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建筑聲學應(yīng)用篇 7 2噪聲控制本節(jié)要點 1 噪聲評價指標2 噪聲允許標準和法規(guī)3 城市噪聲控制4 建筑中的噪聲控制5 設(shè)備減振 現(xiàn)代工業(yè)文明在給人類帶來極大方便的同時 也帶來了前所未有的噪聲干擾 當今世界 地上的汽車 空中的飛機 工廠中的機械設(shè)備 工地的施工機械 大街上擁擠的人群 住宅樓喧鬧的鄰居 無不發(fā)出令人厭煩的噪聲 噪聲已經(jīng)和水污染 空氣污染 垃圾污染并列為現(xiàn)代世界的四大公害 對噪聲干擾投訴一直占環(huán)境污染投訴的近1 2 7 2 1噪聲評價指標一 評價指標1 穩(wěn)態(tài)噪聲評價1 A聲級LA2 噪聲評價數(shù)NR N a 定義 將噪聲的倍頻帶頻譜與一系列標準曲線 ISO標準 相比較所得到的結(jié)果 噪聲評價曲線NR b 特點 一組按倍頻程聲壓級由低頻到高頻逐漸下降的傾斜曲線 曲線上1KHz的聲壓級作為NR數(shù) c 求法 測量63 8000Hz8個倍頻帶聲壓級得到噪聲的倍頻帶頻譜 將該頻譜與標準曲線比較 以最接近或稍高于NR值最大的曲線的NR值作為該噪聲的NR值 一般情況下NR LA 5 2 非穩(wěn)態(tài)噪聲評價1 等效聲級Leqa定義 在規(guī)定時間內(nèi) 某一連續(xù)穩(wěn)態(tài)聲具有與隨時間變化的噪聲相同的均方聲壓 這一連續(xù)穩(wěn)態(tài)噪聲的聲級就是此隨時間變化噪聲的等效聲級 非穩(wěn)態(tài)噪聲 T時間范圍內(nèi)Lp的能量平均值 測量一般均為A聲級 故常以Leq A 表示 b計算 有限個能量平均 2 統(tǒng)計聲級 累計百分比聲級 LNa 定義 在測量時間內(nèi) N 都超過的聲級 L90 90 的時間都超過的聲級L50 50 的時間都超過的聲級L10 10 的時間都超過的聲級其中 超過指 某值如為100個數(shù)L10指從大到小第10個L50指從大到小第50個L90指從大到小第90個 3 晝夜等效聲級Ldn評價環(huán)境噪聲時使用 故用A聲級24小時測量 按夜間影響大 將夜間加10dB計權(quán)值 Ld 7 00 22 00白天的等效聲級Ln 22 00 7 00夜間的等效聲級 7 2 2噪聲允許標準和法規(guī)對于建筑環(huán)境與建筑物中的噪聲允許到什么程度 即需要將有害噪聲降低到什么程度 將涉及噪聲的允許標準問題 確定噪聲允許標準 應(yīng)根據(jù)不同場合下的使用要求與經(jīng)濟及技術(shù)上的可能性 進行綜合考慮 一 聲環(huán)境質(zhì)量標準 GB3096 2008 聲環(huán)境質(zhì)量標準 適用于城鄉(xiāng)五類聲環(huán)境功能區(qū)的聲環(huán)境質(zhì)量評價與管理 1 聲環(huán)境功能區(qū)分類按區(qū)域的使用功能特點和環(huán)境質(zhì)量要求 聲環(huán)境功能區(qū)分為以下五種類型 0類聲環(huán)境功能區(qū) 指康復(fù)療養(yǎng)區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域 1類聲環(huán)境功能區(qū) 指以居民住宅 醫(yī)療衛(wèi)生 文化教育 科研設(shè)計 行政辦公為主要功能 需要保持安靜的區(qū)域 2類聲環(huán)境功能區(qū) 指以商業(yè)金融 集市貿(mào)易為主要功能 或者居住 商業(yè) 工業(yè)混雜 需要維護住宅安靜的區(qū)域 3類聲環(huán)境功能區(qū) 指以工業(yè)生產(chǎn) 倉儲物流為主要功能 需要防止工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響的區(qū)域 4類聲環(huán)境功能區(qū) 指交通干線兩側(cè)一定距離之內(nèi) 需要防止交通噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響的區(qū)域 包括4a類和4b類兩種類型 4a類為高速公路 一級公路 二級公路 城市快速路 城市主干路 城市次干路 城市軌道交通 地面段 及內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域 4b為鐵路干線兩側(cè)區(qū)域 2 環(huán)境噪聲限值各類聲環(huán)境功能區(qū)適用下表規(guī)定的環(huán)境噪聲等效聲級限值 二 社會生活環(huán)境噪聲排放標準 GB22337 2008 社會生活環(huán)境噪聲排放標準 針對營業(yè)性文化娛樂場所和商業(yè)經(jīng)營活動中可能產(chǎn)生環(huán)境噪聲污染的設(shè)備 設(shè)施 規(guī)定了邊界噪聲排放限值 社會生活環(huán)境噪聲排放標準 并不覆蓋所有的社會生活噪聲源 例如建筑物配套的服務(wù)設(shè)施產(chǎn)生的噪聲 街道 廣場等公共活動場所噪聲 家庭裝修等鄰里噪聲等均不適用該標準 社會生活噪聲排放源邊界處無法進行噪聲測量或測量結(jié)果不能如實反映其對噪聲敏感建筑物的影響程度的情況下 噪聲測量應(yīng)在可能受影響的敏感建筑物窗外1m處進行 而當社會生活噪聲排放源邊界與噪聲敏感建筑物距離小于1m時 應(yīng)在噪聲敏感建筑物的室內(nèi)測量 并將上表數(shù)值減少10dB A 作為評價依據(jù) 2 結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值在社會生活噪聲排放源位于敏感建筑物內(nèi)情況下 噪聲通過對建筑物結(jié)構(gòu)傳播至噪聲敏感建筑物室內(nèi)時 噪聲敏感建筑物室內(nèi)等效聲級不得超過下表規(guī)定的限值 三 民用建筑噪聲允許標準對于一般人而言 每天絕大部分時間是在民用建筑中度過的 使民用建筑中有一個良好的聲環(huán)境是人民生活的需要 我國頒布的 民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范 GBJ118 88 對住宅 醫(yī)院 旅館 學校等四類在民用建筑中量大面廣 與人民生活關(guān)系密切 且對聲學功能有一定要求的建筑確定噪聲允許標準 下表中列出了不同類型建筑的室內(nèi)允許噪聲值 這些數(shù)值是不同學者提出的建議值 不是法定標準 可供噪聲控制評價和設(shè)計時參考 四 工業(yè)企業(yè)允許噪聲標準為了保障工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間或作業(yè)場所中工人的身體健康 我國有關(guān)部門參考ISO標準 制定了 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 按此標準的規(guī)定 凡新建或改 擴建企業(yè)按每天工作8小時 允許噪聲為85dB A 現(xiàn)有企業(yè)暫時達不到標準時 可以適當放寬 但不得超過90dB A 對每天接觸噪聲不到8小時的工種 噪聲標準可按照下表相應(yīng)放寬 思考題 試論述噪聲評價的主要指標 結(jié)合你身邊的實例 思考在城市噪聲控制中存在哪些問題 今后應(yīng)如何解決 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了常用的噪聲評價指標 并對我國關(guān)于噪聲允許標準和法規(guī)進行了介紹 7 2 3城市噪聲控制一 噪聲控制原則在基礎(chǔ)部分已經(jīng)介紹了城市噪聲的來源及危害 我們知道城市噪聲問題涉及面十分廣泛 如果這些噪聲問題都能解決 當然能使得城市噪聲水平降低 當噪聲源發(fā)出噪聲后 經(jīng)過一定的傳播路徑到達接收者或使用房間 因此 噪聲控制最有效的方法是盡可能控制噪聲源的聲功率 即采用低噪聲設(shè)備 在傳播路徑上采取隔聲 消聲措施 也可控制噪聲的影響 這是建筑中噪聲控制的主要內(nèi)容 二 城市噪聲管理 噪聲控制法規(guī)噪聲控制法規(guī)是為保證已制定的環(huán)境噪聲標準的實施 從法律的條款上保證人民群眾在適宜的聲環(huán)境中工作與生活 消除人為噪聲對環(huán)境的污染 我國城市噪聲立法工作 近年來在部分城市已開始試行 基本內(nèi)容有如下幾方面 1 交通噪聲管理2 工業(yè)噪聲管理3 建筑施工噪聲的管理4 生活噪聲 三噪聲控制規(guī)劃1 城市規(guī)?？刂瞥鞘性肼暸c城市人口數(shù)量間有定量關(guān)系Lb 22 27 10lg 人口密度 人 km2 控制城市人口密度其降噪效果十分明顯 同時也能解決交通 商業(yè) 工業(yè)過于集中問題 2 區(qū)域規(guī)劃工業(yè)區(qū) a 遠離住宅集中區(qū) b 間以防護帶 綠地等 c 間以商業(yè)區(qū) d 工業(yè)區(qū) 廠區(qū)內(nèi)部布局 高噪聲源遠離生活區(qū) 保證區(qū)界 廠界噪聲達標 e 低噪聲如電子工業(yè)可進入混合區(qū) 商業(yè)區(qū)a 主要商業(yè)區(qū)應(yīng)集中 b 可置于工業(yè)區(qū)與居住區(qū)之間 居住區(qū)應(yīng)相對集中布置 安靜區(qū) 完全脫離城市主要噪聲源干擾范圍 城市規(guī)劃中合理布局示意圖 3 道路規(guī)劃1 鐵路 交通主干道不穿過住宅及文教區(qū)2 市區(qū)主干道不宜過密 干道間 兩旁可布置為商業(yè)區(qū) 文化生活設(shè)施 公共建筑 3 道路立體交叉 車流通暢4 地下運輸系統(tǒng)4 建筑布局1 建筑物的位置選擇醫(yī)院 學校 住宅選址十分重要 對于工廠企業(yè) 亦要考慮2 建筑群體的布局群體的布局應(yīng)防止噪聲 樓房間的來回反射 封閉 形成聲通道 5 屏障綠化 1 地形利用 土丘 下凹形成聲屏障 2 路旁隔聲屏障 3 綠化 30m立體綠化帶僅降低5dB的噪聲量 四 噪聲控制實例 居住區(qū)規(guī)劃中的噪聲控制1 居住區(qū)道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中 應(yīng)對道路的功能與性質(zhì)進行明確分類 分級 分清交通性干道和生活性道路 1 將干道轉(zhuǎn)入地下 其上布置綠地或步行區(qū) 2 將干道設(shè)置為半地下式 例如結(jié)合地形將干道下沉布置 以形成路塹式道路 或利用懸臂構(gòu)筑物作為防噪構(gòu)筑物 交通性干道防噪斷面設(shè)計 3 當干道鋪設(shè)在水平地面上時 可結(jié)合地形 利用既有綠化土堤作為與居住區(qū)的防噪障壁 綠化土堤背向道路的邊坡可兼作居民休息地 利用綠化土堤防噪 4 在交通性干道兩側(cè)也可設(shè)置一定寬度的防噪綠帶 一般至少需要至干道中心100m左右 作為和居住用地的隔離地帶 2 生活性道路只允許通行公共交通車輛 輕型車輛和少量為生活服務(wù)的貨運車輛 必要時可對貨運車輛的通行時間進行限制 聲障與綠化相結(jié)合的防噪設(shè)施 德文式堤構(gòu)造 混合式布局 利用低層公建作防噪障壁 建筑物高度隨離開道路距離漸次提高及剖面幾何聲線分析示意 設(shè)有減噪門廊的住宅 建筑物高度隨離開道路距離漸次提高及剖面幾何聲線分析示意 4 對鍋爐房 變壓器站等應(yīng)采取消聲減噪措施 或者將它們連同商店卸貨場布置在小區(qū)邊緣角落處 使之與住宅有適當?shù)姆雷o距離 中小學的運動 游戲場應(yīng)當相對集中布置 不宜設(shè)置在住宅院落內(nèi) 最好與住宅隔開一定距離 或者周圍加設(shè)綠化帶或圍墻來隔離噪聲 5 有噪聲干擾的工業(yè)區(qū)須用防護地帶與居住區(qū)分開 布置時還要考慮主導風向 現(xiàn)有居住區(qū)內(nèi)的高噪聲級工廠應(yīng)遷出居住區(qū) 或者改變生產(chǎn)性質(zhì) 采用低噪聲工藝或經(jīng)過消聲減噪處理來保證鄰近住戶的安靜 聲級低于60dB A 及無其他污染的工廠 允許布置在居住區(qū)內(nèi)靠近道路處 6 對于居住區(qū)或居住區(qū)附近產(chǎn)生高噪聲或振動施工機械 必須限制作業(yè)時間 以減少對居民休息 睡眠的干擾 考慮防噪的組團院落布局示例 考慮防噪的居住小區(qū)規(guī)劃示例 思考題 思考在居住區(qū)規(guī)劃中 控制噪聲的主要措施及方法 思考在城市規(guī)劃中 如何處理噪聲建筑與其他建筑之間的關(guān)系 查閱相關(guān)資料 自由論述規(guī)劃 建筑設(shè)計各環(huán)節(jié)中如何進行噪聲控制 并舉例 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了噪聲控制原則 從城市噪聲控制管理及城市噪聲控制規(guī)劃進行介紹 并對噪聲控制實例舉例說明 7 2 4建筑中的噪聲控制一 建筑中噪聲控制原理建筑中噪聲控制的任務(wù)就是通過一定的降噪減振措施 使房間內(nèi)部噪聲達到允許噪聲標準 建筑中常用的噪聲控制手段有吸聲減噪及隔聲 一 吸聲減噪原理一般工廠車間或大型開敞式辦公室的內(nèi)表面 多為抹灰墻面以及地磚等堅硬材料 在這樣的房間里 人聽到的不只是由聲源發(fā)出的直達聲 還會聽到大量經(jīng)各個界面多次反射形成的混響聲 在直達聲與混響聲的共同作用下 當離開聲源的距離大于混響半徑時 接收點的聲壓級比室外同一距離處高出10 15dB 如在室內(nèi)頂棚或墻面上布置吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu) 可使得混響聲減弱 這時 人們主要聽到的是直達聲 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 吸聲減噪 二 隔聲原理隔聲是噪聲控制的重要手段之一 它是將噪聲局限在部分空間范圍內(nèi) 或者是不讓外界噪聲侵入 或者是把強烈的噪聲源封閉在特定的范圍 從而為人們提供適宜的聲環(huán)境 二 室內(nèi)吸聲降噪 一 原理與效果1 室內(nèi)聲壓級公式R A 1 一般R A 當 0 3 R A2 公式意義 Q 4 r2代表直達聲 4 R代表混響聲1 r較小 靠近聲源Q 4 r2 4 RLp Lw 10lg 1 4 r2 直達聲起決定作用自由聲場公式2 r較大 遠離聲源Q 4 r2 4 RLp Lw 10lg 4 R 反射聲起決定作用混響聲場公式 3 臨界距離rc 直達聲與反射 混響 聲相等的距離 4 混響聲較直達聲高10dB的區(qū)域Lp混 Lp直 10dB10lg 4 R 10lg 1 4 r2 10 4 R 10 4 r2r 0 25 10 1 2 R1 2 0 45R1 2 0 5R1 2若R A則r 0 5A1 2此時 混響聲的聲壓級較直達聲高10dB以上 3 吸聲減噪 此時 Lp是較保守的降噪估計 當 較大時 10lg 1 4 r2 不能忽略 降噪應(yīng)是Lp直與Lp混的分貝合的差值 因此使用10lg A A 仍基本表達吸聲降噪的效果 二 吸聲處理原則例 設(shè)15mx6mx3m的車間原內(nèi)表面 0 03 機器與人的吸聲量為7 2m2 a 試問頂棚用 0 7的材料處理后 混響聲場區(qū)域可降噪多少分貝 b 若處理前 0 23 頂棚用 0 9的材料處理后 其降噪效果又如何 解 a 1 處理前A1 15 6 15 3 6 3 2 0 03 9 18m2A總 A1 A人機 9 18 7 2 16 38m22 處理后頂棚A增量 A 15 6 0 7 0 03 60 3m2A總 16 38 60 3 76 68m2 Lp 10lg A A 10lg 76 68 16 38 10lg4 68 6 7dB b 1 處理前A1 S總 70 38m2A A1 A人機 70 38 7 2 77 58m22 處理后天棚A增量 A 15 6 0 9 0 23 60 3m2A總 77 58 60 3 137 88m2 Lp 10lg A A 10lg 137 88 77 58 10lg1 8 2 5dB兩種狀況下吸聲量的絕對值增值均為60 3m2 但后者降噪效果較前者差4 2dB 意義 吸聲降噪的效果與吸聲處理后與處理前總吸聲量的比值有關(guān) 而不由吸聲值變化量的差值所決定 吸聲量變化的比例大 降噪明顯吸聲量變化的比例小 效果甚微 原則 1 聲源與被干擾處于同一空間下 否則可用其他手段 2 處理前房間的平均吸聲系數(shù)小 其值在0 03 0 05間 或總吸聲量占房間面積的3 5 吸聲減噪可有明顯效果 3 吸聲改造后 增大到0 5 或總吸聲量為總面積的50 即可超過此限度不再有明顯的效果 特別不經(jīng)濟 4 取得明顯效果 前后吸聲量變化為3 10倍 其相應(yīng)減噪量約為5 10dB 思考題 在吸聲系數(shù)大的房間中采用吸聲減噪措施能否獲得較好的效果 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了室內(nèi)噪聲控制原理及吸聲減噪原理 前面我們已經(jīng)學習了噪聲傳播途徑主要有 1 空氣聲 建筑中經(jīng)過空氣傳播而來的噪聲 2 結(jié)構(gòu)聲 建筑中經(jīng)建筑結(jié)構(gòu)傳播而來的機械振動引起的噪聲 即由于撞擊或設(shè)備運行而引起的振動在固體中傳播 然后再由固體表面輻射出的聲音 隔聲材料與吸聲材料的區(qū)別 隔聲 透過聲能越少 隔聲越好 密實厚重 吸聲差 吸聲 反射越小 吸聲越好 透氣 多孔 隔聲差 防止相鄰空間噪聲干擾 吸聲減噪 三 空氣聲隔絕 一 隔聲的計量與評價1 計量 1 透射系數(shù) 2 隔聲量意義 R隔聲量恰好表達了無限大隔墻兩邊聲壓級的差值 Lp 為穿透過去的Lp 2 評價方法1 平均隔聲量Ra定義 構(gòu)件相應(yīng)于各頻帶隔聲量R的算術(shù)平均值 b特點 優(yōu) 單值表達 簡單方便 可相比較 缺 當R值相同時 構(gòu)件的隔聲差異可能很大 僅用R值不能準確全面反映出構(gòu)件的隔聲性能 其比較也是粗糙的 2 隔聲頻率特性曲線a定義 構(gòu)件的隔聲量相應(yīng)于頻率的曲線 b特點 可全面 直觀反映構(gòu)件對各頻率聲音的隔聲能力 故對隔聲性能的研究 分析十分重要 3 計權(quán)隔聲量RWa定義 按特定的方法 將標準曲線與構(gòu)件隔聲頻率特性曲線進行比較 所得到的隔聲量數(shù)值 b求法 標準曲線100 400Hz 9dB400 1250Hz 3dB1250 4000Hz0dB以500Hz為基點1252505001K2K4K 16dB 7dB0dB3dB4dB4dB 特定方法 移動法則 不利偏差 標準曲線高于實測隔聲量的差值按倍頻程測量 每個倍頻帶的不利偏差 5dB 五個倍頻帶不利偏差的總和 10dB 在不違反上述2個原則的條件下 標準曲線向上移到最高位置時 標準曲線上500Hz所對應(yīng)的隔聲量R值 為該構(gòu)件的RW 3 房間隔墻的實際降噪量Lp1 發(fā)生室的聲壓級Lp2 受聲室的聲壓級R 墻體的隔聲量A 受聲室的總吸聲量S 隔墻的面積意義 a 同一塊墻體 不同的現(xiàn)場狀況下 實際效果不同 b A S 1時 Lp RA S 1時 Lp R 4 R的測量及標準1 測量 S 被測構(gòu)件面積至少10m2 步驟 測量分戶墻兩面的Lp1 Lp2 測量受聲室的A及S值按公式計算各頻帶的R值 2 標準 墻體隔聲 一級Rw 50dB二級Rw 45dB三級Rw 40dB 二 單層墻隔聲1 質(zhì)量定律 1 理論公式M 面密度kg m22 經(jīng)驗公式特點 a 面密度增加1倍 R 5 4dBb 每倍頻程變化 R 3 6dB3 意義 a重墻較普通的輕墻隔聲性能好 重隔聲 b可用增大墻體質(zhì)量M的方法提高R值 4 R與f的關(guān)系a 彈性及共振控制區(qū)域彈性控制 聲的頻率 板的共振頻率 墻板的K 彈性 勁度 起決定作用 剛性越大 R值越高 且隨f增大 R值下降 共振控制 共振頻率附近 墻板的阻尼起決定作用 聲激起共振 墻板振幅大 聲透射大 R特性曲線出現(xiàn)低谷 b 質(zhì)量控制區(qū)從最低共振頻率的2 3倍一直延伸到臨界頻率 此區(qū)域R與f成線性關(guān)系 頻率增大 隔聲量增大 c 吻合效應(yīng)區(qū) 在此領(lǐng)域 隔聲量R值明顯下降 2 吻合效應(yīng)1 聲波斜入射 墻的固有彎曲波波長與入射波波長相吻合時的效應(yīng) 此時 墻板隔聲能力顯著下降 幾種材料的隔聲量及其吻合效應(yīng) 2 與共振的區(qū)別共振 外界的頻率與墻體的固有頻率相同 墻體振動速度極大 墻體與外界能量交換極大 無隔聲能力 吻合 必須是斜入射入射聲波的頻率在板上的投影與板上固有彎曲波的頻率相等時 該固有彎曲波振幅極大 隔聲下降10dB3 改善措施a 硬而厚的板使吻合頻率降低 b 薄而軟的板使吻合頻率升高 3 孔洞與縫隙的影響特點 孔洞 縫隙的 1 R 0 1 孔洞 對隔聲的影響在高頻 2 縫隙對R值的影響較孔洞更為嚴重 不僅高頻 中低頻均有極大的下降 4 消除洞縫影響的措施1 要求施工墻體砌縫嚴密 砂漿飽滿 避免出現(xiàn)縫隙 2 墻體必須雙面抹灰 以堵塞可能出現(xiàn)的縫隙 且有1dB的改善 3 墻體當需要打洞時 應(yīng)注意位置 避免在角上打洞 同時應(yīng)盡可能地塞滿多孔材料 各種構(gòu)件的平均隔聲量 三 雙層勻質(zhì)密實墻體的隔聲問題的提出高隔聲要求 按質(zhì)量定律 增大M 厚度 增大隔聲量 墻體厚度面密度平均隔聲量一磚240mm480kg m252 6dB二磚490mm960kg m252 6 5 4 58dB四磚1000mm1920kg m258 5 4 63 4dB 面密度為240墻的4倍 隔聲增加10 8dB 雙層墻120mm 100mm 120mm480kg m264dB四磚墻 笨重且浪費材料 占去較大的建筑面積 雙120磚墻 相同的效果 節(jié)省3 4的磚 有效使用面積大 1 空氣層的作用與效果1 作用 空氣層起衰減聲波的作用 當聲波入射使第一層墻體振動時 封閉空氣層具有彈性起減振作用 同時 第二層墻的振動來源于空氣層傳遞的振動 故被減弱 使總隔聲量提高 2 附加隔聲量R雙層 R單層 Ra R值隨空氣層厚度l增大而增大 并逐漸接近一極限值 此極限可看作是互不聯(lián)系的獨立墻板的隔聲量之和 b 同樣的空氣層厚度l 不同面密度的雙層墻 R不同 M值大的 R較大 當空氣層厚度較大時 由此引起的差異明顯 c 一般空氣層10cm厚 有 R8 10dB增量 R最大可達到20dB d 空氣層l不存在最佳厚度 空氣層間層的附加隔聲量 2 吻合效應(yīng)1 特點 空氣層不改變墻板的吻合效應(yīng)及相應(yīng)頻率 特別是性能完全相同的墻板所組成的雙層墻板 發(fā)生吻合效應(yīng)時 隔聲量顯著下降 2 消除 用不同性能 材料 厚度的墻板組成隔墻 使二者吻合效應(yīng)的頻率不同 其R值的低谷錯開 互補缺陷 其總的隔聲效果使吻合效應(yīng)不明顯 甚至完全消除 3 聲橋問題1 定義雙層墻 墻板間的剛性連接2 影響聲橋傳遞了兩墻板的振動 空氣層失去了衰減作用 使隔聲量顯著下降 3 影響因素 剛性連接的緊密程度聲橋的數(shù)量多少 4 雙層墻設(shè)計注意事項1 高隔聲要求 雙層重墻 分離基礎(chǔ) 2 減振處理 隔振 3 空氣層填多孔材料 放置方法 厚度大 高 效果顯著 薄層多孔材料 用波浪形 弧形等 4 抹灰 填洞與縫 5 柔性面層 6 施工要求 特別是不能形成聲橋 5 輕質(zhì)墻設(shè)計要求1 龍骨厚度應(yīng)大于70mm 中 中 600mm 不起明顯聲橋作用 2 以輕鋼龍骨代替木龍骨可提高4dB的隔聲量 龍骨與板間加彈性材料 可減小聲橋效應(yīng) 龍骨分立 效果更好 3 雙層輕板外加一層板 可提高隔聲量5 6dB 但再加一層板只能提高2 4dB 4 空氣層內(nèi)填放多孔性吸聲材料 可提高隔聲 但再增加面板的層數(shù) 隔聲量提高不多 四 隔聲門窗1 特點1 輕便靈活 提高門 窗扇的隔聲能力2 多縫隙 注意縫隙的構(gòu)造設(shè)計與施工 2 隔聲門設(shè)計1 單扇門a門扇多用雙層薄板 其間填塞多孔吸聲材料b門縫 單企口 雙企口 斜企口 用單橡膠皮條 雙橡膠皮條或乳膠條 以軟而富有彈性的密封條為好 地面 依具體情況確定 可使用斜企口方法 內(nèi)外同水平高度 橡皮條或羊毛氈掃地 c 門軸與鉸鏈具備一定的承載能力 隔聲門較重其安裝應(yīng)不影響縫隙的出現(xiàn)不易變形 不隨時間的長久出現(xiàn)縫 2 雙層門a 構(gòu)造在門洞上安裝兩層門b 特點空氣層 利用兩層門的空氣層得到附加隔聲量吸聲處理 兩層門間內(nèi)表面做吸聲處理 降低聲能 提高隔聲量 輕便 較單扇門易輕便開啟 c 效果 普通單層門25dB雙層門35dB一般可提高10dB 3 聲鎖 聲閘 a 構(gòu)造間以小房間的雙層隔聲門 小空間內(nèi)進行吸聲處理b 效果低 中 高頻普遍有15dB以上的附加隔聲量c 設(shè)計要點 門連線與法線夾角大 相對錯位大 拉開兩扇門間的距離門斗內(nèi)強吸聲處理 聲閘內(nèi)吸聲與不吸聲效果可差10dB以上的隔聲量 聲閘示意圖 狹縫消聲的隔聲門示意圖 3 隔聲窗設(shè)計特點 通常為不能開啟的固定窗 做觀察窗1 窗縫固定窗的縫隙處理較易 使玻璃與框之間軟接觸 用羊毛氈或橡膠條作為密封條夾條寬度 30mm玻璃部分2 窗扇采用較厚的玻璃 6 12mm 玻璃窗框間做吸聲處理 窗框與墻體間設(shè)隔振材料 多層玻璃不平形 不同厚度 破壞駐波與消除吻合效應(yīng) 五 組合墻隔聲問題的提出 1 組合效果 墻上有門窗時 求其綜合的R值 2 合理組合 合理確定墻上各構(gòu)件的R值關(guān)系 1 等效透射系數(shù) R1 等效透射系數(shù) 定義 為透射能量按面積的加權(quán)平均 2 組合墻R值 例1 門面積2m2 隔聲量40dB 若四周邊有縫約寬1mm a 求其門扇面積與縫的組合隔聲量 b 將此門安裝在20m2的墻上 R墻 50dB 效果又如何 解 a 縫 2 1s2 0 001 2 1 2 0 006m2b 縫對隔聲的影響極大 例2 墻S1 20m2R1 30dB門S2 2m2R2 50dB求組合墻R解 墻S1 20m2R1 50dB門S2 2m2R2 30dB求組合墻R組合墻的隔聲量取決于面積較大部分構(gòu)造的R 2 等透射量設(shè)計原理設(shè) 由墻和門組成的一隔墻 已知門的隔聲量Rd 面積Sd 墻的隔聲量為Rw 面積為Sw 則按 等透射量 原理設(shè)計 兩構(gòu)件 w Sw d SdRw 10lgSw Sd d Rd 10lgSw Sd通常 門的面積大致為墻的面積的 1 5 1 10 墻的隔聲量只要比門或窗高出10dB即可 3 設(shè)計原則1 一般情況下 組合墻的各構(gòu)件按等能傳聲原理考慮即 1S1 2S2 2 當門窗與墻的面積比 1 10時 則門窗的R值可小于墻體的R值10dB左右 可保證組合效果3 當面積較大部分構(gòu)造的R值較小時 其它部分的高隔聲要求無效果且不經(jīng)濟 4 高隔聲要求 應(yīng)盡可能使門窗的隔聲量與墻體一致 4 實際工程隔聲1 一般隔聲處理a墻240或370雙面抹灰 多層夾心輕質(zhì)墻 b窗兩層或三層玻璃固定窗c門雙層門或聲閘2 高隔聲a墻雙層墻 盡可能分離基礎(chǔ) b窗三或四層玻璃固定窗c門聲閘 思考題 在建筑中聲音是通過什么途徑傳遞的 空氣聲與固體聲有何區(qū)別 室外的火車聲進入室內(nèi)是屬于何種類型的傳播 何謂質(zhì)量定律與吻合效應(yīng) 在隔聲構(gòu)件中如何避免吻合效應(yīng) 試舉例一兩種典型方案 說明如何提高輕型墻的隔聲能力 設(shè)計隔聲門窗時應(yīng)注意什么問題 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了空氣聲隔絕原理及評價標準 本知識點介紹了常用單層均質(zhì)密實墻 雙層勻質(zhì)密實墻 輕質(zhì)墻 門窗 組合墻及隔聲間的隔聲特性及對隔聲的影響因素 四 固體聲隔絕問題的提出 樓板或地面均承受荷載 具有一定的剛度 厚度 一般均具有較好的隔絕空氣聲的能力 但正因為具有一定的剛度 在受到撞擊時易振動 阻尼小 聲波在其中傳播很遠 噪聲干擾十分嚴重 一 固體聲的產(chǎn)生與傳播建筑中的固體聲是由振動物體直接撞擊結(jié)構(gòu) 如樓板 墻等 使之產(chǎn)生振動 并沿著結(jié)構(gòu)傳播開去而產(chǎn)生的噪聲 它包括 由物體的撞擊而產(chǎn)生的噪聲 如物體落地 敲打 拖動桌椅 撞擊門窗 以及走路跑跳等 由機械設(shè)備振動而產(chǎn)生的噪聲 由衛(wèi)生設(shè)備及管道使用時產(chǎn)生的噪聲等 二 計量與評價1 計量 標準撞擊聲級1 定義 用符合國際標準的打擊器 在欲測的樓板上撞擊 在樓下房間測100 4000Hz的聲壓級L 根據(jù)接受室的吸聲量修正后得到 LN L 10lg A A0 A 接受室總吸聲量 A0 10m22 特點 LN值越小越好 1 平均撞擊聲級dBa 樓板相應(yīng)于各頻帶 125Hz 4000Hz LN的算術(shù)平均b 單值 可比2 撞擊聲LN頻率特性曲線a 樓板LN相應(yīng)于頻率的函數(shù)曲線b 表達全面 不可相比較 3 計權(quán)撞擊聲壓級Iia 用特定的方法將標準曲線與撞擊聲級頻率特性曲線相比較而得到的撞擊聲級 b 標準曲線 100 315Hz0dB oct315 1000Hz 3dB oct1000 3150Hz 3dB oct以500Hz為基點12525050010002000 2 20 3 12 c 求法不利偏差 標準曲線低于實測的dB數(shù) 移動法則 任一倍頻帶上標準曲線不得低于LN值5dB以上 不利偏差不超過5dB 標準曲線在5個頻帶的不利偏總和不超過10dB 移動 不違反上述2原則 標準曲線向下移到的最低位置時 500Hz與標準曲線交點的dB數(shù) 3標準等級 Ii一級 65dB二級 75B等外級 85dB三 改善方法1 面層法 1 做法 在樓板 或地面 最表面設(shè)彈性面層 2 作用 a 直接緩和對樓板的撞擊和沖擊 b 彈性面層可減弱撞擊聲的傳遞 c 減弱外界振動從板面的輻射 3 效果 改善中 高頻撞擊聲 4 優(yōu)點 簡便 改善非常明顯 數(shù)值越小 撞擊聲隔絕能力越強 樓板面層處理幾種做法 2 墊層法1 做法 在結(jié)構(gòu)層與面層間設(shè)置彈性墊層 彈性墊層可以是松散材料 找平較麻煩 要求施工質(zhì)量高 否則易斷裂 2 作用 面層與彈性層成為振動系統(tǒng) 減弱振動撞擊或振動向樓板的傳遞 3 效果 a 墊層彈性好 將有明顯效果 b 因施工等原因墊層密實 效果一般 4 構(gòu)造 a 構(gòu)造層次多 施工工序復(fù)雜 增加樓板重量 b 在減弱振動傳遞上 仍是重要措施 5 注意要點 a 非板 氈類墊層 注意墊層平整 防面層開裂 干作業(yè) b 面層與墻壁間不能剛性連接 踢腳板與地面間有空隙或與彈性層分離 兩種浮筑式樓板的構(gòu)造方案 3 吊頂法1 做法 在樓板下面 一定距離處做吊頂 吊頂與樓板結(jié)構(gòu)層間要剛性連接 使用彈性吊鉤 吊頂?shù)钠唇右暾?縫隙處理好2 作用 減弱結(jié)構(gòu)層向下方的直接聲輻射 吊頂與結(jié)構(gòu)層之間的空氣層起緩沖作用 3 效果 a一般吊頂密封好 彈性吊鉤 LN為65dB左右 木地板加吊頂可降到60dB以下 b可提高樓板的空氣聲隔絕能力 隔聲吊頂?shù)臉?gòu)造方案 4 三種措施的比較面層法 施工簡單 效果顯著 墊層法 施工復(fù)雜 效果與墊層彈性關(guān)系極大 效果一般 吊頂法 施工復(fù)雜 改善空氣聲明顯 撞擊聲一般 處理措施應(yīng)視具體情況 采取單項或多項措施 思考題 思考三種隔絕固體聲的措施分別適宜用于什么情況 請舉例說明 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了固定聲隔絕的常用措施及構(gòu)造做法 五 建筑中的噪聲控制實例 一 提高圍護結(jié)構(gòu)隔聲量提高圍護結(jié)構(gòu)的隔聲能力 可以減少外部噪聲的傳入 并可減少自身對周圍環(huán)境的噪聲干擾 一般室外環(huán)境噪聲不是很大時 通常的墻體 如磚墻 空心小砌塊 的隔聲量已足夠 主要是窗的隔聲成問題 尤其是當還需要開窗通風時 隔墻插座安裝示意 管線穿墻時 應(yīng)用套管 套管內(nèi)外應(yīng)密封 管線穿墻處理 在隔聲要求很高的場合 如錄播室中 穿墻風管在墻兩側(cè)應(yīng)加消聲器 以防止噪聲通過風管從一個房間傳至另一個房間 有時為獲得高隔聲量 可采用 房中房 結(jié)構(gòu) 房中房隔聲 減振結(jié)構(gòu) 對于大多數(shù)需自然通風換氣的房間 當處于高噪聲環(huán)境 如交通干線兩側(cè)的住宅 可采用組合隔聲窗來解決窗隔聲問題 即窗平常關(guān)閉 用帶換氣扇的通風道消聲換氣 組合墻隔聲構(gòu)造示意 A 聲源至屏障頂端的距離 B 屏障頂端至接受點的距離 d 聲源至接收點的直線距離 二 隔聲屏障與隔聲罩理想化 屏障足夠長 隔聲無限好 點聲源 把工作空間或噪聲源用隔聲屏障隔離 可用于房間內(nèi)部噪聲源的噪聲控制 圖是某設(shè)計事務(wù)所一角的隔聲屏障布置及構(gòu)造做法 隔聲屏布置及構(gòu)造示例 對于某些高噪聲設(shè)備 可用隔聲罩或隔聲小間進行隔離 隔聲小間或隔聲罩結(jié)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的隔聲量 在小間或罩內(nèi)應(yīng)做強吸聲處理 對于大量熱量產(chǎn)生的設(shè)備 還應(yīng)解決好散熱問題 圖為風機隔離罩構(gòu)造做法 隔聲間也可用于工作空間 如在噪聲源很多的車間內(nèi) 可把控制室做成隔聲小間 以保護操作人員不受噪聲侵害 風機隔聲罩構(gòu)造做法 討論 1 對頻率高的噪聲降噪效果好 2 升高屏障提高降噪量 3 最大降噪量小于24dB 4 近屏障效果好 5 若不是無限長 兩邊有繞射 三 管道消聲空調(diào) 通風系統(tǒng)中 風機的噪聲會沿著風管傳至室內(nèi) 此外 氣流在管道中因流動形成湍流 還會使管道振動而產(chǎn)生附加噪聲 氣流噪聲的控制 一般通過在管道上加接消聲器來實現(xiàn) 消聲器類型很多 根據(jù)消聲原理可歸納為阻性 抗性和阻抗復(fù)合式三種類型 各種類型消聲器及其消聲特性 四 生產(chǎn)車間噪聲控制從建筑聲學的角度來看 噪聲控制的方法通常是對聲源采用隔聲的方法進行隔絕 不讓噪聲輻射出來 或者在噪聲輻射過程中加吸聲材料 吸收部分噪聲 使噪聲傳到人耳朵能量減低到允許的程度 假如這兩者都不可能 也可將聲源與人體隔絕 例如在喧鬧的廠房中 設(shè)置控制室 使噪聲降低到應(yīng)有的程度 甚至還可以采用上述幾種措施共同降低噪聲 鍋爐房內(nèi)的噪聲 水泵房內(nèi)的噪聲 4 合理的建筑設(shè)計對噪聲的影響建筑設(shè)計中應(yīng)采用 隔聲為主 吸聲為輔 的原則 因為采用隔聲的措施是經(jīng)濟有效的方法 如能輔以吸聲處理 則能得到更好的效果 振動去毛刺室平面設(shè)計例子 思考題 思考生活中存在的一些噪聲影響問題 并思考采取何種措施避免或減少噪聲的影響 本知識點復(fù)習 本知識點介紹了一些噪聲控制實例 7 5設(shè)備減振一 振動的影響在建筑設(shè)計中 常常遇到許多振動問題 例如在精密加工的廠房中 有時會因振動使機器設(shè)備不能正常工作 如儀表不能讀數(shù) 刻劃的直線彎曲 互相擠壓 拍攝的照片模糊不清 使產(chǎn)品有缺陷或廢品率增加等情況 此外 振動對人也有影響 譬如 當人體直立時受到振動 如振動頻率為10Hz 振幅在40 110 m時 就會感到煩燥不安 在110 350 m時感到不舒適 約350 m以上時 就會感到疼痛 人體直立時對垂直振動的敏感性 承重結(jié)構(gòu)損壞區(qū) 二 設(shè)備減振設(shè)計建筑中產(chǎn)生振動的設(shè)備種類很多 現(xiàn)以風機為例 介紹其振動的產(chǎn)生 傳遞與控制 1 振動的產(chǎn)生與傳遞圖為安裝在樓板上的風機 當風機轉(zhuǎn)動時 由于葉輪不平衡而產(chǎn)生干擾力F 它直接作用在樓板上 引起樓板振動 為了減小作用在樓板上的干擾力 往往在風機與樓板之間設(shè)置某種彈性器件 如彈簧 橡膠塊等 稱為減振裝置或減振器 風機與減振裝置所形成的系統(tǒng) 稱為減振系統(tǒng) 如圖所示 減振系統(tǒng) 2 減振器的選擇減振器的種類與形式很多 但不論是選用定型產(chǎn)品或自行設(shè)計 都要考慮減振系統(tǒng)所要求的自振頻率 負荷要求和阻尼要求以及減振器特性等 圖為各種減振器的使用范圍 各種減振器的工作范圍 G型減振器及橡膠減振器 三 設(shè)備減振運用舉例建筑中的各種設(shè)備 如水泵 風機 如直接安裝在樓 地面上 則當其運行時 除了向空中輻射噪聲外 還會把振動傳給建筑結(jié)構(gòu) 這種振動可激發(fā)固體聲 在建筑結(jié)構(gòu)中傳播很遠 并通過其他結(jié)構(gòu)的振動向房間輻射噪聲 結(jié)構(gòu)振動本身也會影響建筑物的使用 因此 在工程上要對建筑設(shè)備進行減振 風管減振固定 設(shè)備減振基本構(gòu)造 思考題 思考高速公路及鐵路側(cè)的建筑如何消除汽車或火車通過時的引起的振動 本知識點復(fù)習 本知識點主要了解設(shè)備減振造成的影響及一些設(shè)備減振的設(shè)計處理措施