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1、,,建筑聲學(xué),第九章 建筑聲學(xué)構(gòu)造,1 建筑聲學(xué)基礎(chǔ),2 吸聲材料,3 吸聲構(gòu)造,4 隔聲材料,5 隔聲構(gòu)造,1建筑聲學(xué)基礎(chǔ) 1.1噪聲及其傳播方式 1）空氣噪聲 經(jīng)空氣直接傳播的噪聲 如：談話聲、汽車及喇叭聲、飛機(jī)聲等 2）撞擊噪聲 直接碰撞圍護(hù)構(gòu)件而使鄰室感受到的噪聲 如：樓板上的走動(dòng)、搬動(dòng)家具、墻上的敲擊聲等 建筑隔聲的任務(wù)是使房間各圍護(hù)構(gòu)件具有恰當(dāng) 的隔絕噪聲能力，保證室內(nèi)良好的聲環(huán)境,,,建筑聲學(xué)基礎(chǔ),1.2聲音的量度 1）聲波量度 聲音、聲源---聲音來(lái)源于振動(dòng)，振動(dòng)源即聲源。聲源在空氣中振動(dòng)時(shí)，鄰近的空氣隨之產(chǎn)生振動(dòng)并以波動(dòng)的方式向四周傳播開(kāi)來(lái)，當(dāng)傳播到人耳時(shí)，引

2、起耳膜振動(dòng)，最后通過(guò)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)產(chǎn)生聲音的感覺(jué)。聲音三要素：聲源、傳播介質(zhì)（氣體、液體、固體）、接收系統(tǒng)。 波陣面、方向性---在某一時(shí)刻，波動(dòng)所到達(dá)各點(diǎn)的包跡面為波陣面。點(diǎn)聲源（球面波），線聲源（柱面波），面聲 源（平面波）。方向性是指聲源在各個(gè)方向輻射強(qiáng)度不同。 頻率、波長(zhǎng)、聲速 2）聲音強(qiáng)度 聲功率、聲壓 聲強(qiáng) 聲壓級(jí),,,建筑聲學(xué)基礎(chǔ),,,,聲音量度,,,,聲音量度,,,,聲音量度,1.3聲音的特性 1）聲音傳遞 反射、折射、衍射 擴(kuò)散、吸收、透射 2）聲音感受 掩蔽一個(gè)聲音的聞?dòng)蛞蛄硪粋€(gè)聲音的存在而提高的現(xiàn)象 背景噪聲、干擾噪聲 3）聲音效果 響度 清晰度 混響時(shí)間以講話為

3、主0.8-1.0;演出1.4、1.5,,,建筑聲學(xué)基礎(chǔ),4）噪聲影響 對(duì)人體健康影響 45分貝影響睡眠;90分貝長(zhǎng)時(shí)間會(huì)引起“職業(yè)性耳聾”, 短時(shí)間會(huì)引起“暫時(shí)性耳聾”;噪聲可使交感神經(jīng)緊張，心 跳加速，心率不齊，血壓升高等。 對(duì)各種活動(dòng)影響 產(chǎn)生語(yǔ)言、通訊干擾等（70-80分貝） 降低工作效率（85分貝時(shí)） 噪聲損壞建筑 超音速飛機(jī)飛行時(shí)引起的空氣沖擊波，聲壓級(jí)可達(dá)130-140dB,能夠損壞建筑或門、窗玻璃。工廠中的機(jī)器和城市建 設(shè)施工機(jī)械的噪聲和震動(dòng)，對(duì)建筑物也有一定的破壞作用。,,,建筑聲學(xué)基礎(chǔ),2吸聲材料 宜用輕質(zhì)材料 2.1作用與特點(diǎn) 1）作用： 控制反射聲

4、 控制噪聲 雙控制：錄音室、播音室、演播廳堂、大教室、 體育館、影劇院等 只控制噪聲：辦公室、醫(yī)院、旅館、住宅、 工廠、車站、候機(jī)廳等 2）特點(diǎn) 將一部分聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使聲波衰減。 而不同材料有不同的吸聲頻率特性和使用范圍,,,吸聲材料,,,,吸聲材料,2.2 多孔吸聲材料 1）類型 纖維類: 有機(jī)纖維：麻、棉、毛 無(wú)機(jī)纖維：巖棉、玻璃棉 顆粒材料：陶土吸聲板、膨脹珍珠巖吸聲板 泡沫材料：聚氨脂泡沫材料等 織物及毛氈類：阻燃化纖毯、阻燃織物等 2）吸聲機(jī)理 聲波引起間隙內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)，摩擦阻力將聲能 轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使聲波衰減

5、 空氣與纖維熱交換損失，使聲波衰減,,,吸聲材料,3）性能影響因素 材料中空氣流阻小 孔隙率大(對(duì)中高頻的吸收效果較好500HZ) 材料厚度大(對(duì)低頻的吸收效果較好<250HZ) 材料容重小 構(gòu)造方法：背面增加空氣層，可增加吸聲系數(shù) (對(duì)低頻的吸收效果較好) 聲波條件：聲波垂直入射或無(wú)規(guī)則入射，材料 吸聲系數(shù)不同。 材料濕度：含水率增加，對(duì)高頻聲的吸聲系數(shù) 降低，繼而逐步擴(kuò)大其影響范圍,,,吸聲材料,,,,吸聲材料,,,,吸聲材料,3吸聲構(gòu)造 3.1 薄板共振吸聲 1）薄膜吸聲 表面薄膜與空氣形成共振系統(tǒng)

6、 吸聲特性取決于背后空腔材料和構(gòu)造方法 2）薄板吸聲 “骨架面板”共振系統(tǒng) 骨架：墻、頂棚龍骨（木、金屬） 面板：膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、 石棉水泥板、金屬板等,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,3.2 穿孔板吸聲 1）構(gòu)成 穿孔面板：膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、 石棉水泥板、金屬板等 空氣間層：龍骨框架 2）吸聲機(jī)理 “骨架面板”空腔共振系統(tǒng) 3）性能影響因素 板厚 孔徑、孔距（穿孔率） 背后空氣層厚度 底層材料的種類和位置 a. 無(wú)底層 b. 多孔材料底層 c

7、. 薄膜底層,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,3.3 特殊吸聲構(gòu)造 1）空間吸聲體 由面板作成各種空間體，內(nèi)填多孔材料 穿孔面板：膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、 石棉水泥板、金屬板等 內(nèi)填材料：骨礦棉、玻璃棉 2）可變吸聲構(gòu)造 可根據(jù)房間用途的改變而調(diào)節(jié)吸聲特性 3）活動(dòng)穿孔板吸聲 可隨著穿孔板角度的改變而調(diào)節(jié)吸聲特性 4）帷幔吸聲,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造,,,,吸聲構(gòu)造實(shí)例,,,,吸聲構(gòu)造實(shí)例,,,,吸聲構(gòu)造實(shí)例,,,,吸聲構(gòu)造實(shí)例,4隔聲材料 4.1基本原理

8、1）聲音傳播途徑 經(jīng)空氣直接傳播 經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播 由機(jī)器、設(shè)備撞擊、振動(dòng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳播 2）“質(zhì)量定律” 聲波引起墻板的振動(dòng)與板的質(zhì)量成反比 墻體的隔聲能力與質(zhì)量成正比 質(zhì)量每增加一倍，隔聲能力增加6dB 頻率每增加一倍，隔聲能力增加6dB,,,隔聲材料,3）“吻合效應(yīng)” 當(dāng)聲波斜入射墻板時(shí)，使墻板受迫振動(dòng)，若角度 合適，聲波沿墻面進(jìn)行的速度等于墻板彎曲波的 速度，使得振動(dòng)最大，墻板透射聲能最大 4）聲音的透射 由噪聲源和聽(tīng)聞點(diǎn)之間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接透射 沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接部位間接透射,,,隔聲材料,4.2隔聲設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 1）隔聲設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 民用建筑隔絕外來(lái)噪聲

9、 工業(yè)建筑防止噪聲向外輻射 2）民用建筑安靜要求分類 大量民用建筑 大型公共建筑 商業(yè)服務(wù)建筑 3）建筑隔聲標(biāo)準(zhǔn) 空氣聲 撞擊聲,,,隔聲材料,,,,隔聲設(shè)計(jì),,,,隔聲設(shè)計(jì),,,,隔聲設(shè)計(jì),,,,隔聲設(shè)計(jì),4.3隔聲材料類型 宜用重質(zhì)材料 1）單層勻質(zhì)密實(shí)材料 隔聲量隨單位面積重量的增加而增加質(zhì)量定律 隔聲效能受吻合效應(yīng)和墻上是否有孔洞的影響 2）雙層勻質(zhì)密實(shí)材料 雙層墻間的空氣間層如同彈簧傳遞振動(dòng)， 空氣間層的彈性變形的減振作用，使振動(dòng)減弱 空氣間層厚度的選擇 防止共振，隔聲、吸聲相結(jié)合 消除建筑“聲橋” 3）復(fù)合材料 4）輕質(zhì)材料：材料和構(gòu)造的隔聲量

10、曲線表明，材料質(zhì)量越大，隔聲越好，同種材料厚度越大，隔聲越好。,,,隔聲材料,5隔聲構(gòu)造 5.1墻體隔聲 1）單層墻 符合“質(zhì)量定律”，但應(yīng)注意“吻合效應(yīng)” 洞孔會(huì)使墻壁的隔聲性能明顯下降 2）雙層墻 做法要點(diǎn) a 利用空氣間層吸聲、減振 b 空氣間層的厚度：50；最佳厚度：80120mm c 兩個(gè)墻體的重量和厚度應(yīng)有差別，以免出現(xiàn)“吻合效應(yīng)” 一般規(guī)律 a 雙層磚墻、砼墻：固有振動(dòng)頻率25Hz，故可不考慮其共振 b 輕質(zhì)雙層墻：當(dāng)空氣層厚度30mm時(shí)， 固有振動(dòng)頻率200Hz，易產(chǎn)生共振 措施：在空氣層中懸掛或鋪放玻璃棉氈等多孔材料,,,隔聲構(gòu)

11、造,3）復(fù)合墻 隔聲能力因?qū)訑?shù)的增多而提高，在特殊工程中使用 4）輕質(zhì)墻 依據(jù)“質(zhì)量定律”，普通輕質(zhì)材料不利于隔聲 措施：a. 用多孔彈性材料將多層密實(shí)材料分離，做成復(fù)合墻板 b. 盡量選擇厚度相同，而質(zhì)量不同的多層密實(shí)材料 c. 空氣層厚度增加到7.5cm以上，隔聲量增加810dB d. 以松軟的吸聲材料填充空氣間層，隔聲量增加28dB e. 多孔墻板由于存在著透氣性，隔聲能力低于按“質(zhì)量 定律”算出的數(shù)值,,,隔聲構(gòu)造,,,,,墻體隔聲,5.2門窗隔聲 1）門的隔聲 普通門的隔聲量為1520dB 做法要點(diǎn) 用9字形橡皮條、矩形海綿條、半圓形海綿條等隔聲配件， 封塞各個(gè)部位的縫隙 做法實(shí)例 （參建筑設(shè)計(jì)資料集2P146） 2）窗的隔聲 采用較厚的玻璃，或采用雙層、三層玻璃（后者優(yōu)于前者） 采用雙層中空玻璃 玻璃置于彈性材料上，玻璃之間沿周邊填塞吸聲材料 加強(qiáng)窗縫的密封,,,隔聲構(gòu)造,隔聲處理實(shí)例,5.3樓板隔聲 設(shè)彈性面層：如地毯等 設(shè)彈性墊層：浮筑式樓板 做吊頂處理： a 采用彈性吊鉤 b 吊頂板上設(shè)吸聲材料,,,隔聲構(gòu)造,,,建筑聲學(xué),本章完,