Chapter 12 建筑声、光环境测量

建筑环境测试技术第十二章建筑声、光环境测量BuiltEnvironmenttestingtechnology1第十二章建筑声、光环境测量2概述建筑声环境测量建筑光环境测量1熟悉声级计、照度计工作原理2掌握建筑噪声、建筑光环境的测量方法3掌握建筑声、光环境评价参数的意义4了解频谱分析仪、亮度计的工作原理3本章目标12.1概述建筑声环境测量保护听觉和身心健康，满足听觉享受噪声测量：掌握噪声的噪声声级、频率和时间特性等音质测量：评价如音乐厅、报告厅、影剧院等厅堂对音质的要求4建筑光环境测量保障视觉工作要求和节省能源采光测量：检验、提高建筑自然光的效果照明测量：检验、提高照明设施照明效果12.1概述以噪声测量为主5交通运输噪声工业机械噪声城市建筑噪声社会生活和公共场所噪声室内家电和人员噪声干扰休息和睡眠，降低工作效率诱发多种疾病损害心血管，加速心脏衰老损伤听力，造成噪声性耳聋干扰语言通讯影响人的心理变化噪声来源噪声危害12.2建筑声环境测量声环境参数1）声强、声压、声功率声功率(W)：指单位时间内，声源向外辐射的声能声强(I)：指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量声压(p)：空气受声波干扰而瞬时产生的压力增值2）声强级、声压级、声功率级在声音的测量和评价中采用“级”的概念，先确定一个基准量，然后以10倍为一级对声强、声压和声功量进行划分，形成声强级、声压级和声功率级，单位均为分贝(dB)，无量纲单位612.2建筑声环境测量声环境参数3）响度和响度级响度是人耳判别不同频率合成的声音由轻到响的概念，与声音的强度(如声级)、频率及波形有关，单位“宋”响度级：选择1000Hz的纯音作基准音，若某一噪声听起来与该纯音一样响，则该噪声的响度级在数值上等于这个纯音的声压级，单位“方”4）计权声级根据人耳对不同频率特性的声音的感受设置不同的计量关系，以这种由特定关系计量测得的声级A网络是模拟人耳对等响曲线中40方纯音的响应——A声级B网络是模拟人耳对70方纯音的响应——B声级C网络是模拟人耳对100方纯音的响应——C声级712.2建筑声环境测量声环境测量仪器1）声级计结构及工作原理声压大小经传声器后转换为电压信号，此信号经放大、滤波、衰减后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值812.2建筑声环境测量声环境测量仪器1）声级计表头响应灵敏度9灵敏度慢快脉冲峰值保持时间常数/ms10001253520用途稳态噪声小波动噪声交通噪声持续较久的脉冲噪声持续很短的脉冲噪声检验、标定应按照《声级计检定规程》(JJG188-2017)、《噪声统计分析仪》(JJG778-2019)的规定定期检定测量前后使用声校准器校准测量仪器的示值偏差应不大于2dB12.2建筑声环境测量声环境测量仪器1）声级计精度等级10精度等级0123固有误差±0.4±0.7±1.0±1.5用途标准声级计实验室用精密声级计一般用途的普通声级计噪声监测的普及型环境噪声测量应采用精度为2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器12.2建筑声环境测量声环境测量仪器2）频谱分析仪结构及工作原理主要由测量放大器和滤波器构成让噪声通过一组带通滤波器后，把噪声中包含的不同频率的分量按带通频程逐一分离，再经过放大器放大后进行测量分析精度频谱分析仪的滤波器有：①1倍频程滤波器；②1/3倍频程滤波器；③恒定窄带宽带通滤波器；滤波器的带通越窄，对噪声的分析越详细11不同带通滤波器测量同一声源的结果比较12.2建筑声环境测量建筑噪声测量1）测量条件及方法应分昼间和夜间两部分分别进行，具体测量时间应根据测量目的确定；测量应在无雨、无雪的天气条件下进行(要求在有雨、雪的特殊条件下测量，应在报告中给出说明)；测量过程中保持窗户开启。风速达到5m/s以上时，停止测量；测点距墙面和其他主要反射面不小于1m，距地板1.2~1.5m，离窗户约1.5m；测量数据一般用统计噪声级或等效连续A声级(LAeq)表示。将测定数据带入下述公式，计算累计分布声级L10、L50、L90、Leq的算数平均值、最大值及标准偏差，确定环境噪声污染情况。12连续等效A声级：建筑环境噪声水平：12.2建筑声环境测量建筑噪声测量2）测点布置城市区域或交通环境监测城市区域测点应选在受影响者的居住或工作建筑物外1m，传声器安放在高于地面1.2m以上的噪声影响敏感处。将要普查测量的城市分成等距离网格，测量点设在每个网格中心，网格数不应少于100个；交通环境监测应在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在公路边的人行道上，离公路20cm处；测量数据统计处理同建筑环境噪声测量。1312.2建筑声环境测量建筑噪声测量2）测点布置公共场所环境噪声监测（1）测点选择较小的公共场所(小于100m2)在室中央取一点为监测点；较大的场所(大于100m2)应从声源(或一侧墙壁)中心划一直线至对侧墙壁中心，在此直线上取均匀分布的3点为监测点；传感器离地面高1.2m，与操作者距离0.5m左右，距墙面和其他主要反射面不小于1m。（2）测试时间文化娱乐场所、商场(店)，测量时间为营业前30min，营业后30min，营业结束前30min；旅店业、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆、医院候诊室、公共交通等候室、公共交通工具均在营业后60min测量。1412.3建筑光环境测量测量目的：检验实际照明效果是否达到预期的设计目标；了解不同光环境实况，分析比较设计经验；确定是否需要对照明进行改装或维修。15测量内容：工作面上各点的照度和采光系数；室内各表面，包括灯具和家具设备的亮度；室内主要表面的反射比，窗玻璃的透射比；灯光和室内表面的颜色。12.3建筑光环境测量光环境参数光通量(Φ)光源在单位时间内向空间辐射并引起人眼对光的感觉量，单位流明(lm)发光强度(Iα)光源在空间某一特定方向上单位立体角内(Ω)辐射的光通量称为光源在该方向上的发光强度，单位坎德拉(cd)照度(E)投射到被照面的光通量与被照面面积之比，单位勒克斯(lx)被光均匀照射的物体，距离该光源1m处，在1m2面积上得到的光通量是1lm时，它的照度是1lx亮度(L)发光体在人视线方向单位投影面积上的发光强度称为该发光体的亮度，单位为尼特(nt)或熙提(sb)，指发光物体表面发光强弱1612.3建筑光环境测量光环境测量仪器1）照度计结构及工作原理光电效应：光线照射在某些物体上，使电子从其表面逸出的现象照度传感器是以外光电效应为基础，将光信号转换成电信号的装置，多以光伏效应来工作：当外来光线照射到光电元件(硒光电池式和硅电池)后，接收器的光电元件将光能转变为电势，通过仪器内部电路以电流的形式表示出光的照度值1712.3建筑光环境测量光环境测量仪器1）照度计性能要求(1)用于测量公共照度的照度计量程下限不大于1lx，上限大于5000lx(2)指针式照度计示值误差不超过满量程的±8%，年变化率不超过5%(3)照度计示值为满量程的2/3以上时，照射2min后的示值与在此照度下再继续照射10min的示值之比相对变化不得超过±3%(4)在恒定照度下照度计的指示值与遮光30min后再曝光的指示值相对变化不大于2%检验、标定照度计的测定标定应按《光照度计》(JJG245-2005)进行1812.3建筑光环境测量光环境测量仪器2）亮度计结构及工作原理传感器通常采用光电池结合一组滤光片，把光信号强度转化成电流信号，用可变增益放大器进行信号放大，然后被A/D采样并显示类型场光微式亮度计和镜面成像亮度计检验、标定亮度计的标定应按《亮度计》(JJG211-2021)进行1912.3建筑光环境测量光环境测量仪器3）其他仪表结构及工作原理色度计：测定分析材料的颜色、色调、色值白度计：用于测量非色彩物体的白度光谱仪：用于测量分析光谱特性以及光分光光度计、色差计等20色度计白度计光谱仪12.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法1）照度测量测量条件应选在全阴天、照度相对稳定的时间段内测量，一般选在10:00至14:00；测量时应熄灭人工照明；应防止测试者人影和其他各种因素对接收器的影响，测试人员应尽量避开光的入射方向；测量前使接收器曝光2min后方可开始测量。2112.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法1）照度测量一般照明房间照度测量测点布置在室内或工作区内布置2.0~4.0m的正方形网格，对于小面积的房间可取1.0m的正方形网格；网格边线一般距房间各0.5~1.0m；走廊、通道、楼梯等处在长度方向的中心线上按1.0~2.0m的间隔布置测点；局部照明时，测点布置在需照明的地方。当测量场所狭窄时，选择其中有代表性的一点。当测量场所广阔时，可按一般照明布点；测点高度可按需取规定高度，一般为距地0.8m的水平面，走廊和楼梯应为地面或距地面为0.15m以内的水平面。2212.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法普通公共场所照明照度测量测点布置一般整体照明房间取5个点(每边中点和室中心各1个点)；影剧院、商场等大面积场所的测量可用等距离布点法，一般以每100m2布10个点为宜；场所狭小或有特殊需要的局部照明情况下，亦可测量其中有代表性的一点；测量的测定面高度为地面以上0.8~0.9m。2312.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法照明房间照度的测量方法测量平面一般取距地面0.8m高的水平面，对于通道可取地面或距地0.15m的水平面；测点应位于建筑物典型剖面和假定工作面相交的位置，一般应选2个以上的典型横剖面，或根据需要选择室内代表区，以及整个室内等间距布点；测点水平间距一般为2.0~4.0m，小面积房间可取0.5~1.0m，距离墙或柱0.5~1.0m；小房间测点还可按采光口的布置选取；单侧采光时应在距内墙1/4进深处设一测点；双侧采光时应在横剖面中间设一测点。2412.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法照明房间照度的测量要求多点测量应根据各点测定值求出平均照度，必要时记录最大值和最小值及其点的位置；整体测量时，根据需要点燃必要的光源，排除其他无关光源的影响；局部照明测量时，整体照明的灯光的启闭应根据实际情况选择，并在测定结果中注明；测点开始前，白炽灯至少开5min，气体放电灯至少开30min；应注意避免测定者的位置和服装对测定结果的影响。2512.3建筑光环境测量建筑光环境测量方法2）量度测量包括室内各表面，窗、墙、顶棚、地面、室内设施和工作位置测量窗量度时应分别测量透过窗的天空、室外建筑物、树木、窗框等，并估算它们的窗面积占比；应分别测量工作对象和周围背景的亮度，并记录工作对象的表面特征、入射光的方向及观察者的相对位置；应测量人眼经常注视的表面亮度，亮度计放置高度一般以观察者高度为准，站姿为1.5m，坐姿为