建筑声环境基本知识.doc

第3篇 建筑声环境设计 把声环境品质作为基本功能要求整合到建筑设计、城市规划的方案构思过程中，拓宽建筑师、规划师的创造思路为使用者创造一个合适的声环境 人对声音的感受：C类：舒服，如音乐、歌唱、生活中交谈。U类：不舒服，如噪声、爆炸声、刺耳啸叫声。C类U类：如午睡时邻居优美歌声、午夜音乐。1、如何保证C 类的声音听清听好音质设计、隔声隔振2、降低U 类声音对正常工作、生活的干扰噪声控制（一）厅堂音质设计有音质要求音乐厅、剧院、礼堂、多功能厅好：音质丰满、浑厚、有感染力、为演出和集会创造良好效果。不好：嘈杂、声音或干瘪或浑浊，听不清、听不好、听不见。阿迪库斯音乐厅露天 体育馆,剧场（二）隔声、隔振设计 有安静要求录音室、演播室、客房、卧室 1、录音室、演播室对隔声隔振要求很高专门声学设计 2、客房、卧室人们对安静要求越来越重视 为节约空间和建筑造价，使用薄而轻的隔墙隔声问题 例：1）公寓隔声、机房振动问题。 2）酒店客房隔声问题。乐队排练厅 录播音室幻灯片8（三）环境噪声控制声环境及降噪设计 噪声允许标准、规划及建筑设计阶段如何避免噪声问题。1）居住区噪声干扰问题。2）临街住宅楼、教学楼、高速公路、高架桥交通噪声问题。3）公共场所声环境问题。4）机场噪声扰民问题。幻灯片9公路隔声屏障地铁隔声屏障轨道交通隔声屏障幻灯片10餐厅热泵噪声治理幻灯片11第3篇 声环境设计第1章 声环境设计基本知识第2章 室内声学原理第3章 吸声材料与吸声结构第4章 建筑隔声第5章 室内音质设计第6章 声环境及降噪设计 基础知识研究内容幻灯片12第1章 声环境设计基本知识1.1 声音的基本性质1.2 声音的计量1.3 人耳的主观听觉特性 幻灯片131.1 声音的基本性质一、声波描述（一）声波 弹性介质（空气、固体）中，声源振动引起质点间压力变化，密集（正压）稀疏（负压）交替变化传播，形成波动。疏密波纵波室内声学主要涉及空气声噪声控制还须考虑固体声幻灯片14（二）声波的描述 物理描述1、物理描述3参数1）f（频率）：每秒钟振动次数，单位：Hz(赫兹）。2）l（波长）：传播途径上相邻同相位质点间距离或声波完成一次振动所走的距离，m 。3）c（声速）： 声波在某一介质中传播的速度，m/s。15时，c空气=340m/s常温幻灯片154）关系： c= lf 或 l=c/f人耳可听频率范围：20Hz20000Hz人耳感觉最重要频率：100Hz4000Hz，相应波长约3.4m8.5cm 物理描述不尖锐，低沉且连续的低鸣声低频：125Hz；250Hz中频：500Hz；高频： 1000Hz；2000Hz； 4000Hz；尖锐，高亢幻灯片162、几何描述 几何描述1）波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按同一方向传播，某时刻到达空间各点的包络面。球面波：点声源发出波，声线与波阵面垂直。如人、乐器。平面波：波阵面为平面的波，声源互相平行，如线声源，多个点声源叠排。离声源足够远幻灯片17 几何描述声线声线平面波球面波幻灯片18 几何描述2）声线定义：声波传播途径和方向的假象曲线，用于分析声音传播的曲线。特点：在各向同性介质（空气）中，声线为直线且与波阵面垂直。几何声学声线法幻灯片19 几何描述声线声线平面波球面波幻灯片20二、声音的基本性质（一）声反射（reflection)1、定义：声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍物，声波将被反射。 声反射幻灯片213、典型反射面 声反射1）平面反射镜像反射合理控制幻灯片22 声反射2）凹曲面反射声聚焦声场不均匀消除幻灯片23 声反射3）凸曲面反射声扩散（漫射） 使声场均匀利用幻灯片24（二）声绕射又称声衍射（ diffraction)问题：隔壁教室男教师低沉的声音与女教师高亢的声音谁更易听得清楚 1、定义：声波在传播过程中遇到障碍物或孔洞时将发生绕射。幻灯片25 声绕射声波绕过障碍物2、原理：惠更斯原理，任一时刻波阵面上点都可看作发射子波的新波源。声波绕过孔洞幻灯片26 声绕射3、规律 1）绕射现象明显：声波波长远大于障碍物尺寸 障碍物如同不存在 低频：波长长，100Hz3.4m； 高频：波长短，1000Hz0.034m低频声波长大，绕射现象明显幻灯片27 声绕射2）绕射现象看不出：声波波长远小于障碍物尺寸 反射，障板后声音低 低频：波长长，100Hz3.4m； 高频：波长短，1000Hz0.034m高频声绕射现象看不出可降低高频噪声幻灯片284、应用 1）有利：隔声屏障降低交通噪声 声绕射对高频声有效隔声屏障幻灯片29 声绕射 2）不利：厅堂眺台声学问题声影区声影区幻灯片30（三）声透射与吸收(transmission、absorption) 1、定义：声波遇到室内界面（如天花或墙），一部分声能被反射，一部分被吸收，一部分透到另一空间。 r幻灯片31透射系数：=/吸声系数：相对于室内空间 未被反射的声能 =（）/思考题：声波入射到某构件表面，24%能量被反射，75%被构件吸收，则此构件吸声系数和透射系数分别为多少？ 幻灯片322、应用1）厅堂音质设计：用吸声材料，控制室内声场；2）噪声控制： 吸声降噪；用吸声系数大的材料降低噪声； 隔声降噪：用透射系数小的材料防止噪声影响。吸声材料与结构幻灯片33（四）声折射（ refraction)1、定义：声音传播过程中，因声速不同而使传播方向发生偏折的现象。（不同介质）建筑声学：同种介质中温度改变会使声速变化改变传播方向。声音在温暖空气中传播速度较快声波会向温度低的方向弯曲 幻灯片34 白天：近地面处气温较高向上弯曲； 夜晚：地面气温较低向下弯曲。夜晚传播得较远道路交通噪声，白天除临街楼房外，大多感受不到；深夜，即使只有一辆车驶过，也会搅得睡不好觉，甚至隔几座楼还可听到 住高楼的人白天觉得周遭的声音特別吵杂 幻灯片35 声折射2）空气中各处风速不同也会改变声波传播方向： 顺风时声线方向向下弯曲； 逆风时向上弯曲。顺风传播得较远幻灯片36 声折射3、应用1）建露天剧场，利用白天温差导致声波向上弯曲，采用逐级升高台阶式座椅。2）居住区建议设在有噪声干扰的厂区常年主导风向的上风口。幻灯片37建筑声学词汇英译中Sound powerSound transmission coefficientCoincidence effectSound ColorationHass effectBand Equal-loudness contour Masking effectMass lawArchitectural acoustics Acoustical designAir-bone