建筑环境学：第5章建筑声环境.ppt

5,*,5,1,第,5,章 建筑声环境,掌握声学各物理参数,基本概念,和,内在联系,，并能,描述,声环境,知识要点：,掌握常用的噪声控制方法及设计原理,了解,人与听觉环境的关联,，掌握不同光环境,评价及方法,掌握空调系统的,噪声源形式,、,传播途径,及一般的,控制方式,5,2,声环境控制的意义,创造良好的满足要求的声环境,保证居住者的健康,提高劳动生产率,保证工艺过程要求,录音棚、演播室,高保真音乐厅,第,5,章 建筑声环境,5,3,声音的度量,声音的传播特性,建筑声环境,声音的基本特性,声环境基本概念及特性,第,5,章 建筑声环境 知识框架,室内声学特性,环境噪声控制的基本方法,人的听觉特性及其对环境噪声的反应,环境噪声控制,人耳的听觉特征,室内环境噪声特征,噪声的危害,环境噪声评价,噪声控制的主要途径,吸声减噪,房间的隔声降噪,隔振与减振降噪,通风空调系统的噪声控制,消声降噪,室内音质设计基础,5,4,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.1,声音的基本特性,新建筑物理,FIG3.1-1,大气压,声压,声波,从物理方面：,声音是一种,机械波,，是机械震动在弹性介质中传播,客观声音,从心理方面：,上述物理波动现象而引起的听觉感觉,主观声音,声波在空气中对空气质点的膨胀压缩形成了空气的压力波动，压力的起伏变化依次作用人的耳膜，形成了声音的感觉。压力波的传递，非空气介质的传递，,与空气流动方向无关,。,扬声器膜辐射的声波,声音的分类：表,5-1/,固液气、表,5-2/,点线面体,1,。声波的概念,5,5,高频声,低频声,中频声,31.25 Hz,次声,10,-4,20,可听声,20,210,4,超声,210,4,510,8,特超声,510,8,10,12,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.1,声音的基本特性,2,。声波的频率特性,声音按频率高低分类,声波的,频率,、,波长,和,声速,的关系为：,5,6,单一频率的声音,不同频率的有序组合,基音,(,基频,),谐音,(n,基频,),研究方法,：将频率分成带，即研究某一频率带范围内的声压（振动能量）情况。,纯音、音乐、噪声,频率杂乱无章组合的声波,或,主观不愿意接受,或,对人体有害的声音,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.1,声音的基本特性,2,。声波的频率特性,按频率组成分类,泛音,谐音是泛音，但泛音并不一定是谐音,：较高频率,5,7,理想气体：,k,绝热指数，,R,气体常数，,T,绝对温度。,建筑环境中的气体：,常温常压下：一般取,c=340m/s,空气中的声速,/,与传播媒介温度,：,固、液体中的声速,（竟远大于空气中的声速）,钢：,5000 m/s,松木：,3320 m/s,水：,1450 m/s,软木：,500 m/s,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.1,声音的基本特性,3,。声波的速度特性,5,8,5.1.1,声音的基本特性,4,。声音的频谱,基频为,440Hz,的小提琴频谱图,单线谱图,FIG7-2,几种噪声频谱,普通声频谱一般为连续频谱，无单线谱图特征。,音乐为非连续频谱，只含有基频和谐频，而谐频是基频的整倍数。,连续谱图,单线谱与连续谱,5,9,频带,表格,(,离散值,),倍频程频带划分,常用频程,f,中,F,下,限,F,上,限,倍频程,f,中,2,/,f,中,1,=2,f,中,/,f,中,1/3,倍频程,f,中,2,/,f,中,1,=,f,中,/,f,中,f,上限,f,下限,f,中,2,IEC,规格,中心频率,频率范围,63,125,250,500,1000,20004000,8000,45,90,180,355,710,1400,2800,5600,11200,5.1.1,声音的基本特性,4,。声音的频谱,常用频谱,IEC,：,International Electrotechical Commission/,国际电工委员会,5,10,（,1,）空气密度变化大小,音量,(,响度,),声音的大小,声压,声强,同样声源：音量传播距离,（,2,）声波每秒振动的次数,音调,(,频率,),声音的高低,频率,频率音调,（,3,）频率的混合状态,声音是由各种频率的声音混合而成，不同混合状态感觉不同,音色,(,音质,),。,声音的组合,频谱,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.1,声音的基本特性,5,。声音的三要素,思考：音乐与噪声在客观和主观上的有何不同？,5,11,声功率,W/W,：声源在单位时间内向外辐射的声音能量，即在全部可听范围所辐射的功率，也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率，亦称频带声功率。,声源,声场,声压,P/Pa,：空气质点因声波作用产生振动时超过大气压力值，声波的压强与媒质的静压之差。,常指有效声压（瞬时声压的均方根）简谐声波：,声强,I/W/m,2,：声波传播方向上单位面积波面上通过的平均声功率。,三参数关系：,点声源,-,球状波面：,线声源,-,柱状波面：,线声源,-,柱状波面：,面声,源,-?,波面：,?,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,1,。基本参数,r,W,5,12,联系：,绝对量,/,单位,闻阈值,/,刚能听,痛阈值,/,耳疼痛,绝对量,相对值,绝对量,相对值,声压,P/N/m,2,210,-5,0,20,120,声强,I/W/m,2,10,-12,0,1,120,声功率,W/W,10,-12,0,1,120,三参数对数转换（相对）值,分贝（,dB,）,声压级,声功率级,声强级,闻阈值,可闻阈,(,听阈,),人耳刚能感受的声音，,p,0,=210,-5,Pa,，,I,0,=110,-12,W/m,2,痛阈,闻之,人耳则,痛,，,p,=20 Pa,，,I,=1W/m,2,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,“,级,”,的概念的引出,5,13,点声源（常温）：,?,面声源,相对参考值,11,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,5,14,总声强为各声强代数和,，总声压为各声压的均方根值,相应的相对值为：如声压级：,声级的叠加,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,所有叠加的计算公式,源,L=3 dB,声源声级叠加：非线性！,5,15,易记精确计算式,：,简化计算：,注意：,1.,一般取,n=2,计算，逐次二二计算；,2.,取较大者为,L,P1,1.L,p,=4dB,，,L=1.45dB,，,L,p23,=85.45,2.L,p,=8.45dB L=0.57dB,，,L,p14,=L,p123,=,86.02dB,86.03dB,声级叠加的实际应用,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,举例,已知噪声源声压级,77,、,80,、,84dB,，求总声压级。,图,5-5,易记精确计算式：,例,5-1,5,16,两个不同声源叠加，差别超过,1015 dB,，可以忽略。,增加的声级数,L,声源声级差,声级叠加的简化计算,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,5,17,风机噪声测定方法：,本底噪声：,声源停止发声后，环境声压级的大小。,一般噪声测定是在一定环境中进行的，所测值是噪声源与本底噪声之和，欲求噪声源自身噪声级，采用分解便可求得。,例：,现场实测空调机房（,2,台性能相同的机组）开机与停机时的声压级分别为,77dB,和,60dB,，试求空调机房该型号风机本身声压级。,声级分解及应用,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.2,声音的度量,2,。声学量的表示及运算,设：,A,噪声源本身噪声；,B,本底噪声；,C,合成噪声,分析,计算方案,实施计算,5,18,1,。声音遇到障碍物时的特性,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.3,声音的传播特性,A,E,障碍物相对波长的尺度由大至小的特点,5,19,1,。声音遇到障碍物时的特性,声反射,声反射系数：,5.1,声音的基本概念及特性,5.1.3,声音的传播特性,5,20,由能量守恒定律：,E,0,=E,r,+E,+,E,E,0,E,r,E,E,材料的吸声系数：,=,f,（入射角，频率，材料吸声特性）,材料的透射系数：,反映材料的吸声性能,反映材料的隔声性能,=1,：全部吸收；,听阈,年轻人,Sound Mask,3,。掩蔽效应,特点：,5,37,适合的掩蔽背景声的特点,无表达含义,响度不大,连续,无方位感,掩蔽背景声,低响度,的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声,轻微的音乐声,隐约的语言声,5.2.1,人耳的听觉特性,3,。掩蔽效应,用作掩蔽声的要点,5,38,打电话声,打电话声,干扰大,干扰不大,谈话声,电话铃声,空调声,周围同事工作的声音,办公设备声,统计率,(%),日本办公楼噪声干扰感觉的调查,5.2.1,人耳的听觉特性,3,。掩蔽效应,常见的办公楼背景声,5,39,大型敞开式办公室减少相互干扰的“声音香料”。,可利用适当的空调系统的背景噪声。,5.2.1,人耳的听觉特性,3,。掩蔽效应,声音香料：,5,40,在允许范围内提高室内背景噪声，可减少降低外部传入噪声控制的代价,低掩蔽噪声级,高掩蔽噪声级,70,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.1,人耳的听觉特性,3掩蔽效应,减少隔声代价,5,41,4,。方位感,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.1,人耳的听觉特性,方位感,/,双耳效应,=,f,（时间差，相位差，强度差）,低频声,声音到达两耳的时间差（相位差）,高频声,头部产生放射作用到达两耳的强度差,混响声,最先（,50ms,内）到达两耳的时间差,人耳辨别方位的方法,反射声加强直达声仅在,50ms,内,利用掩蔽效应控制噪声时，应尽可能弱化掩蔽声的方位感，以掩蔽方位感很强的噪声。,5,42,1,。噪声的基本概念,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.2,室内环境噪声的特征,低频噪声,：,350Hz,空气压缩机等,中频噪声,350,1000Hz,高压风机等,高频噪声,：,1000Hz,锯子等,噪声的分类：,噪声的特征：,噪声频谱杂乱无章,或,不愿意听的声音,或,对人体有害的声音,噪声是一种物理污染,5,43,2,。室内噪声来源,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.2,室内环境噪声的特征,主要噪声,空调噪声,空调机房：风机,冷冻机房：冷冻机、水泵,室外：冷却塔,管道系统：气流噪声、阀门的啸叫声,特征：以低频为主的噪声和振动,5,44,噪声对听觉器官的损害,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.3,噪声的危害,25dB,10dB,30dB,60dB,80dB,正常听力听觉疲劳噪声性耳聋轻度耳聋重度耳聋职业耳聋,听力损失,长期工作环境,90dB,句子可懂度下降,13%,；,句子,+,单音节词混合可懂度下降,38%,。,500/1000/2000Hz,三个频率下的平均听力损失,使听阈上升,5,45,新建筑物理,FIG3.1-28-30,对睡眠很,干扰,对休息、音乐欣赏、交谈很,干扰,对工作很,干扰,对人体功能的影响：,记忆力衰退、反应迟钝等,噪声对生活工作的影响,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.3,噪声的危害,对健康的影响：,神经衰弱、消化不良、心脏病、高血压、动脉硬化等心血管疾病。,实验发现：开始影响人的噪声级为,40,45dBA,5,46,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.3,环境噪声的评价,等响度曲线,声级计,模拟成仪器,A,声级计,模拟,40,方（,PHON,）曲线：,500,负修正、,1000,正修正,工程噪声（,dBA,）,其他还有：,B,声级计,（,70,方曲线）；,C,声级计,（,100,方曲线）；,D,声级计,（航空噪声使用）。,已被,ISO,推荐用于环境噪声评价,对不同噪声模拟人耳对不同频率的反应，,加权,计入总声压级，具有主观因素。,倍频程中心频率,/Hz,31.5,63,125,250,500,1000,2000,4000,8000,A,计权修正值,/dB,-39.4,-26.2,-16.1,-8.6,-3.20,+1.2,+1.0,-1.1,A,计权修正值,接近线性计权,1,。,A,声级,L,A,单值评价,主观感受、计算,p.250,5,47,1,。,A,声级,L,A,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.3,环境噪声的评价,图,5-20 A,、,C,计权网络修正曲线,修,正,值,/dB,频率,/Hz,C,声级,/dBC,A,声级并不能充分反应低频噪声对人的影响，而,C,声级可以较好地反应低频对人的影响。,5,48,5.2,人的听觉特征及其对环境噪声的反应,5.2.3,环境噪声的评价,2,。语言干扰级,SIL,(Speech,Interference Level),图,5-21,交谈的语言声级与背景噪声,(SIL),的关系,当,SIL,60dB,时，,轻松交流的距离为多少,?,反映环境背景噪声,课堂上教师一般的提高嗓音能使后座同学听清的,SIL=?,单值评价,5,49,不稳态噪声环境评价,稳态噪声环境,A,声级,/,L,A,当,T,时间内各,N,个,A,声级暴露时间等间距时，,例：某车间一个工作日中所测得噪声分布为：,4,小时,90 dBA,3,小时,100 dBA,1,小时,110 dBA,定义：在,T,时间内各噪声的,A,声级,L,Ai,的暴露时间为,T,i,，则,T,时间内,等效连续,A,声级,为：,我国城市区域环境标准和工厂噪声标准引用,5.2.3,环境噪声的评价3,。等效连续,A,声级,L,Aeq,单值评价,5,50,10%,F,50%,F,90%,F,L,10,峰值噪声,L,90,背景噪声,分析基础：,正态分布,L,50,平均噪声,L,x,与,L,Aeq,的关系可近视表示为：,随机性噪声环境评价（如交通噪声）,5.2.3,环境噪声的评价,4,。统计声级,L,x,多值评价,5,51,单值,A,声级不能反映噪声的频谱特性。,NR,曲线：中国、欧洲常用，,ISO,推荐,NR,数以,1000Hz,的声压级定义,与声压级的换算：,5.2.3,环境噪声的评价,多值,(,曲线,),评价,L,p,a,b,NR,与,A,声级的换算：,L,A,=NR,5,5,。,NR,噪声评价曲线,(Noise Rating),NR,数,NR,曲线考虑因素：,1.,听力损失,2.,语言干扰,3.,烦恼程度,5,52,设计应用,：,以,NR,曲线各点噪声允许数指标作为空调系统消声设计依据。,例如：某剧院设计标准：,NR30,则各允许频率声压级的频谱？,意味什么？,NR,值,实测环境噪声频谱,5.2.3,环境噪声的评价,5,。,NR,噪声评价曲线,(Noise Rating),多值,(,曲线,),评价,校核应用：,实测环境噪声频谱，以实测频谱曲线相切的最高,NR,值为,NR,数。,图中曲线为某剧院实测频谱，,NR=?,说明了什么？,若标准为,NR30,，消声系统如何考虑？,63,125,250,500,62,49,40,35,1000,2000,4000,8000,30,27,25,23,5,53,NC,曲线,(Noise Criterion Curves),，,Beranek,于,1957,年提出，,1968,年开始实施。,ISO,推荐，英、美、日常用。,对低频的要求比,NR,曲线苛刻,LA=NC+10 dBA,NC,NR,5,5.2.3,环境噪声的评价,6,。,NC(PNC),噪声评价曲线,多值,(,曲线,),评价,NC,噪声评价曲线,(Noise Criterion Curves),5,54,是对,NC,曲线进行的修正,对低频部分更进一步进行了降低,PNC3.5+NC,5.2.3,环境噪声的评价,6,。,NC(PNC),噪声评价曲线,多值,(,曲线,),评价,PNC,噪声评价曲线,(Preferred Noise Curves),比较,NA40,、,NC40,、,PNC40,在,63Hz,允许声压级,5,55,5.2.3,环境噪声的评价,7,。噪声允许标准,法规,标准：表,5-13,表,5-16,采用标准时应注意对象的噪声特性：稳定？不稳定？随机？,选用标准时注意相互的转换,洁净厂房设计规范,GB50073-2001,：,空态,(,净化设备运行,无工艺设备及人员,),：,乱流洁净室,60dBA,层流洁净室,65dBA,；,动态：,70dBA,GBJ73-84,）,一般车间（根据不同用途）,NR,或,LA,：,NR45-70,。,如何根据标准指导设计？,如何根据标准检验实际状况？改造策略？,5,56,声源,传播,接收,投资与效益及法律等综合因素,以空调系统风机噪声控制为例,运行控制,产品改革,噪声控制设计程序图：,噪声传播途径衰减,噪声源特性及声级,采取噪声控制措施,必要衰减量,容许噪声标准,环境噪声标准,室内噪声标准,工业企业噪声控制设计标准,民用公共建,筑噪声标准,立法,噪声源的控制与防振,1.,风机安装时加装,防振措施,2.,系统与房间采用,吸声材料,3.,机房与房间采用,隔声材料,4.,统管道采用,消声措施,防护措施：耳塞等,掩蔽噪声,5.3,环境噪声控制,5.3.1+2,环境噪声控制的基本方法,校验：,图,5-24,设计,5,57,人与室内环境,FIG2-11,建筑声学设计,FIG3-7,耳塞、耳套对声音的衰减能力,护耳器,1.,使用合适的设备。如耳塞、耳套等,2.,减少噪声暴露时间。目前各国劳动防护对噪声的暴露时间都有规定。,图中两条曲线是不同实验所得,5.3.1+2,环境噪声控制的基本方法,接受点的常规处理：,5,58,5.3,环境噪声控制,5.3.3,吸声减噪,1,。吸声减噪原理,直达声反射声,145,无吸声材料,(r=1),：,有吸声材料,(,=0.55),：,直达声反射声,200,吸声减噪是降低声源侧环境噪声。,吸声能消除直达声的强度吗？,5,59,5.3,环境噪声控制,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,不同吸声材料的吸声特性,高频,低频,特定频率,更低频,吸声机理与,频率的关系？,5,60,判断重要依据：,孔隙率,吸声系数,=,f,（频率）,吸声特性频谱分析,1,）声波在行进过程中反射折射等挤压,空气质点摩擦,声能热能,吸声,2,）空气与壁面摩擦,声能热能,吸声,特性,：,1,）空气流动阻力（,v,）,2,）孔隙率,一般：吸声材料孔隙率,70%,3,）厚度路径,4,）材料容重孔隙率,5,）背后增加空气层,（低频）,6,）饰面（光滑面：油漆）,7,）材料的纵横特性不同,=,f入射角）,8,）含水率孔隙率,5.3,环境噪声控制,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,多孔吸声材料,吸声机理：,5,61,厚度的影响,：,空气层的影响,：,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,多孔吸声材料,影响因素,增加厚度和空气层对低、高频都有作用吗？,多孔材料主要消低、高频？,5,62,共振结构在声波激发下振动，振动的结构由于本身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产生吸声效果。,适应频带：中、低频,共振会放大声音吗？共振,共鸣！,共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能,共振：空气中传播的声能激发物体机械振动,5.3,环境噪声控制,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,薄板和薄膜共振吸声结构,吸声机理：,5,63,不透气薄膜薄板与板壁间有一空气夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,薄板和薄膜共振吸声结构,吸声结构：,薄板,多孔吸声材料,5,64,空腔孔颈空气柱由于共振而激烈运动，消耗能量，腔内空气起弹簧缓冲作用,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,空腔共振吸声结构,共振消声器,5,65,5.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,组合共振吸声结构,图,5-27,穿孔板组合共振吸声结构实例,1-,空气层；,2-,多孔吸声材料,；,3-,穿孔（缝）板；,4-,玻璃布等护面层,；,5-,木板条,穿孔板与墙间空腔形成共振腔,穿孔板共振器,5,66,当房间表面不足作吸声表面时使用。,吸声面积可能大于,1,。,应用于候车室、大厅等大空间建筑,2,。吸声材料及应用,空间吸声体,5.3,环境噪声控制,5.3.3,吸声降噪,由框架,吸声材料（矿棉、玻璃棉等）,护面（钢、铝、硬纸板条）,结构构成：,空间吸声体主要包含了哪些吸声原理,5,67,多孔吸声材料,：,吸中高频噪声为主,；,振动吸声材料,：,吸低中频噪声为主,薄膜、薄板共振吸声结构,穿孔板吸声结构,多孔材料,特殊吸声结构,周边弹性固定,;,背后有空气层,表面有强度,背后有空气层,见上面分析,内塞多孔材料,(,入射声波系统固有,),频率共振,(,机械振动共振吸声,),摩擦吸声,摩擦吸声面,薄膜吸声,结构,薄板吸声,结构,穿孔板组合吸声结构,空腔共振吸声结构,空间吸声体,有机纤维材料为主：,玻璃棉，矿棉泡沫塑料,，毛毡等,帆布,(,不透气,),人造革,塑料薄膜等,硬质纤维板,胶合板,石膏板,金属板等,穿孔板,+,空气层,微穿孔板,消声器,各种特制空腔共振器,空间吸声体,尖劈,帘幕等,吸中高频为主,吸低频（中频：,500,1000Hz,）为主,吸中高频为主,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,80-300Hz,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,200-1000Hz,=,f,(,板厚,穿孔率,空气层厚度,底层材料的种类和位置,),500Hz,2,。吸声材料及应用,汇总比较,5.3.3,吸声降噪,5,68,100%,100%,混响声,:145%,混响声,:200%,计算参数：吸声量、降噪量,设房间的平均吸声系数为,定义,吸声量,为：,设吸声降噪前后房间的平,均系数分别为：、,则,降噪量,为：,使用,原则：,效果好；,如果要求,该方法不合适；,以消除直达声为主时，吸声降噪不理想。,例,5-7,房间,平均吸声系数：,3,。吸声减噪计算及应用,5.3.3,吸声降噪,5,69,建筑环境声学,FIG16-4,比较,侧重点,目的,减少能量,吸声,声源侧,降低厂房内噪声,混响声,减弱声反射,Er,隔声,相邻室,保护邻室,隔绝声透射,E,装有吸声砌块,未作吸声处理的管道,噪声源,噪声源,隔声障板,顶棚抹灰,管道作吸声处理,隔声障板,顶棚抹灰,材料特点,吸声材料,轻耳疏松,(,透气,多孔,):,玻璃棉,泡沫塑料,隔声材料,重耳密实,(,不带空隙,):,砖墙,混凝土,隔声降噪原理,5.3.4,隔声降噪,5,70,两室实际隔声降噪量：,墙体隔声量,R=45dB,室内声压级,L,1,室内声压级,L,2,室内总吸声量,A,2,内贴吸声材料,隔声墙体隔声量与透射系数关系：,组合墙体透射系数（面积加权）：,两种材料组合可提供隔声量：,隔声设计所需隔声量为：,S,i,且,安全裕量一般取,3-5dB,室内容许标准,1,。隔声降噪计算,5.3.4,房间的隔声降噪,5,71,开启窗,封闭窗,玻璃窗隔声特性,f(,玻璃特性,频率）,封闭窗隔声量,开启窗,封闭窗,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,玻璃窗隔声范围,玻璃厚度,空气层厚度,5,72,空气层对隔声效果的影响,空气层厚度有一个最佳值,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,5,73,查图,7-7,：,1,：,100,、当墙体本省,R1=30,时，隔声量损失,10dB,由于低频时频率较长，故透过小孔的声能比高频要少些。,缝隙与小孔对隔声的影响,当,R,2,R,1,平均隔声量,开启的门窗,缝隙或小孔,衍射效应,思考：,对隔声量为,30dB,的隔声墙如何确定开孔率为,1%,时的隔声量,？,何种声波,(,高频、低频,),容易穿过小孔,？,孔径,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,在进行隔声设计时应注意避免小孔和缝隙,对于门窗设计应做好密封处理,孔径相对波长越大，衍射作用越强,5,74,0.595,0.14,吸声材料同时容易透声,两种方案穿透至邻室的百分比各位多少？,吸声、隔声组合应用,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,分别降低了哪处的噪声？,5,75,空气声,声源直接,激发空气震动,产生的声波，并通过空气作传声媒质,噪声,。,固体声,声源直接,激发结构振动,所产生的噪声,振动,，它以弹性波形式在墙体、楼板等构件中传播，同时向空气辐射噪声。,隔振措施：,积极隔振,隔离,或,过程的声传递,工艺方案设计时考虑,消极隔振,减弱,或,过程的声传递,工程设计时考虑,传递方式：,振动源 基础 接受点,实用工业噪声控制技术,FIG6-1,刚性连接,振动的传递,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,76,山田,3-12,人对,20Hz,所辐射的噪声无听觉，但却能感受,20Hz,的振动。,低频振动,中振,频率,高振频率,人体器官的固有频率,人体,内脏,头部,神经中枢,1000,6,8,8,250,不同类型振动及敏感振动频率,/Hz,除了被人耳感受为声音的振动外，人体的许多部位对振动有反应。,频率,/Hz,一般乘车振动感觉,日常居室感受的振动,振动感觉界限,振动量级概念,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,77,环境噪声控制工程,FIG9-2,当振动频率与人体器官内某部位的固有频率相同吻合时，产生共振，可以危及健康乃至生命。,一般打桩的频率为,3,10Hz,，人体对垂直震动最敏感的频率为,4,8Hz,，这正是人对打桩声非常反感的原因之一。,人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小可划分为如图的个等级。,人对垂直振动敏感度与频率、振幅之间的关系,振动的危害,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,78,空气调节,FIG8-26,减振设计原则,：振源振动频率,f,应远,大于,所选用的减振基座固有频率,f,0,。,振动传递率,T,：,减振前后降噪声压级,L,：,设计选用参数,隔振原理,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,减振传递曲线,降低振动强度阻尼方法,强度,=,f,(,振动频率，振幅，传递面积，,),减振设计目标,：在满足静态变形量,的要求下,确定,减振基座材料、厚度、面积、,经减振设施输出的动力占振源输入动力的百分比,5,79,设置减振器（装置）：如减振垫、弹簧、软木、,。,如应用于空调设备基础等。,振动板件表面喷涂或粘贴阻尼材料：如沥青、软橡胶、油漆等高分子材料。,如应用与隔声罩表面等。,减振措施,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,频率,低频,高频,弹簧,橡胶,软木,宜采用的减振材料：,5,80,常用动力设备防振措施及其形式：,压缩型减振器,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,5,81,常用动力设备防振措施及其形式：,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,剪切型减振器,5,82,常用动力设备防振措施及其形式：,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,复合型减振器,5,83,种类,阻性消声器,抗性消声器,阻抗消声器,结构特点,内壁贴吸声材料,A,结构变化,B,共振,阻性与抗性结合,消声原理,摩擦消声,共振消声,摩擦,+,共振消声,消声频带,高中频带,中低频带,低中高宽频带,插入损失,：安装消声器前后某点声压级差与声源有关、易测、实测用,传递损失,(,消声量,),：消声器前后声功率,级,差与声源无关，实验室用,等截面时，,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,1,。消声量的表示方法,5,84,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,片式和格式阻性消声器原理,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,85,共振型消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,86,膨胀消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,87,复合式消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,88,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,3,。其他原理的消声器,利用电子线路和扩声设备产生与噪声的相位相反的声音反声，以抵消原有的噪声而达到降噪目的，也称为反声技术。,电子消声器,利用降低流速和压降，分散压降、改变噪声频谱特性以及改变喷口形状等措施，以控制,气体流速,，达到降低噪声目的。,排气消声器,5,89,风机噪声控制技术,FIG1-7,风机噪声产生的原因：,空气动力性噪声,：叶轮高速旋转冲击压力波、涡流噪声,压力,、转速,L,w,机械振动性噪声,：回转体不平衡、轴承磨损、叶片刚性不够振动噪声,电磁噪声,：电动机内发出的噪声,管道风机噪声源,出口噪声源,进口噪声,管道辐射噪声源,风机噪声源特点：,多声源,与安装方式等有关,指向性,当声源比波长大得多,指向性较强,/,反之可作为点源，各向相同，无方向性。,风机声功率级：,m,3,/h Pa,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,1,。通风空调设备噪声,风机噪声,=200,800Pa/,中低频5,90,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,1,。通风空调设备噪声,空调设备噪声,主要有：,空气处理设备,：通风机,空调设备,：风机、压缩机（或室内或室外）,风口,：风口处传递的系统噪声，风口处空气流动引起的噪声,冷冻机房噪声,主要有：,冷冻设备,：压缩机噪声及其振动噪声,水泵,：噪声及其振动噪声,冷却塔,：水流噪声、冷却水泵噪声,其他噪声,5,91,建筑声学设计,FIG-61,风机噪声,固体噪声,环境噪声,再生噪声,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,5,92,管道内加吸声材料,空调系统管道装置吸声材料降低噪声的方法,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,管道风速控制,8m/s,5,93,设备隔声,没有隔音措施,用板材围合密封,用,25mm,厚玻璃纤维隔音,板材罩内衬,25mm,厚的玻璃纤维,风机,马达,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,5,94,IL,=0,建筑声环境,FIG5-28,隔振器,a,b,c,例,7-2,中,75dBA,的确定,材料隔声量,隔声罩降噪性能参数,插入损失,IL,：,声罩,不同设备隔声处理的效果,5,95,建筑声学设计,FIG3-69,h,复合消声器,i,改进消声器,f,普通消声器,c,消声静压箱,b,d,e,g,3,。消声器在通风空调工程中的应用,-1,5,96,频率,Hz,消声量,用膨胀珍珠岩砌筑的阻,-,共,-,扩复合式消声器平面,3,。消声器在通风空调工程中的应用,-2,5,97,阻性消声器,共振型消声器,阻性,和膨,胀型,复合,常用消声器及其类型：,5,98,调查或实测系统噪声源频谱,针对噪声控制的房间性质查阅噪声控制标准,所需的消声量频谱计算,5.3.7,通风、空调设备噪声,3,。消声器在通风空调工程中的应用,消声系统设计方法,声源至控制点的自然衰减量,声源在该频带的声功率级,控制点所允许的噪声级,由不利因素所引起的噪声级,查阅手册,根据计算所得消声量频谱选择合适的消声器,以高频为主：选择阻性消声器,以低频为主选择抗性消声器,频带较宽时：选择复合式消声器,空调工程中学习,5,99,5.3.7,通风、空调设备噪声,4,。通风空调系统隔振,正对振源的振动传递率,T,小于,0.19,。,隔振器承受的载荷，不应超过允许工作载荷。,隔振器与基础之间宜加一定厚度的弹性隔振垫。,隔振器的选择,。,隔振装置的材料的选择,振源转速小于,1500,转,/,分时，宜选用弹簧隔振器。,振源转速大于,1500,转,/,分时，宜选用橡胶等弹性材料的隔振垫或隔振器,上述两种不能满足时，可使用金属弹簧与橡胶组合隔振器,管道隔振,液体管道（水管、制冷剂管道、高压高温空气管道），宜用各种软接头（如曲挠橡胶软接头等）,风管宜用人造革软接头,5,100,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,机房减振实例,