第七章

建筑聲環境1-07章建筑聲環境--建筑環境學本章內容

建筑聲環境的基本知識人體對聲環境的反應原理與噪聲評價聲音傳播與衰減的原理材料與結構的聲學性能噪聲的控制與治理方法21-07章建筑聲環境--建筑環境學第一節

建筑聲環境的基本知識*聲波的基本物理性質*聲音的計量1-07章建筑聲環境--建筑環境學1.聲音是什么？

聲波：聲源振動引起彈性媒質的壓力變化，并在彈性媒質中傳播的機械波。（3個基本要素）聲源：振動的固體、液體、氣體傳播途徑：聲壓:空氣壓強的變化量,10-5-10Pa量級特性：波長

、頻率f、聲速c接收者：聲音的頻帶，如何計量等波長

一聲波的基本物理性質41-07章建筑聲環境--建筑環境學2.聲音的傳播速度

聲速與媒質的彈性、密度和溫度有關空氣中的聲速：理想氣體中

k絕熱指數，R氣體常數，T絕對溫度?？諝庵新曀偈菧囟鹊膯沃岛瘮?。在建筑環境領域中變化范圍很小，近似：340m/s

固液體中的聲速鋼5000m/s

松木3320m/s

水1450m/s

軟木500m/s51-07章建筑聲環境--建筑環境學3.聲音的頻帶簡諧聲波：用頻率f和聲壓幅值Pm兩個獨立變量描述。確定音調確定聲音的強弱（響度）周期T：聲波通過空氣或其他彈性介質傳播時，介質質點在其平衡位置附近來回振動完成一次完全振動所需的時間，單位為秒頻率f：一秒內的振動次數，即周期T的倒數，單位：赫茲（Hz）波長λ：聲波在一個周期內傳播的距離，單位為m61-07章建筑聲環境--建筑環境學3.聲音的頻帶<20Hz為次聲，

>20KHz為超聲。其中，人耳感覺最重要的部分約在100Hz~4000Hz，相應的波長約3.4m~8.5cm.噪聲控制中，粗略將聲波的頻率分為：低頻聲(300Hz以下)、中頻聲(300-1000Hz)、高頻聲(1000Hz以上)。71-07章建筑聲環境--建筑環境學連續譜81-07章建筑聲環境--建筑環境學頻程：把可聽聲的頻率變化范圍劃分為若干小的段落頻程寬度：上下限頻率值之差，簡稱頻帶寬。倍頻程：對頻率作相對比較的單位，頻程上、下界頻率值f1、f2中心頻率值fc頻程倍數ISO和國標：fc=31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000Hz3個倍頻程意味著其頻率之比為23。91-07章建筑聲環境--建筑環境學1.聲音的計量

聲功率W：聲源在單位時間內對外輻射的聲能，即在全部可聽范圍所輻射的功率，單位W。也可特指在某個有限頻率范圍所輻射的功率，亦稱頻帶聲功率。二聲音的計量聲源種類聲功率噴氣飛機10kW氣錘1W汽車0.1W鋼琴2mW女高音1000～7200μW對話20μw現在你明白說話不會讓我們筋疲力盡，而在大房間內演講需用擴聲設備的原因了吧。注意：電功率：聲源輸入功率聲功率：聲源輸出功率101-07章建筑聲環境--建筑環境學I=W/SW/㎡式中S—聲能所通過的面積，㎡。聲強I：單位時間內，在垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過的聲能，單位為W/㎡。是衡量聲音強弱的物理量，有方向性，難以測量，通常測量聲壓，通過計算求得聲強和聲功率。噪聲控制中，粗略將聲波的頻率分為：低頻聲(300Hz以下)、中頻聲(300-1000Hz)、高頻聲(1000Hz以上)。111-07章建筑聲環境--建筑環境學聲壓P：某瞬時，有聲波時介質中的壓強(P)相對于無聲波時的靜壓強(P0)的改變量，單位即壓強的單位，Pa。任何一點的聲壓都隨時間而變瞬時聲壓：每一瞬間的聲壓有效聲壓：某段時間內瞬時聲壓的平均值，用均方根值表示w/m2

—介質的特性阻抗，20℃時=415Ns/m3?！諝饷芏?，kg/m3；c—空氣中的聲速，m/s；式中p—有效聲壓，Pa；121-07章建筑聲環境--建筑環境學2.量級差非常大——聽覺范圍

可聞閾(聽閾)

——人耳剛能感受的聲音p0=2×10-5Pa

I0=1×10-12W/m2

疼痛閾——

聞之人耳則痛，p=200Pa，I=100W/m2

煩惱閾

——聞之煩惱不安

p0=20

Pa，I0=1W/m2兩人面對面交談時的平均聲壓為2x10-2Pa，紡織車間噪聲聲壓超過2Pa。131-07章建筑聲環境--建筑環境學3.聲壓級、聲強級、聲功率級dB

式中P—考察點聲壓；

p0—基準聲壓，=2×10-5Pa。聲壓級級：做相對比較的量。聲強級dB式中I—考察點聲強；

I0—基準聲強，在空氣中I0=10-12W/㎡

。人聽覺對聲音強弱的響應接近對數關系，引入對數標度，又稱分貝標度。141-07章建筑聲環境--建筑環境學聲功率級dB式中W—考察聲源聲功率；

W0—基準聲功率，=10-12W。一般條件下：可認為聲強級LI=聲壓級Lp；在高原地區和其他特殊條件下：聲強級LI和聲壓級Lp未必相等。聲強級、聲壓級、聲功率級和聲強、聲壓、聲功率一樣嗎？151-07章建筑聲環境--建筑環境學聲強疊加：I=I1+I2+……+In聲壓疊加：聲壓級、聲強級疊加：按對數運算規律數值相等：數值不等：總聲壓級按表計算161-07章建筑聲環境--建筑環境學第二節

人體對聲環境的反應原理與噪聲評價人的主觀聽覺特性噪聲的評價及噪聲的標準1-07章建筑聲環境--建筑環境學一、人的主觀聽覺特性

1）什么是噪聲？人們不愿意聽到的任何聲音空氣聲：經空氣和圍護結構傳播固體聲：振動噪聲噪聲，等響曲線，聲級計，掩蔽效應181-07章建筑聲環境--建筑環境學

以連續純音作試驗，取1000Hz的某聲壓級，如40dB作為參考，則聽起來和它同樣響的其他頻率純音的各自聲壓級就構成了一條40方的等響曲線。煩惱閾頻率為100Hz、聲壓級為85dB的某聲音與頻率為1000Hz、聲壓級為80dB的另一聲音在同一條等響曲線上，他們的響度級是

方。2）等響曲線191-07章建筑聲環境--建筑環境學3）.聲級計：A、B、C、D計權網絡

聲級計為模擬人耳聽覺而進行濾波，分別模擬人耳對40方、70方和100方純音的反應而得到A、B、C三種計權方式。D計權用于測量航空噪聲。

測量聲音響度級和聲壓級時所使用的儀器。201-07章建筑聲環境--建筑環境學4）掩蔽效應掩蔽效應：人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因為另一個聲音的存在而降低的現象。掩蔽量：聽閾提高的分貝數。頻率相近時聲音掩蔽最顯著，掩蔽聲聲壓級越大，掩蔽量越大，掩蔽的頻率范圍越寬；掩蔽音對比其頻率低的聲音的掩蔽作用小，對比其頻率高的聲音掩蔽作用大；人耳對響度不大、沒有表達含義的連續噪聲的適應能力很強。掩蔽閾：提高后的聽閾。211-07章建筑聲環境--建筑環境學5）雙耳聽聞效應（方位感）方位感強的聲音更能吸引人的注意力；方位感明顯的噪聲更易引起人心理上的煩躁；無明確方位感的噪聲易被人忽略；人耳判斷聲源的遠近比較差，但確定聲源的方向較準確221-07章建筑聲環境--建筑環境學第二節

人體對聲環境的反應原理與噪聲評價人的主觀聽覺特性噪聲的評價及噪聲的標準1-07章建筑聲環境--建筑環境學二、噪聲評價

1.A聲級用A計權方式測得的噪聲級稱作A聲級，是一個綜合疊加得到的單一的數值。環境噪聲響度多在40方上下，故A聲級能夠較好地反映人對噪聲的主觀反應。7-2.3噪聲的評價241-07章建筑聲環境--建筑環境學

NR曲線：中國、歐洲常用，ISO推薦

考慮了低頻噪聲難消除的因素使用：要求現場實測噪聲的各個倍頻帶聲壓級值不得超過由該曲線所規定的聲壓級值。例:劇場的噪聲限值為NR25。當劇場背景噪聲為63,125,250…時各個倍頻帶聲壓級值不得超過5543LA=NR+5dB2.噪聲評價曲線：NR(NoiseRating)1-07章建筑聲環境--建筑環境學3.噪聲評價曲線NC

對低頻的要求比NR曲線苛刻，用于評價室內噪聲對語言的干擾和噪聲引起的煩惱。LA=NC+10dBNC=NR-5261-07章建筑聲環境--建筑環境學音樂廳聲環境的目標就是NC-15

當樂隊與觀眾一起沉浸在片刻寂靜中時，真是令人為之陶醉——多么難得的聲音環境。用技術術語來講，人們聽到了NC-15的聲音。271-07章建筑聲環境--建筑環境學我國的室內噪聲標準

房間類型 NR(dB) A聲級dB(A)

臥室、書房、病房35~45 40~50

起居室 40~45 40~50

語言教室 35 40

一般教室 45 50

門診室 50~55 55~60

手術室 40~45 40~50

賓館客房 30~45 35~50

會議室 30 35

學術報告廳、閱覽室 25 30

室內樂、演唱廳 20 25

辦公室 35 40

宴會廳 35 40281-07章建筑聲環境--建筑環境學第三節

聲音傳播與衰減的原理1.聲音在室外空間的傳播（自由聲場）

2.聲音在室內空間的傳播（室內聲場）1-07章建筑聲環境--建筑環境學1.聲音的傳播規律

遇到障礙物：吸收、透射、反射、散射、衍射(繞射)A

E障礙物相對波長的尺度由大至小7-3.1聲音傳播與衰減的原理能量守恒：總聲能E0=Eρ+Eτ+Eα301-07章建筑聲環境--建筑環境學2.聲波的透射與吸收透射系數反射系數吸收系數τ小的為隔聲材料，ρ小的為吸聲材料。311-07章建筑聲環境--建筑環境學

隔聲材料：是指把空氣中傳播的噪聲隔絕、隔斷、分離的一種材料、構件或結構。分隔噪聲源和接收者。對于隔聲材料，要減弱透射聲能，阻擋聲音的傳播，就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣，相反它的材質應該是重而密實的，如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。隔聲材料材質的要求是密實無孔隙或縫隙；有較大的重量。由于這類隔聲材料密實，難于吸收和透過聲能而反射能強，所以它的吸聲性能差。嚴格意義上說，幾乎所有的材料都具有隔音作用，其區別就是不同材料間隔音量的大小不同而已。

321-07章建筑聲環境--建筑環境學1.在自由場聲音的傳播和衰減（點聲源、線聲源）相對參考值7-3.2聲音在室外空間的傳播6dB3dB距離每增加1倍衰減6分貝距離每增加1倍衰減3分貝無反射、無吸收的理想聲場331-07章建筑聲環境--建筑環境學2.聲音在室內空間中的傳播

室內聲場由直達聲與多次反射聲組成聲音比自由聲場大，且不