第7章建筑声环境课件

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2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λ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，属非空气介质的传递，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35.1声音的基本概念及特性新建筑物理FIG3.1-1大气高频声低频声中频声31.25Hz次声10-4～20可听声20～2×104超声2×104～5×108特超声5×108～10125.1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：4高频声低频声中频声31.25Hz次声10-4～20可听声2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)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：5000m/s松木：3320m/s水：1450m/s软木：500m/s5.1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6理想气体：空气中的声速/与传播媒介温度：固、液体中的声速（竟5.1.1声音的基本特性4。声音的频谱表征声音的特性量随频率变化的曲线基频为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75.1.1声音的基本特性4。声音的频谱基频为440Hz的频带——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=2f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2IEC规格中心频率

频率范围6312525050010002000400080004590180355710140028005600112005.1.1声音的基本特性4。声音的频谱常用频谱IEC：InternationalElectrotechicalCommission/国际电工委员会8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（1）空气密度变化大小——音量(响度)指人耳感觉到的声音强弱声音的大小→声压,声强响度的大小决定于声音接受处的波幅同一声源,波幅传播得愈远,响度愈小.

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？9（1）空气密度变化大小——音量(响度)指人耳感觉到的声音强弱声功率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。是声源本身的特性,不因环境不同而变化声源声场声压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/m2：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：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rW10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/m22×10-5020120声强I/W/m210-1201120声功率W/W10-1201120三参数对数转换（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， p0=2×10-5Pa，I0=1×10-12W/m2

痛阈——闻之人耳则痛，p=20Pa，I=1W/m25.1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11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声压级用于描述声场声量的大小；声强级反映声源在空间传递声能量的大小，具有方向性；声功率级仅表示声源发声能力的大小。三者之间可相互换算。12声压级用于描述声场声量的大小；12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=3dB声源声级叠加：非线性！13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LP11.②③△Lp=4dB，△L=1.45dB，Lp23=85.45→④2.①④△Lp=8.45dB△L=0.57dB，Lp14=Lp123=86.02dB86.03dB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①77、②80、③84dB，求总声压级。图5-5易记精确计算式：例5-1№1814易记精确计算式：简化计算：注意：1.一般取n=2计算，逐两个不同声源叠加，差别超过10~15dB，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15两个不同声源叠加，差别超过10~15dB，可以风机噪声测定方法：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16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AE障碍物相对波长的尺度由大至小的特点171。声音遇到障碍物时的特性5.1声音的基本概念及特性A1。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181。声音遇到障碍物时的特性声反射声反射系数：5.1声音的由能量守恒定律：E0=Er+E+EE0ErEE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；<1：部分吸收材料隔声量：1。声音遇到障碍物时的特性声吸收5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性声透射19由能量守恒定律：E0=Er+E+EE0ErEE材声源新声源②障碍物尺度如：角隅、柱子、梁等障碍物①物体尺寸＞＞λ：声波——绕射——继续创波，频率↓→绕射现象越明显声波自障壁顶部的衍射①1。声音遇到障碍物时的特性声绕射与声衍射传播方向变化——绕射绕射＋散射——衍射①②物体尺寸＜＜λ或小孔：新声源——球面波传播，与原波形无关。20声源新声源②障碍物尺度如：角隅、柱子、梁等障碍物①物体尺寸＞折射：声波遇到不同介质分界面、不同密度介质时，声波会发生折射，从而改变声波传递的方向。结论：同样的声音，夜间传播的距离比白天要远。1。声音遇到障碍物时的特性声折射21折射：声波遇到不同介质分界面、不同密度介质时，声波会发生折射5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性2。声音的衰减传播衰减——点声源：线声源：面声源：??自由声场非自由声场？f（距离、声源性质）r2=2r1225.1声音的基本概念及特性2。声音的衰减传播衰减——点声2。声音的衰减吸收衰减空气吸声量＝4mV绿色植被吸收衰减5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性日本研究资料：40m宽良好的植被可降低10-15dB232。声音的衰减吸收衰减空气吸声量＝4mV绿色植被吸收衰减5.山田FIG3.3-3.4吸收衰减：◎空气吸收衰减=f（温度，湿度）◎绿色植被吸收=f（林带宽度，高度，配置……）◎气流和大气温度梯度的吸收低温高温声源声源影影白天晚上影声源风上空(密)地面(疎)上空(疎)地面(密)2。声音的衰减5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性24山田FIG3.3-3.4吸收衰减：低温高温声源声源影影白天晚1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性封闭空间的声特性直达声反射声声吸收声扩散或散射衍射或绕射声透射声耗散声传递特点：1。非自由声场1。非自由声场2。混想现象3。声加强与减弱4。回声等251。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性封声辐射的指向性：高频语言纵向集中，中低频语言较均匀1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性声辐射的方向性声源低频中频高频语言指向性听闻条件较差的区域平面上人发声的指向性26声辐射的指向性：1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的——混响是围蔽空间里的声学现象。2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性混响概念混响——声源停止发声后，声场中还存在着来自各界面的迟到的反射声形成的“残留”现象27——混响是围蔽空间里的声学现象。2。混响与混响时间5.1新建筑物理FIG3.1-23声音停止发声后，室内声能立即开始衰减，声音自稳态声压级衰减60dB所需的时间称为混响时间——评价室内混响特性的参数。混响时间的计算和确定主要用于指导剧院、厅堂、教室等室内建筑材料的选择和布置、预测待建建筑声学效果、分析现有建筑的音质缺陷等。混响时间T60/s声压级LP/dB声音开始切断电源稳态声级2sR60dB2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性混响时间的定义28新建筑物理FIG3.1-23声音停止发声后，室内声能立即开始声能密度E(t)，J/m2室内吸声量越大，衰减越快房间容积越大，衰减越慢2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性影响混响时间的主要因素小者大者平均吸声系数29声能密度E(t)，J/m2室内吸声量越大，衰减越快2。混响与2。混响与混响时间混响时间的确定②伊林公式：③伊林公式/考虑室内空气吸声：①赛宾公式：A：房间的总吸声量/m2；：室内i表面的面积及其吸声系数4m：空气吸收系数。302。混响与混响时间混响时间的确定②伊林公式：③伊林公式/考虑3。房间共振和共振频率5.1.4室内声学特性共振概念：声源频率与房间固有频率接近驻波现象：入射波与反射波相位相同，振幅叠加声音失真313。房间共振和共振频率5.1.4室内声学特性共振概念：声5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.1人耳的听觉特性正常青年人的听觉范围建筑声环境FIG1-11=f（年龄，…）语言音乐=f（噪声暴露时间，…）最小可辨阈：一般：△Lp=1dB(在频率为：50～10000Hz,Lp＞50dB时)1。人耳的听觉范围最低可听声：在1000～5000Hz,325.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应正常青年人的听觉范响度级大量听力试验人耳声感/响度=f(频率,声压)高频低声压级低频高声压级汽笛叫声风机转动N(sone/宋)LN(phon/方)以1000Hz时各声压级的响度为基准，定义其它Hz时的等响值，其连线即为等响度曲线。问题：与1000Hz、40dB等响的125Hz声音的声压级是多少？声压级/dB频率/Hz等响曲线（响度曲线）等响度曲线痛阈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2。响度和响度级33响度级大量听力试验人耳声感/响度=f(频率,声压)高频低声人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象掩蔽量——因掩蔽效应听阈提高的分贝数→f(两声音声压级差，及其到达人耳的时间和相位，……)？举例说明生活中的掩蔽效应及应用频率相近的纯音掩蔽效果显著；掩蔽音的声压级越高，掩蔽量越大，掩蔽的频率范围越宽；低频音对高频音掩蔽作用大，高频音对低频音掩蔽作用小；有利有弊弊：听不清要听的内容，降低工作效率利：避免一些噪声的干扰，提高工作效率5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.1人耳的听觉特性听阈——引起最小听觉的声音强度听阈老年人>听阈年轻人SoundMask3。掩蔽效应特点：34人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象掩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：35大型敞开式办公室减少相互干扰的“声音香料”。5.2.1人耳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。364。方位感5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应方位感/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371。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382。室内噪声来源5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应主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25dB10dB30dB60dB80dB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39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40－45dBA40新建筑物理FIG3.1-28-30对睡眠很干扰对休息、音乐欣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/Hz31.5631252505001000200040008000A计权修正值/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1A计权修正值接近线性计权1。A声级LA——单值评价主观感受、计算p.250No.19415.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应等响度曲线声级计模1。A声级LA5.2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5-20A、C计权网络修正曲线修正值/dB频率/HzC声级/dBCA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。421。A声级LA5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应图55.2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

InterferenceLevel)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——单值评价435.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应2。语言干扰级SI——不稳态噪声环境评价稳态噪声环境——A声级/LA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90dBA3小时100dBA1小时110dBA定义：在T时间内各噪声的A声级LAi的暴露时间为Ti，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LAeq——单值评价44——不稳态噪声环境评价稳态噪声环境——A声级/LA当T时间内10%F50%F90%FL10——峰值噪声L90——背景噪声分析基础：正态分布L50——平均噪声Lx与LAeq的关系可近似表示为：——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Lx——多值评价4510%F50%F90%FL10——峰值噪声L90——背景噪声单值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Lp＝a＋bNR与A声级的换算：LA=NR＋55。NR噪声评价曲线(NoiseRating)NR数NR曲线考虑因素：1.听力损失2.语言干扰3.烦恼程度46单值A声级不能反映噪声的频谱特性。5.2.3环境噪声的评价设计应用：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(NoiseRating)——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=?631252505006249403510002000400080003027252347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？485.2.3环境噪声的评价7。噪声允许标准法规——标准：表5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49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：50人与室内环境FIG2-11建筑声学设计FIG3-7耳塞、耳套5.3环境噪声控制5.3.3吸声降噪1、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？515.3环境噪声控制1、吸声材料及应用不同吸声材料的吸声特判断重要依据：孔隙率↑→α↑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↓）→α↓2）孔隙率↑→α↑ 一般：吸声材料孔隙率≥70%3）厚度↑→路径↑→α↑4）材料容重↑→孔隙率↓→α↓5）背后增加空气层→α（低频）↑6）饰面（光滑面：油漆）→α↓7）材料的纵横特性不同→α=f（入射角）8）含水率↑→孔隙率↓→α↓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：52判断重要依据：吸声系数=f（频率）1）声波在行进过程中反射折厚度的影响：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？53厚度的影响：空气层的影响：5.3.3吸声降噪2。吸声材料及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：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。54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55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：56当房间表面不足作吸声表面时使用。2。吸声材料及应用空间吸声体多孔吸声材料：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

102103104010.5102103104010.580-300Hz102103104010.5102103104010.5102103104010.5102103104010.5200-1000Hz=f(板厚,穿孔率,空气层厚度,底层材料的种类和位置)>500Hz2。吸声材料及应用汇总比较5.3.3吸声降噪57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：①效果好；②如果要求该方法不合适；③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58100%100%混响声:145%混响声:200%计算参数：吸建筑环境声学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59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两室实际隔声降噪量：墙体隔声量R=45dB室内声压级L1室内声压级L2室内总吸声量A2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：Si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No.2060两室实际隔声降噪量：墙体隔声量R=45dB室内声压级L1室内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↓61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62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0.5950.14吸声材料同时容易透声两种方案穿透至邻室的百分比各为多少？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630.5950.14吸声材料同时容易透声两种方案穿透至邻室的百空气声——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②或①过程的声传递——工艺方案设计时考虑消极隔振——减弱②或①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②①实用工业噪声控制技术FIG6-1刚性连接①②①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64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<3030-100>1000688250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。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65人对<20Hz所辐射的噪声无听觉，但却能感受<20Hz的振动环境噪声控制工程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６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66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f0。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δ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67空气调节FIG8-26减振设计原则：振源振动频率f应远大于①——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。②——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：68①——设置减振器（装置）：如减振垫、弹簧、软木、…。②——振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①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②传递损失(消声量)：消声器进口端入射声的声功率级与消声器出口端透射声的声功率级之差→与声源无关，实验室用等截面时，5.3环境噪声控制5.3.6消声降噪消声量的表示方法1。消声器(可使气流通过而降低噪声的装置)69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70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风机噪声控制技术FIG1-7风机噪声产生的原因：①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↑→Lw↑②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③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：m3/hPa※※※※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71风机噪声控制技术FIG1-7风机噪声产生的原因：管道风机噪声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：①空气处理设备：通风机②空调设备：风机、压缩机（或室内或室外）③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：①冷冻设备：压缩机噪声及其振动噪声②水泵： 噪声及其振动噪声③冷却塔： 水流噪声、冷却水泵噪声其他噪声725.3环境噪声控制1。通风空调设备噪声空调设备噪声主要建筑声学设计FIG-61①风机噪声④固体噪声②环境噪声③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73建筑声学设计FIG-61①风机噪声④固体噪声②环境噪声③再生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/s74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75设备隔声没有隔音措施用板材围合密封用25mm厚玻璃纤维

IL=0建筑声环境FIG5-28隔振器abc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76IL=0建筑声环境FIG5-28隔振器abc例7-2中7建筑声学设计FIG3-69h复合消声器i改进消声器f普通消声器c消声静压箱bdeg3。消声器在通风空调工程中的应用-177建筑声学设计FIG3-69h复合消声器i改进消声频率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-278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79调查或实测系统噪声源频谱5.3.7通风、空调设备噪声3。消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805.3.7通风、空调设备噪声4。通风空调系统隔振正对振源的⑤①②②③④⑤④5.3.7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81⑤①②②③④⑤④5.3.7通风、空调设备噪声5。通风空建筑设计资料集[21]p.153给水系统隔振示意图5.3.7通风、空调设备噪声5。通风空调系统消声隔振实例82建筑设计资料集[21]p.153给水系统隔振示意图5.3.7演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！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84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85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λ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，属非空气介质的传递，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865.1声音的基本概念及特性新建筑物理FIG3.1-1大气高频声低频声中频声31.25Hz次声10-4～20可听声20～2×104超声2×104～5×108特超声5×108～10125.1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：87高频声低频声中频声31.25Hz次声10-4～20可听声2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88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)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：5000m/s松木：3320m/s水：1450m/s软木：500m/s5.1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89理想气体：空气中的声速/与传播媒介温度：固、液体中的声速（竟5.1.1声音的基本特性4。声音的频谱表征声音的特性量随频率变化的曲线基频为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905.1.1声音的基本特性4。声音的频谱基频为440Hz的频带——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=2f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2IEC规格中心频率

频率范围6312525050010002000400080004590180355710140028005600112005.1.1声音的基本特性4。声音的频谱常用频谱IEC：InternationalElectrotechicalCommission/国际电工委员会91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（1）空气密度变化大小——音量(响度)指人耳感觉到的声音强弱声音的大小→声压,声强响度的大小决定于声音接受处的波幅同一声源,波幅传播得愈远,响度愈小.

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？92（1）空气密度变化大小——音量(响度)指人耳感觉到的声音强弱声功率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。是声源本身的特性,不因环境不同而变化声源声场声压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/m2：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：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rW93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/m22×10-5020120声强I/W/m210-1201120声功率W/W10-1201120三参数对数转换（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， p0=2×10-5Pa，I0=1×10-12W/m2

痛阈——闻之人耳则痛，p=20Pa，I=1W/m25.1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94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声压级用于描述声场声量的大小；声强级反映声源在空间传递声能量的大小，具有方向性；声功率级仅表示声源发声能力的大小。三者之间可相互换算。95声压级用于描述声场声量的大小；12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=3dB声源声级叠加：非线性！96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LP11.②③△Lp=4dB，△L=1.45dB，Lp23=85.45→④2.①④△Lp=8.45dB△L=0.57dB，Lp14=Lp123=86.02dB86.03dB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①77、②80、③84dB，求总声压级。图5-5易记精确计算式：例5-1№1897易记精确计算式：简化计算：注意：1.一般取n=2计算，逐两个不同声源叠加，差别超过10~15dB，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98两个不同声源叠加，差别超过10~15dB，可以风机噪声测定方法：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99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AE障碍物相对波长的尺度由大至小的特点1001。声音遇到障碍物时的特性5.1声音的基本概念及特性A1。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1011。声音遇到障碍物时的特性声反射声反射系数：5.1声音的由能量守恒定律：E0=Er+E+EE0ErEE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；<1：部分吸收材料隔声量：1。声音遇到障碍物时的特性声吸收5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性声透射102由能量守恒定律：E0=Er+E+EE0ErEE材声源新声源②障碍物尺度如：角隅、柱子、梁等障碍物①物体尺寸＞＞λ：声波——绕射——继续创波，频率↓→绕射现象越明显声波自障壁顶部的衍射①1。声音遇到障碍物时的特性声绕射与声衍射传播方向变化——绕射绕射＋散射——衍射①②物体尺寸＜＜λ或小孔：新声源——球面波传播，与原波形无关。103声源新声源②障碍物尺度如：角隅、柱子、梁等障碍物①物体尺寸＞折射：声波遇到不同介质分界面、不同密度介质时，声波会发生折射，从而改变声波传递的方向。结论：同样的声音，夜间传播的距离比白天要远。1。声音遇到障碍物时的特性声折射104折射：声波遇到不同介质分界面、不同密度介质时，声波会发生折射5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性2。声音的衰减传播衰减——点声源：线声源：面声源：??自由声场非自由声场？f（距离、声源性质）r2=2r11055.1声音的基本概念及特性2。声音的衰减传播衰减——点声2。声音的衰减吸收衰减空气吸声量＝4mV绿色植被吸收衰减5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性日本研究资料：40m宽良好的植被可降低10-15dB1062。声音的衰减吸收衰减空气吸声量＝4mV绿色植被吸收衰减5.山田FIG3.3-3.4吸收衰减：◎空气吸收衰减=f（温度，湿度）◎绿色植被吸收=f（林带宽度，高度，配置……）◎气流和大气温度梯度的吸收低温高温声源声源影影白天晚上影声源风上空(密)地面(疎)上空(疎)地面(密)2。声音的衰减5.1声音的基本概念及特性5.1.3声音的传播特性107山田FIG3.3-3.4吸收衰减：低温高温声源声源影影白天晚1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性封闭空间的声特性直达声反射声声吸收声扩散或散射衍射或绕射声透射声耗散声传递特点：1。非自由声场1。非自由声场2。混想现象3。声加强与减弱4。回声等1081。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性封声辐射的指向性：高频语言纵向集中，中低频语言较均匀1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性声辐射的方向性声源低频中频高频语言指向性听闻条件较差的区域平面上人发声的指向性109声辐射的指向性：1。封闭空间的声特性及方向性5.1声音的——混响是围蔽空间里的声学现象。2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性混响概念混响——声源停止发声后，声场中还存在着来自各界面的迟到的反射声形成的“残留”现象110——混响是围蔽空间里的声学现象。2。混响与混响时间5.1新建筑物理FIG3.1-23声音停止发声后，室内声能立即开始衰减，声音自稳态声压级衰减60dB所需的时间称为混响时间——评价室内混响特性的参数。混响时间的计算和确定主要用于指导剧院、厅堂、教室等室内建筑材料的选择和布置、预测待建建筑声学效果、分析现有建筑的音质缺陷等。混响时间T60/s声压级LP/dB声音开始切断电源稳态声级2sR60dB2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性混响时间的定义111新建筑物理FIG3.1-23声音停止发声后，室内声能立即开始声能密度E(t)，J/m2室内吸声量越大，衰减越快房间容积越大，衰减越慢2。混响与混响时间5.1声音的基本概念及特性5.1.4室内声学特性影响混响时间的主要因素小者大者平均吸声系数112声能密度E(t)，J/m2室内吸声量越大，衰减越快2。混响与2。混响与混响时间混响时间的确定②伊林公式：③伊林公式/考虑室内空气吸声：①赛宾公式：A：房间的总吸声量/m2；：室内i表面的面积及其吸声系数4m：空气吸收系数。1132。混响与混响时间混响时间的确定②伊林公式：③伊林公式/考虑3。房间共振和共振频率5.1.4室内声学特性共振概念：声源频率与房间固有频率接近驻波现象：入射波与反射波相位相同，振幅叠加声音失真1143。房间共振和共振频率5.1.4室内声学特性共振概念：声5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.1人耳的听觉特性正常青年人的听觉范围建筑声环境FIG1-11=f（年龄，…）语言音乐=f（噪声暴露时间，…）最小可辨阈：一般：△Lp=1dB(在频率为：50～10000Hz,Lp＞50dB时)1。人耳的听觉范围最低可听声：在1000～5000Hz,1155.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应正常青年人的听觉范响度级大量听力试验人耳声感/响度=f(频率,声压)高频低声压级低频高声压级汽笛叫声风机转动N(sone/宋)LN(phon/方)以1000Hz时各声压级的响度为基准，定义其它Hz时的等响值，其连线即为等响度曲线。问题：与1000Hz、40dB等响的125Hz声音的声压级是多少？声压级/dB频率/Hz等响曲线（响度曲线）等响度曲线痛阈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2。响度和响度级116响度级大量听力试验人耳声感/响度=f(频率,声压)高频低声人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象掩蔽量——因掩蔽效应听阈提高的分贝数→f(两声音声压级差，及其到达人耳的时间和相位，……)？举例说明生活中的掩蔽效应及应用频率相近的纯音掩蔽效果显著；掩蔽音的声压级越高，掩蔽量越大，掩蔽的频率范围越宽；低频音对高频音掩蔽作用大，高频音对低频音掩蔽作用小；有利有弊弊：听不清要听的内容，降低工作效率利：避免一些噪声的干扰，提高工作效率5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.1人耳的听觉特性听阈——引起最小听觉的声音强度听阈老年人>听阈年轻人SoundMask3。掩蔽效应特点：117人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象掩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：118大型敞开式办公室减少相互干扰的“声音香料”。5.2.1人耳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。1194。方位感5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应方位感/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1201。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1212。室内噪声来源5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应主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25dB10dB30dB60dB80dB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122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40－45dBA123新建筑物理FIG3.1-28-30对睡眠很干扰对休息、音乐欣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/Hz31.5631252505001000200040008000A计权修正值/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1A计权修正值接近线性计权1。A声级LA——单值评价主观感受、计算p.250No.191245.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应等响度曲线声级计模1。A声级LA5.2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5-20A、C计权网络修正曲线修正值/dB频率/HzC声级/dBCA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。1251。A声级LA5.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应图55.2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

InterferenceLevel)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——单值评价1265.2人的听觉特征及其对环境噪声的反应2。语言干扰级SI——不稳态噪声环境评价稳态噪声环境——A声级/LA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90dBA3小时100dBA1小时110dBA定义：在T时间内各噪声的A声级LAi的暴露时间为Ti，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LAeq——单值评价127——不稳态噪声环境评价稳态噪声环境——A声级/LA当T时间内10%F50%F90%FL10——峰值噪声L90——背景噪声分析基础：正态分布L50——平均噪声Lx与LAeq的关系可近似表示为：——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Lx——多值评价12810%F50%F90%FL10——峰值噪声L90——背景噪声单值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Lp＝a＋bNR与A声级的换算：LA=NR＋55。NR噪声评价曲线(NoiseRating)NR数NR曲线考虑因素：1.听力损失2.语言干扰3.烦恼程度129单值A声级不能反映噪声的频谱特性。5.2.3环境噪声的评价设计应用：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(NoiseRating)——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=?6312525050062494035100020004000800030272523130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？1315.2.3环境噪声的评价7。噪声允许标准法规——标准：表5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