ 質(zhì)的因素：不失真、溫暖、明亮、華麗 -混響時間的頻率特性及早期衰減的頻率特性¯ 空間因素：方向感、距離感 親切感、圍繞感 -反射聲的強(qiáng)度、時間分布和空間分布¯ 清晰度： ¯ 音節(jié)清晰度=正確聽到的音節(jié)數(shù)/發(fā)出的全部音節(jié)數(shù)*100%

45、75; 可懂度¯ 語言傳輸指數(shù)¯ 避免回聲和多重回聲音質(zhì)的客觀指標(biāo)¯ 聲壓級¯ 混響時間¯ 反射聲的時間與空間分布音質(zhì)設(shè)計的方法與步驟¯ 原則： 使室內(nèi)的背景噪聲足夠低 使室內(nèi)各處都具有足夠的響度。對此，以自然聲為主的大廳，要注意選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)模 安排足夠的近次反射聲 使室內(nèi)具有與使用目的相適應(yīng)的混響時間 防止出現(xiàn)回聲、多重回聲等聲學(xué)缺陷¯ 大廳容積的確定 保證廳內(nèi)有足夠的響度 最大容許容積 保證廳內(nèi)有適當(dāng)?shù)幕祉憰r間 每座容積 V/n¯ 大廳的體型設(shè)計 設(shè)計方法：幾何聲學(xué)方法、聲線法、虛聲源法 設(shè)計原則：¯

46、 保證直達(dá)聲能夠到達(dá)每個聽眾-地面的升起，標(biāo)準(zhǔn)取比視線要求的更高¯ 保證前次反射聲的分布¯ 平面形狀¯ 斷面形狀¯ 防止產(chǎn)生回聲或其它聲學(xué)缺陷¯ 采用適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散處理¯ 舞臺反射板¯ 大廳的混響設(shè)計 確定適合于使用要求的混響時間及其頻率特性 混響時間的計算¯ 計算要求在125 Hz到4000 Hz的各個倍頻程的中心頻率上進(jìn)行¯ 混響計算所用的吸聲系數(shù)，應(yīng)采用混響室法吸聲系數(shù) 室內(nèi)裝修材料的選擇與布置¯ 觀眾廳、舞臺口周圍的墻沔天花應(yīng)當(dāng)主要布置反射材料，以保證向觀眾席提供近次反射聲，吸聲系數(shù)較大的材

47、料及構(gòu)造應(yīng)盡量布置于廳的側(cè)墻中部上部，以及后墻等有可能產(chǎn)生回聲的部位電聲系統(tǒng)¯ 種類： 廣播通信系統(tǒng) 擴(kuò)聲系統(tǒng) 避免聲反饋 重放系統(tǒng)¯ 要求： 使全部觀眾席上的聲壓分布均勻 多數(shù)觀眾席上的聲源方向感良好 控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾¯ 布置方式： 集中式 分散式 集中、分散并用方式劇院建筑 音質(zhì)設(shè)計劇院音質(zhì)設(shè)計¯ 分為三類：西洋歌劇院、地方戲院、話劇院¯ 一般有很大的舞臺空間，一般舞臺后墻或頂部布置吸聲材料，使舞臺空間與觀眾廳的混響時間基本相同歌劇院¯ 歌劇院一般自然聲演出，演員聲功率較大，允許有較大的容積。西方古典歌劇院大多為 馬蹄形平面，大廳周邊設(shè)有多層 包廂及柱廊，這種形式使演員與觀眾之間的距離縮短。¯ 大量柱廊、凸弧形包廂、各種浮雕裝飾 使大廳有良好聲擴(kuò)散，并且避免了弧形墻面的聲聚焦。由于這些特點(diǎn)使大廳音質(zhì)良好。多功能劇場音質(zhì)設(shè)計¯ 目前我國大量建造的¯ 音樂、歌舞、戲劇演出、報告、放映電影¯ 一般有較