室內(nèi)聲環(huán)境與設(shè)備課件

1、第五章室內(nèi)聲環(huán)境與設(shè)備第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能第四節(jié)噪聲的控制與治理方法第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述一、聲音的物理特性指標(biāo)（一）聲波、聲速與波長1 聲波 建筑環(huán)境中的聲音主要是在空氣中傳播的聲波。聲源的振動(dòng)引起它周圍的空氣交替地被壓縮和舒張，并向四周傳播。聲波實(shí)質(zhì)上是空氣壓強(qiáng)在靜態(tài)壓強(qiáng)水平上起伏變化的過程。2 聲速 聲波在彈性介質(zhì)中的傳播速度稱為“聲速”，主要取決于介質(zhì)本身的物理特性，也和溫度等因素有關(guān)。聲速不是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度，而是振動(dòng)狀態(tài)傳播的速度?？諝庵械穆曀倥c空氣的壓強(qiáng)和密度有關(guān)。 聲波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同，常溫下（15）空氣中的聲速可取為

2、340m/s。下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述3 聲速、波長與頻率 聲源在1s內(nèi)完成的全振動(dòng)次數(shù)稱為頻率，它決定了聲音的主調(diào)，符號(hào)為f。頻率的倒數(shù)，即聲源完成一次全振動(dòng)的時(shí)間稱周期，符號(hào)為T。 在聲波傳播途徑上，兩相鄰?fù)幌噘|(zhì)點(diǎn)之間的距離稱為波長，符號(hào)為。 聲速、波長與頻率有如下關(guān)系： 在一定的介質(zhì)中聲速是確定的，簡(jiǎn)諧聲波的頻率越高，其波長就越短。 人耳能聽到的聲波的頻率范圍約在2020000Hz之間。低于20Hz的聲波稱為次聲，高于20000Hz的稱為超聲。下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述（二）頻帶、頻帶寬度（帶寬）與頻帶中心頻率在通常的聲學(xué)測(cè)量中，不是逐個(gè)測(cè)量聲音的頻率，這樣做工作量太大

3、，有時(shí)也沒有必要如此精細(xì)，而是將聲音的頻率范圍劃分成若干個(gè)區(qū)段，稱為“頻帶”。每個(gè)頻帶有一個(gè)下界頻率f1 和上界頻率f2，而ff2f1 (Hz)稱“頻帶寬度”，簡(jiǎn)稱“帶寬”；f1和f2的幾何平均稱為頻帶中心頻率fe，（三）聲功率、聲強(qiáng)和聲壓1 聲功率 聲源輻射聲波時(shí)對(duì)外做功，聲功率是指聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能。聲源聲功率有時(shí)指的是在某個(gè)頻帶的聲功率，此時(shí)需注明所指的頻率范圍。 聲功率不應(yīng)與聲源的其他功率相混淆。下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述 在聲環(huán)境設(shè)計(jì)中，大都認(rèn)為聲源輻射的聲功率是屬于聲源本身的一種特性，不因環(huán)境條件的不同而改變。表5-1中列出了幾種聲源的聲功率。2 聲強(qiáng) 聲波沿

4、運(yùn)動(dòng)方向傳播能量。單位時(shí)間通過垂直于聲音傳播方向上單位面積的平均聲能通量稱為聲強(qiáng)，符號(hào)是I。 聲場(chǎng)中某一點(diǎn)的聲強(qiáng)，是指在單位時(shí)間內(nèi)，該點(diǎn)處垂直于聲波傳播方向上的單位面積所通過的聲能。式中I聲強(qiáng)； p聲壓的均方根值； c介質(zhì)的聲阻抗率，又稱空氣特性阻抗。下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述 在無反射聲波的自由場(chǎng)中，點(diǎn)聲源發(fā)出的球面波，均勻地向四周輻射聲能。因此，距聲源中心為r的球面上的聲強(qiáng)為：式中W聲源聲功率。3 聲壓 聲壓是指介質(zhì)中有聲波傳播時(shí)，介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無聲波時(shí)介質(zhì)靜壓強(qiáng)的改變量。任一點(diǎn)的聲壓都是隨時(shí)間而不斷變化的，每一瞬間的聲壓稱瞬時(shí)聲壓，某段時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)聲壓的均方根值稱為有效聲壓。

5、 聲壓與聲強(qiáng)有著密切的關(guān)系。在自由聲場(chǎng)中，某處的聲強(qiáng)與該處聲壓的平方成正比，而與介質(zhì)密度與聲速的乘積成反比。下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述（四）聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)及聲級(jí)的疊加1 聲壓級(jí) 聲壓是有效聲壓的簡(jiǎn)稱，即指對(duì)一定時(shí)間間隔取瞬時(shí)聲壓的均方根值。人的可聞聲壓的最小值p0及最大值pmax分別稱為聞閾或痛閾。在1000Hz時(shí)，聞閾為2105Pa，痛閾為2102Pa，可見聲壓痛閾超過聞閾達(dá)107 倍。人耳不能仔細(xì)區(qū)分這樣大數(shù)值范圍的聲壓，同時(shí)計(jì)算上也不方便。所以通常采用對(duì)數(shù)標(biāo)度，用分貝為單位來評(píng)價(jià)這個(gè)巨大的聲壓值范圍。這時(shí)就得采用聲壓級(jí)和聲強(qiáng)級(jí)。 所謂級(jí)是做相對(duì)比較的量。如聲壓以10倍

6、為一級(jí)劃分，聲壓比值寫成10n形式，從可聽閾到煩惱閾可劃分為100106共七級(jí)。n就是級(jí)值，但又嫌過少，又把這個(gè)區(qū)段的聲壓級(jí)劃分為0120分貝(dB)。即聲壓級(jí)是聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的以10為底的對(duì)數(shù)的20倍：下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述式中Lp聲壓級(jí)； p0基準(zhǔn)聲壓。2 聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)級(jí)是聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比的以10為底的對(duì)數(shù)的10倍：式中L聲強(qiáng)級(jí)； I0基準(zhǔn)聲強(qiáng)。 在常溫下，通常可認(rèn)為聲強(qiáng)級(jí)與聲壓級(jí)的數(shù)值相等。 表5-2中列舉了聲強(qiáng)值、聲壓值和它們所對(duì)應(yīng)的聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)以及與其相應(yīng)的聲學(xué)環(huán)境。下一頁返回上一頁第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述3 聲功率級(jí) 聲源的聲功率是單位時(shí)間內(nèi)聲源輻射的總聲能量。聲功

7、率級(jí)是聲源聲功率與基準(zhǔn)聲功率之比的以10為底的對(duì)數(shù)的10倍：式中LW聲功率級(jí)； W0參考聲功率。 表5-3給出了室內(nèi)一些典型聲源的聲功率。4 聲級(jí)的疊加 當(dāng)幾個(gè)不同的聲源同時(shí)作用于某一點(diǎn)時(shí)，若不考慮干涉效應(yīng)，該點(diǎn)的總聲能密度是各個(gè)聲能密度的代數(shù)和，即 而它們的總聲壓（有效聲壓）是各聲壓的均方根值，即：上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述 聲壓級(jí)疊加時(shí)，不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，而要求按對(duì)數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行。n個(gè)聲壓級(jí)為Lp1聲音疊加，總聲壓級(jí)為： 從上式可以看出，兩個(gè)數(shù)值相等的聲壓級(jí)疊加時(shí)，聲壓級(jí)會(huì)比原來增加3dB，而不是增加1倍，如100dB加100dB只是103dB，而不是200dB。這一結(jié)論同

8、樣適用于聲強(qiáng)級(jí)與聲功率級(jí)的疊加。 幾個(gè)聲源總聲級(jí)的計(jì)算，如果聲源相同，則疊加后總聲壓級(jí)為：式中L1一個(gè)聲源單獨(dú)作用時(shí)的聲級(jí)； n聲源數(shù)目。上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述 聲級(jí)為L1及L2 （L1L2）的兩個(gè)聲源共同作用時(shí)的疊加聲級(jí)為：式中L與聲級(jí)差有關(guān)的修正值，按表5-4選用。二、聲波的繞射、反射、散射和折射（一）聲波的繞射 當(dāng)聲波遇到的障礙物或孔洞的大小比聲波波長大得多時(shí)，可認(rèn)為聲波仍沿著直線傳播，由于障礙物的反射作用，在障礙物后面形成一個(gè)“聲影區(qū)”；障礙物或孔洞的大小比聲波波長小得多時(shí)，則聲波不是沿著直線傳播，而是改變前進(jìn)的方向繞過障礙或孔洞，到達(dá)按直線傳播時(shí)要成為陰影的地方，這種現(xiàn)

9、象稱為波的繞射或衍射。小孔處的質(zhì)點(diǎn)可近似地看做一個(gè)集中的新聲源，產(chǎn)生新的球面波，它與原來的波形無關(guān)。 一切波都能發(fā)生繞射，其程度與波長、障礙物的大小有關(guān)。上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述（二）聲波的反射 當(dāng)聲波在傳播過程中遇到一塊尺寸比波長大得多的障板時(shí)，聲波將被反射，聲波反射分平面反射和曲面反射兩種。如聲源發(fā)出的是球面波，經(jīng)反射后仍是球面波，見圖5-1。 利用聲源與虛聲源的對(duì)稱關(guān)系，以幾何聲學(xué)作圖法就能很容易地確定反射波的方向。（三）聲波的散射 聲波的散射又稱衍射，當(dāng)聲波在傳播過程中遇到障壁或建筑部件時(shí)，如果這些障壁或部件的尺度比聲波波長大，則其背后將出現(xiàn)“聲影”，然而也會(huì)出現(xiàn)聲音繞過障

10、壁邊緣進(jìn)入“聲影”的現(xiàn)象，這就是聲衍射。聲波進(jìn)入聲影區(qū)的程度與其波長和障壁的相對(duì)尺度有關(guān)。上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述 如圖5-2所示，類似于光線照射到一大塊玻璃上，如果玻璃非常光滑，會(huì)像一面鏡子一樣反射光線，如果用砂紙打磨玻璃，使玻璃表面形成不規(guī)則的細(xì)小起伏，就成了烏玻璃，光線不再有確定的反射方向，而是四面八方地散射開來。（四）聲波的折射 聲波在傳播過程中，遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)，除了反射外，還會(huì)發(fā)生折射，從而改變聲波的傳播方向。 溫度改變會(huì)產(chǎn)生聲音折射。圖5-3表示白天近地面處的氣溫較高，聲速較大，聲速隨距地面高度的增加而減小導(dǎo)致聲音傳播方向向上彎曲；夜晚地面溫度較低，聲速隨距地面

11、高度的增加而增加，聲波的傳播方向向下彎曲，這也是在夜晚聲波傳播得比較遠(yuǎn)的原因。 聲波也會(huì)隨風(fēng)產(chǎn)生類似的彎曲，順風(fēng)傳播時(shí)的方向向下彎曲，可以傳得比期望遠(yuǎn)，逆風(fēng)傳播時(shí)的方向向上彎曲，會(huì)產(chǎn)生陰影區(qū)。上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述三、聲波的透射、吸收、干涉和駐波（一）聲波的透射與吸收 當(dāng)聲波入射到建筑構(gòu)件時(shí)，聲能的一部分被反射，一部分透過構(gòu)件，還有一部分由于構(gòu)件的振動(dòng)或聲音在其內(nèi)部傳播時(shí)介質(zhì)的摩擦或熱傳導(dǎo)而被損耗，通常稱之為材料的吸收。 材料的吸聲量等于按平方米計(jì)算的表面面積乘以吸聲系數(shù)。 材料的透聲能力以透射系數(shù)表示，但在工程中習(xí)慣于以建筑部件的傳聲損失或隔聲量表示。隔聲量R與透射系數(shù)之間的關(guān)

12、系為：式中R隔聲量； 透射系數(shù)。 在房屋建筑中任何一種既定的隔墻，其兩側(cè)的聲音強(qiáng)度之比是常數(shù)。上一頁下一頁返回第一節(jié)建筑聲環(huán)境概述（二）聲波的干涉和駐波 當(dāng)具有相同頻率、相同相位的兩個(gè)波源所發(fā)出的波相遇疊加時(shí)，在波重疊的區(qū)域內(nèi)某些點(diǎn)處，振動(dòng)始終彼此加強(qiáng)，而在另一些位置，振動(dòng)始終互相削弱或抵消，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。 駐波是駐定的聲壓起伏，當(dāng)在傳播方向遇到垂直的剛性反射面時(shí)，用聲壓表示的入射聲波在反射時(shí)沒有振幅和相位的改變，入射波和反射波相互干涉形成了駐波。四、聲源的指向性 當(dāng)聲源的尺度比波長小得多時(shí)，可以看作無方向性的“點(diǎn)聲源”，在距聲源中心等距離處的聲壓級(jí)相等。當(dāng)聲源的尺度與波長相差不多或更

13、大時(shí)，它就不能看做是點(diǎn)聲源，而應(yīng)看成有許多點(diǎn)聲源的組成，疊加后各方向的輻射就不一樣，因而具有指向性，在距聲源中心等距離的不同方向的空間位置處的聲壓級(jí)不相等。聲源尺寸比波長大得越多，指向性就越強(qiáng)。上一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)一、人的聽覺機(jī)構(gòu) 人耳是聲波最終的接收者。人耳可以分成三個(gè)主要部分：外耳、中耳與內(nèi)耳。圖5-4是人耳剖面示意圖。 不同的人能聽到的最高頻率范圍是變化很大的。人的最高可聽極限與所聽聲音的響度大小有關(guān)系。二、人的聽覺特性（一）最小與最大的可聽聲壓 人耳可以加以接受的聲壓變化范圍很大。在中頻范圍，人的最小可聽極限大致相當(dāng)于聲壓級(jí)0dB。在高聲級(jí)作用下，人耳會(huì)有不舒服以致疼

14、痛的感覺。 圖5-5中給出的是正常青年人的自由場(chǎng)最小可聽閾、煩惱閾和痛閾。下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)（二）最小聲壓可辨閾 對(duì)于頻率在5010000Hz之間的任何純音，在聲壓級(jí)超過可聽閾50dB時(shí)，人耳大約可分辨1dB的聲壓級(jí)變化。（三）哈斯效應(yīng) 如有兩個(gè)聲源發(fā)出同樣的聲音，在同一時(shí)刻以同樣強(qiáng)度到達(dá)人耳，則聲音呈現(xiàn)的方向大致在兩個(gè)聲源之間。如果其中一個(gè)聲音略微延遲535ms，則聽起來所有聲音似乎都來自第一個(gè)聲源。如果延時(shí)在3550ms之間，則延時(shí)聲源可以被識(shí)別，但其方向仍在未經(jīng)延時(shí)的聲源方向。只有當(dāng)延時(shí)超過50ms時(shí)，第二聲源才被聽到。人耳的這一聽覺特性稱為哈斯效應(yīng)。 哈斯效應(yīng)反映在

15、人耳聽覺特性的兩個(gè)方面，一是聽覺暫留，一是聲像定位。上一頁下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)（四）掩蔽效應(yīng) 人們?cè)诎察o環(huán)境中聽一個(gè)聲音可以聽得很清楚，即使這個(gè)聲音的聲壓級(jí)很低時(shí)也可以聽到，即人耳對(duì)這個(gè)聲音的聽閾很低。如果存在另一個(gè)聲音（稱為“掩蔽聲”），就會(huì)影響到人耳對(duì)所聽聲音的聽聞效果，這時(shí)對(duì)所聽的聲音的聽閾就要提高。人耳對(duì)一個(gè)聲音的聽覺靈敏度因?yàn)榱硪粋€(gè)聲音的存在而降低的現(xiàn)象叫“掩蔽效應(yīng)”，聽閾所提高的分貝數(shù)叫“掩蔽量”，提高后的聽閾叫“掩蔽閾”。 一個(gè)聲音高于另一個(gè)聲音10dB，聲壓級(jí)小的聲音對(duì)聲壓級(jí)大的聲音的掩蔽效應(yīng)就很小，可以忽略不計(jì)。 一般說來，掩蔽的特點(diǎn)是頻率相近的聲音掩蔽較顯

16、著，掩蔽聲的聲壓級(jí)越大掩蔽效果越強(qiáng)。低頻聲對(duì)高頻聲的掩蔽作用大，高頻聲則難于完全掩蔽低頻聲。上一頁下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)（五）聽覺定位 人耳的一個(gè)重要特性是能判斷聲源的方向和遠(yuǎn)近。人耳辨別聲源的方向相當(dāng)準(zhǔn)確，但判別聲源遠(yuǎn)近的準(zhǔn)確度則較差。聽覺定位是由于雙耳聽聞引起的，包括聲波到達(dá)兩耳所產(chǎn)生的時(shí)間差和強(qiáng)度差。 人耳對(duì)聲源方位的辨別在水平方向比豎直方向要好。 人耳對(duì)聲源的定位還常受視覺的影響。（六）人耳的頻率響應(yīng)和等響曲線 相同聲壓級(jí)的不同頻率的聲音，人耳聽起來是不一樣響的。 不同頻率的聲音聽起來要具有同樣的響度，就必須具有不同的聲壓級(jí)。圖5-6所示是純音等響曲線。它表明聽起來與具

17、有某個(gè)聲壓級(jí)的1000Hz純音同樣響的其他頻率純音所應(yīng)具有的各自的聲壓級(jí)。上一頁下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)三、噪聲評(píng)價(jià) 噪聲評(píng)價(jià)是對(duì)各種環(huán)境條件下的噪聲作出其對(duì)接收者影響的評(píng)價(jià)，并用可測(cè)量計(jì)算的評(píng)價(jià)指標(biāo)來表示影響的程度。（一）A聲級(jí) A聲級(jí)由聲級(jí)計(jì)上的A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)直接讀出，用LA 或LpA表示。 不論噪聲強(qiáng)度是高是低，A聲級(jí)皆能較好地反映人的主觀感覺。 用下列公式可以將一個(gè)噪聲的倍頻帶譜轉(zhuǎn)換成A聲級(jí)：式中Li倍頻帶聲壓級(jí)； Ai各頻帶聲壓級(jí)的A響應(yīng)特性修正值(表 5-5)。上一頁下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)（二）等效連續(xù)A聲級(jí) 對(duì)于聲級(jí)隨時(shí)間變化的起伏噪聲，其LA 是變化的

18、，不能直接用一個(gè)數(shù)值來表示。因此，人們提出了等效聲級(jí)的評(píng)價(jià)方法，也就是在一段時(shí)間內(nèi)能量平均的方法：式中，LA(t) 是隨時(shí)間變化的A聲級(jí)。 一般在實(shí)際測(cè)量時(shí)，多半是間隔讀數(shù)（即離散采樣），因此，上式可改寫為：式中LAi第i個(gè)A 聲級(jí)測(cè)量值，相應(yīng)的時(shí)間間隔為Ti； N樣本數(shù)。上一頁下一頁返回第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)當(dāng)讀數(shù)時(shí)間間隔相等時(shí)，即Ti都相同時(shí)，則上式變?yōu)椋海ㄈ円沟刃暭?jí)Ldn 一般噪聲在晚上比白天更容易引起人們的煩惱。計(jì)算一天24h的等效聲級(jí)時(shí)，夜間的噪聲要加上10dB的計(jì)權(quán)，這樣得到的等效聲級(jí)稱為晝夜等效聲級(jí)。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中Ld白天（7:0022:00）的等效聲級(jí)； Ln

19、夜間（22:007:00）的等效聲級(jí)。（四）累積分布聲級(jí)LN 累積分布聲級(jí)就是用聲級(jí)出現(xiàn)的累積概率來表示這類噪聲的大小。累積分布聲級(jí)表示測(cè)量時(shí)間的百分之犖的噪聲所超過的聲級(jí)。上一頁下一頁返回上一頁第二節(jié)人的聽覺特性與噪聲評(píng)價(jià)（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線NR和噪聲評(píng)價(jià)數(shù)N 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 提出了噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線），是一組使用最廣泛的用于評(píng)價(jià)公眾對(duì)戶外噪聲反應(yīng)的評(píng)價(jià)曲線，也用作工業(yè)噪聲治理的限值，見圖5-7。 圖中每一條曲線用一個(gè)N(NR值)表示，確定了31.58000Hz個(gè)倍頻帶聲壓級(jí)值Lp。也可以通過下式近似計(jì)算對(duì)應(yīng)于N值的各個(gè)倍頻帶的Lp：Lpa Bn式中a，b為常數(shù)，其數(shù)據(jù)見表5-6。

20、實(shí)測(cè)了一個(gè)噪聲的各個(gè)倍頻帶聲壓級(jí)值，用上式反算各自對(duì)應(yīng)的N值，則取最大的一個(gè)N值（取為整數(shù)）作為該噪聲的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)值。 也可以把實(shí)測(cè)的噪聲倍頻帶譜曲線畫到NR曲線圖（圖5-7）上，取和噪聲頻譜曲線最接近的、N值最大的一條曲線的N值作為該噪聲的N數(shù)。上一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能一、吸聲系數(shù)和吸聲量（一）吸聲系數(shù) 評(píng)定材料吸聲性能的指標(biāo)，通常采用吸聲系數(shù)。它是指被材料吸收的聲能量（E）與傳遞給材料表面的全部聲能（E0）之比，定義為：吸聲系數(shù)與聲音的頻率及聲音的入射方向有關(guān)。因此吸聲系數(shù)用聲音從各方向入射的吸收平均值表示，并應(yīng)指出是對(duì)哪一頻率的吸收。通常采用六個(gè)頻率：125Hz、250Hz、

21、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz。下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能（二）吸聲量 用以表征某個(gè)具體吸聲構(gòu)件的實(shí)際吸聲效果的量是吸聲量，它和構(gòu)件的尺寸大小有關(guān)。對(duì)于建筑空間的圍蔽結(jié)構(gòu)，吸聲量A：式中S圍蔽結(jié)構(gòu)的面積。當(dāng)房間中有若干個(gè)人或物時(shí)，他（它）們的吸聲量是用數(shù)量乘個(gè)體吸聲量。然后，再把所得結(jié)果納入房間總吸聲量中。房間總吸聲量A除以房間界面總面積S，得到平均吸聲系數(shù)：上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能二、吸聲材料（一）常用吸聲材料的結(jié)構(gòu)分類 常用吸聲材料按其結(jié)構(gòu)類型可分為多孔吸聲材料、共振吸聲材料及特殊吸聲材料三類。1 多孔吸聲材料 多孔吸聲材料從表到里都具有大

22、量內(nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡，有一定的通氣性。2 共振吸聲材料 薄膜、薄板共振吸聲材料是將皮革、人造革、塑料薄膜等材料固定在框架上，背后留有一定的空氣層，構(gòu)成薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)。穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)是在各種穿孔板、狹縫板背后設(shè)置空氣層形成吸聲結(jié)構(gòu)，屬于空腔共振吸聲類結(jié)構(gòu)。3 特殊吸聲材料 特殊吸聲材料結(jié)構(gòu)包括吸聲尖劈和空間吸聲體?？臻g吸聲體與一般吸聲材料的區(qū)別在于它不是與頂棚、墻體等壁面組成吸聲結(jié)構(gòu)，而是一種懸掛于室內(nèi)的吸聲結(jié)構(gòu)，它自成體系。 常用吸聲材料及其主要性質(zhì)與應(yīng)用見表5-7。上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能（二）影響材料吸聲性能的主要因素 材料的表觀密度對(duì)同一種多孔材料，

23、表觀密度增大時(shí)，對(duì)低頻的吸聲效果提高，對(duì)高頻的吸聲效果降低。 材料內(nèi)部孔隙率及孔隙特征一般來講，堅(jiān)硬、光滑、結(jié)構(gòu)緊密和重的材料吸聲能力差，而具有互相貫穿內(nèi)外微孔的多孔材料吸聲性能好。吸聲材料（結(jié)構(gòu)）都具有粗糙及多孔的特性。 材料的設(shè)置位置 內(nèi)部的墻面、地面、頂棚等部位，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)奈暡牧?。除了采用多孔吸聲材料吸聲外，還可將材料組成不同的吸聲結(jié)構(gòu)，如薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)和穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。 材料的厚度 增加材料的厚度，可提高對(duì)低頻的吸聲效果，而對(duì)高頻的吸收則沒有明顯影響。上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能（三）礦棉裝飾吸聲板 產(chǎn)品分類、規(guī)格及特點(diǎn) 根據(jù)產(chǎn)品防潮性能的不同，礦棉裝飾吸聲板又分為

24、防潮板和普通板。根據(jù)產(chǎn)品吊裝方式的不同，分為復(fù)合粘貼板、明暗架板、暗架板、明架板（平板、跌級(jí)板）。 礦棉裝飾吸聲板常用規(guī)格尺寸見表5-8。 產(chǎn)品技術(shù)性能 礦棉裝飾吸聲板的尺寸允許偏差應(yīng)符合表5-9規(guī)定。 搬運(yùn)及貯存 應(yīng)采用干燥防雨的運(yùn)輸工具運(yùn)輸，搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕拿輕放，避免受潮和撞擊破損。應(yīng)在干燥通風(fēng)的庫房內(nèi)貯存，并按品種、規(guī)格分別堆放，避免重壓。上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能（四）珍珠巖裝飾吸聲板 產(chǎn)品分類與規(guī)格（）普通膨脹珍珠巖裝飾吸聲板：用于一般環(huán)境的吸聲板，代號(hào)為PB。（）防潮珍珠巖裝飾吸聲板：經(jīng)特殊防水材料處理，可用于高濕度環(huán)境的吸聲板，代號(hào)為FB。 產(chǎn)品技術(shù)性能 珍珠巖裝飾吸

25、聲板的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表5-10的規(guī)定，板材的尺寸允許偏差應(yīng)符合表5-11的規(guī)定。 產(chǎn)品包裝、貯存與運(yùn)輸 產(chǎn)品以木箱或紙箱包裝，打包帶不少于兩條。板材應(yīng)按品種、規(guī)格及等級(jí)在室內(nèi)分類放置。產(chǎn)品在運(yùn)輸中應(yīng)豎放、貼緊、嚴(yán)防撞擊破損，還應(yīng)備有遮篷措施。上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能三、構(gòu)件隔聲（一）隔聲材料 能減弱或隔斷聲波傳遞的材料被稱為隔聲材料。 對(duì)于隔絕空氣聲，主要服從質(zhì)量定律，即材料的體積密度越大，隔聲性能越好。 對(duì)于隔絕固體聲，主要采用具有一定柔性、彈性或彈塑性的材料，利用它們能夠產(chǎn)生一定的變形來減小撞擊聲，并在構(gòu)造上使之成為不連續(xù)結(jié)構(gòu)。（二）透射系數(shù)和隔聲量 建筑空間外部聲場(chǎng)的聲

26、波入射到建筑空間的圍蔽結(jié)構(gòu)上，一部分聲能透過構(gòu)件傳到建筑空間中來。如果入射聲能為E0，透過構(gòu)件的聲能為E，則構(gòu)件的透射系數(shù)為：上一頁下一頁返回第三節(jié)材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能 在工程上常用構(gòu)件隔聲量R或稱為透射損失TL來表示構(gòu)件對(duì)空氣聲的隔絕能力，它與透射系數(shù)的關(guān)系為：（三）空氣聲隔聲性能分級(jí)（）建筑構(gòu)件的空氣聲隔聲性能宜分成9個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)單值評(píng)價(jià)量的范圍應(yīng)符合表5-12的規(guī)定。（）建筑物的內(nèi)隔墻、樓板、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能宜分成9個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)單值評(píng)價(jià)量的范圍應(yīng)符合表5-13的規(guī)定。上一頁返回第四節(jié)噪聲的控制與治理方法一、噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定了住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館辦

27、公建筑及商業(yè)建筑等六類建筑的室內(nèi)允許噪聲級(jí)，見表5-14。民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定了住宅分戶墻和板樓的空氣聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)和樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)，以及學(xué)校、辦公建筑的隔墻和樓板的隔聲標(biāo)準(zhǔn)，見表5-15及表5-16。二、室內(nèi)吸聲減噪 在內(nèi)表面采用清水磚墻、抹灰墻面或水磨石地面等硬質(zhì)材料的房間里，如在室內(nèi)吊頂或墻面上布置吸聲材料，可使混響聲減弱，這時(shí)，人們主要聽到的是直達(dá)聲，那種被噪聲包圍的感覺將明顯減弱。這種利用吸聲原理降低噪聲的方法稱為吸聲降噪。下一頁返回第四節(jié)噪聲的控制與治理方法室內(nèi)點(diǎn)聲壓級(jí)可根據(jù)下式計(jì)算。式中假設(shè)聲源無指向性。式中Lp室內(nèi)某點(diǎn)聲壓級(jí)； Lw聲源聲功率級(jí)； r離開聲源的距離； R房

28、間常數(shù)。 由上式穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)計(jì)算，可推出吸聲處理前后該點(diǎn)的“聲級(jí)差”或稱“降噪量”：上一頁下一頁返回第四節(jié)噪聲的控制與治理方法三、隔聲、減振和隔振（一）隔聲 隔聲構(gòu)件的綜合隔聲量 如果一個(gè)隔聲構(gòu)件是由多種隔層或分構(gòu)件形成的組合構(gòu)件時(shí)，其隔聲量應(yīng)按照綜合隔聲量計(jì)算。設(shè)一個(gè)組合隔聲構(gòu)件由幾個(gè)分構(gòu)件組成，各個(gè)分構(gòu)件自身的透射系數(shù)為i，面積是Si，平均透射系數(shù)是：則組合構(gòu)件的綜合隔聲量 的計(jì)算公式是：上一頁下一頁返回第四節(jié)噪聲的控制與治理方法2 隔聲屏障 隔聲屏障是用來遮擋聲源和接收點(diǎn)之間直達(dá)聲的措施，主要用在工作空間或有噪聲源（如存在噪聲設(shè)備）的地方。最常用的也是最基本的是薄屏障的“菲涅耳數(shù)法”，見圖5-8。3 隔聲罩 對(duì)于某些高噪聲設(shè)備，可用隔聲小間或隔聲罩隔離。隔聲小間或隔聲罩結(jié)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的隔聲量。 衡量一個(gè)罩的降噪效果，通常用插入損失IL來表示。它表示在罩外空間某點(diǎn)，加罩前后的聲壓級(jí)差值，這就是隔聲罩實(shí)際的降噪效果。插入損失的計(jì)算公式為：式中罩內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)； 罩的平均透射系數(shù)。上一頁下一頁返回第四節(jié)噪聲的控制與治理方法（二）阻尼減振 減振原理 固體振動(dòng)向空間輻射聲波的強(qiáng)度，與振動(dòng)的幅度、輻射體的面積和聲波頻率有關(guān)。降低這種振動(dòng)和噪聲，普遍采用的方法是