建筑物理（第4版）课件：噪声控制与建筑隔振

建筑物理（第4版）

噪声控制与建筑隔振知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.1噪声的危害1.2噪声的评价1.3噪声的允许标准知识单元2噪声控制方法2.1噪声的来源和控制原则2.2城市噪声控制方法2.3居住区规划中的噪声控制知识单元3建筑中的吸声降噪知识单元4建筑隔声与隔振4.1声波在围护结构中的传递方式和途径4.2空气声的隔绝4.3撞击声的隔绝4.4建筑减振知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.1噪声的危害（1）噪声对听觉器官的损害（2）噪声能引起多种疾病（3）噪声对正常生活的影响噪声级/dB(A)交谈距离/m电话通讯噪声级/dB(A)交谈距离/m电话通讯普通声大声普通声大声45714满意650.71.4困难5048750.220.45552.24.5稍困难850.070.14不能601.32.5表6-1在不同噪声环境下，能够交谈的最大距离1.1噪声的危害（4）噪声能降低劳动生产率，增加事故率（5）强噪声波甚至能破坏建筑物或物质的结构噪声危害大小的影响因素有如下几方面：1）噪声的危害随着噪声强度的增加而增加。2）噪声作用的持续时间的越长，噪声的危害越大。3）声现象爆发得愈突然，其干扰程度就愈大。例如枪声、金属撞击声。4）低频噪声的干扰比声级相等的高频声小。知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.2噪声的评价（1）等效连续A声级（equivalentcontinuousA-weightedsoundpressurelevel）Leq式中LA——t时刻的瞬时A声级，单位为dB(A)；T——规定的测量时间段。等效声级Leq能反映噪声的平均效果，因此广泛用于对环境噪声的评价。我国声环境质量标准，就是以等效声级作为评价量的。（2）昼间等效声级Ld（day-timeequivalentsoundlevel）和夜间等效声级（night-timeequivalentsoundlevel）Ln知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.2噪声的评价通常，昼间是指6:00至22:00之间的时段，夜间是指22:00至次日6:00之间的时段。夜间噪声对人的影响比昼间大。在昼间时段内测得的等效连续A声级称为昼间等效声级，用Ld表示，单位是dB(A)。在夜间时段内测得的等效连续A声级称为昼间等效声级，用Ln表示，单位是dB(A)。（3）累计百分声级（percentilesoundlevel）LN

城市噪声的最主要来源是道路交通噪声，为了评价这类起伏不定的噪声，记录噪声随时间变化的A声级并进行统计分析，就得到累计百分声级LN。分别超过90%、50%和10%时间噪声A声级超过的值，以符号L90、L50和L10表示。这些量可以很好地反映某一地区一天特定时间段的城市噪声状况。（4）噪声评价曲线NR和噪声评价指数N1971年，国际标准化组织（ISO）采用噪声评价曲线（NR）来评价噪声，NR曲线如图6-1所示。在每一条曲线上，中心频率为1000Hz的倍频带声压级等于噪声评价指数N。知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.2噪声的评价确定噪声评价指数的方法是：先测量各个倍频带的声压级，再把噪声的倍频带频谱叠合在NR曲线上，以频谱与NR曲线相切的最高NR曲线编号，代表该噪声的噪声评价指数N。部分建筑的允许噪声评价指数如表6-2所示。类别N值A声级/dB(A)类别N值A声级/dB(A)播音、录音室音乐厅电影院教室医院病房图书馆152025252530303438383842住宅旅馆客房办公室体育馆大办公室餐厅303035354040424246465050表6-2部分建筑允许噪声评价指数N及对应的A声级知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准（1）声环境质量标准各类声环境功能区的环境噪声等效声级限值如表6-3所示。声环境功能区类别时段昼间夜间0类50401类55452类60503类65554类4a类70554b类7060表6-3环境噪声限值单位：dB(A)知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准（2）民用建筑噪声允许标准建筑类别房间名称时间特殊标准较高标准一般标准最低标准住宅建筑卧室昼间≤40≤45夜间≤30≤37起居室（厅）昼间≤40≤45夜间≤40≤45学校建筑语言教室、阅览室≤40普通教室、实验室、计算机房≤45音乐教室、琴房≤45舞蹈教室≤50

医院建筑病房、医务人员休息室昼间≤40≤45表6-4民用建筑室内允许噪声级

[单位：dB(A)]知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准建筑类别房间名称时间特殊标准较高标准一般标准最低标准学校建筑教学辅助用房教师办公室、休息室、会议室≤45健身房≤50教学楼中封闭的走廊、楼梯间≤50医院建筑病房、医务人员休息室昼间≤40≤45夜间≤30≤35≤40各类重症监护室昼间≤40≤40夜间≤35≤35诊室≤40≤45表6-4民用建筑室内允许噪声级（续表）

[单位：dB(A)]知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准建筑类别房间名称时间特殊标准较高标准一般标准最低标准医院建筑手术室、分娩室≤40≤45洁净手术室≤50人工生殖中心净化区≤40听力测听室≤25化验室、分析实验室≤40入口大厅、候诊厅≤50≤55旅馆建筑客房昼间特级≤35一级≤40二级≤45夜间特级≤30一级≤35二级≤40办公室、会议室特级≤40一级≤45二级≤45多用途厅特级≤40一级≤45二级≤50餐厅、宴会厅特级≤45一级≤50二级≤55表6-4民用建筑室内允许噪声级（续表）

[单位：dB(A)]知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准建筑类别房间名称时间特殊标准较高标准一般标准最低标准办公建筑单人办公室≤35≤40多人办公室≤40≤45电视电话会议室≤35≤40普通会议室≤40≤45商业建筑商场、商店、购物中心、会展中心≤50≤55餐厅≤45≤55员工休息室≤40≤45走廊≤50≤60表6-4民用建筑室内允许噪声级（续表）

[单位：dB(A)]知识单元1噪声的评价和噪声允许标准1.3噪声的允许标准（3）工业企业噪声允许标准和噪声排放标准厂区外声环境功能区类别昼间夜间0504015545260503655547055表6-5工业企业厂界环境噪声排放限值

[单位：dB(A)]（4）社会生活环境噪声排放标准知识单元1噪声的评价和噪声允许标准知识单元2噪声控制方法2.1噪声的来源和控制原则（1）噪声的来源1）交通运输噪声2）工业机械噪声3）建筑噪声4）社会生活和公共场所噪声5）家用电器噪声（2）噪声的控制原则1）从声源控制噪声是最根本的措施，但使用者很难对噪声源进行根本改造，而主要靠操作来限制。2）对于传播途径只能从建筑规划、建筑设计上加考虑。知识单元2噪声控制方法2.1噪声的来源和控制原则3）对于接受者则可以从城市布局规划、合理的声学分区或采取其他措施保护等方面采取措施。为创造适宜的声环境，城市规划和建筑设计人员，一般可根据工程任务的实际情况，按以下步骤确定噪声控制方案：1）调查噪声现状，以确定噪声的声压级，同时了解噪声产生的原因以及周围环境情况。2）根据噪声现状和有关的噪声允许标准，确定噪声声压级需降低的数值。3）根据需要和可能，采取综合的降噪措施，包括城市规划、总平面图布置、单体建筑设计，建筑围护结构隔声或吸声减噪处理、消声、减振等各种措施。现在全世界都日益重视节省能源和各种资源。为了人类社会的可持续发展，任何需要消耗大量能源和资源的防噪、降噪措施，即使很有效，也不可能采用。知识单元2噪声控制方法2.2城市噪声控制方法（1）制定和完善噪声控制法规（2）城市规划和建筑布局中的降噪措施图6-2为某城市城区的声环境规划图，它从声环境质量方面考虑了城市的功能分区。（3）控制道路交通噪声2.3居住区规划中的噪声控制（1）与噪声源保持必要的距离（2）利用屏障降低噪声屏障降噪如图6-3至图6-6所示。知识单元2噪声控制方法2.3居住区规划中的噪声控制知识单元2噪声控制方法2.3居住区规划中的噪声控制知识单元2噪声控制方法2.3居住区规划中的噪声控制（3）利用绿化减弱噪声（4）合理的总图布置及单体建筑设计图6-7和6-8所示的两种方案就综合考虑了噪声控制的问题。知识单元2噪声控制方法2.3居住区规划中的噪声控制知识单元3建筑中的吸声降噪由于直达声和混响声的共同作用，同样的噪声源，在室内产生的噪声比在室外要高出10dB～15dB。如在室内顶棚和墙面上布置吸声材料或吸声结构，使噪声碰到这些材料后吸收一部分，从而减弱反射声，达到降低噪声的目的，这就是“吸声降噪”。吸声降噪量可用下式进行计算式中

ΔLp－室内吸声降噪处理前后混响声声压级差值（dB）；A1－室内原有声条件下的总吸声量（m2）；A2－室内吸声处理后的总吸声量（m2）；－室内原有声条件的平均吸声系数；－室内增加吸声材料后的平均吸声系数；知识单元3建筑中的吸声降噪T1－吸声处理前的混响时间（s）；T2－吸声处理后的混响时间（s）。上式表明：吸声降噪的效果取决于处理前后的吸声量（或吸声系数）的比值。原有房间由硬表面改变为吸声表面，噪声的降低程度非常明显。有时噪声级可降低10dB。但吸声减噪的效果，再好也不会使室内噪声级达到同样条件下自由声场中的噪声程度。图6-9为封闭阳台吸声降噪设计一例。知识单元4建筑隔声与隔振4.1声波在围护结构中的传递方式和途径声波在围护结构中的传递基本上有两种方式，如图6-10所示。（1）空气声（air-bornesound）1）经由空气直接传播。2）透过围护结构传播。

（2）撞击声（impactsound）在建筑结构上撞击而引起的噪声称为撞击声。4.2空气声的隔绝（1）房间的噪声降低值在隔声设计时，可以之检查隔墙是否满足噪声允许标准的要求。（2）隔绝空气声的标准1）确定计权隔声量的曲线比较法根据1/3倍频程的空气隔声测量量确定单值评价量的基准曲线如图6-11所示，曲线分为三段：100～400Hz每倍频程增加9dB；400～1250Hz每倍频程增加3dB；1250～4000Hz曲线平直（每倍频程增加0dB）。知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝在确定计权隔声量时，先将一组精确到0.1dB的1/3倍频程空气声隔声量在坐标纸上绘制成一条隔声量的频谱曲线。再将绘有基准曲线的透明纸覆盖其上，使横坐标重合。将基准曲线以1dB为1步，沿垂直方向向上移动，直到满足下面规定时为止：计算低于基准曲线的各1/3倍频程的隔声量与基准曲线的差值，使差值之和尽量地大，但不超过32dB。此时基准曲线上0dB（横坐标为500Hz）所对应的隔声量曲线的纵坐标值即为计权隔声量。计权隔声量RW的确定如图6-12所示。知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝其他单值评价量的确定方法与确定计权隔声量RW的方法相同。2）确定频谱修正量的方法计算频谱修正量的声压级频谱如表6-6所示。频率（Hz）声压级Lij用于计算C的频谱1用于计算Ctr的频谱21/3倍频程倍频程1/3倍频程倍频程100-29-21-20-14125-26-20160-23-18200-21-14-16-10表6-6计算频谱修正量的声压级频谱知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝频率（Hz）声压级Lij用于计算C的频谱1用于计算Ctr的频谱21/3倍频程倍频程1/3倍频程倍频程250-19-14-15-10315-17-14400-15-8-13-7500-13-12630-12-11800-11-5-9-41000-10-81250-9-9表6-6计算频谱修正量的声压级频谱（续）知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝频率（Hz）声压级Lij用于计算C的频谱1用于计算Ctr的频谱21/3倍频程倍频程1/3倍频程倍频程1600-9-4-10-62000-9-112500-9-133150-9--15-表6-6计算频谱修正量的声压级频谱（续）根据噪声声源的不同，宜按表6-7选择频谱修正量。频谱修正量Cj按下式进行计算。知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝噪声源种类宜采用的频谱修正量日常活动（谈话、音乐、收音机和电视）儿童游戏轨道交通、中速和高速高速公路交通，速度>喷气飞机，近距离主要辐射中高频噪声的设施C(频谱1)城市交通噪声轨道交通，低速螺旋桨飞机，远距离Disco音乐主要辐射低中频噪声的设施Ctr(频谱2)表6-7不同种类的声源及其宜采用的频谱修正量知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝式中j——频谱序号，j=1或2，1为计算C的频谱1（见表6-6），2为计算Ctr的频谱2（见表6-6）；XW——按前面的方法计算的空气声隔声单值评价量（如前面的计权隔声量Rw）；i——100~3150Hz的1/3倍频程或125~2000Hz的倍频程序号；Lij——表6-6中所给出的第j号频谱的第i个频带的声压级；Xi——第i个频带的测量量，精确到0.1dB。频谱修正量在计算时应精确到0.1dB,得出的结果应修约为整数。根据所用的频谱，其频谱修正量C用于频谱1（A计权粉红噪声），Ctr用于频谱2（A计权交通噪声）。知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝3）空气声隔声评价的结果表述根据《建筑隔声评价标准》确定的空气声隔声评价结果应包括空气声单值评价量和频谱修正量。单值评价量的名称前须在相应测量量的名称前冠以“计权”二字，其符号必须在相应的测量量的符号后增加下角标“W”。在对建筑构件空气声隔声特性进行表述时，应同时给出单值评价量和两个频谱修正量。确定建筑物空气声隔声单值评价量应使用1/3倍频程测量量。在对建筑物空气声隔声特性进行表述时，应以单值评价量和一个频谱修正量的形式给出。在结果表述中应说明单值评价量是根据1/3倍频程还是倍频程测量计算得出的。4）空气声隔声性能的分级①建筑构件的空气声隔声性能分级如表6-8所示。知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝注：ⅠRW为计权隔声量，其相应的测量量为用实验室法测量的1/3倍频程隔声量R。ⅡCj为频谱修正量，用于内部分隔构件时，Cj为C，用于围护构件时，Cj为Ctr。②建筑物的内隔墙、楼板、外围护结构的空气声隔声性能分级如表6-9所示。等级范围等级范围1级20dB≤RW+Cj<25dB6级45dB≤RW+Cj<50dB2级25dB≤RW+Cj<30dB7级50dB≤RW+Cj<55dB3级30dB≤RW+Cj<35dB8级55dB≤RW+Cj<60dB4级35dB≤RW+Cj<40dB9级RW+Cj≥25dB5级40dB≤RW+Cj<45dB表6-8建筑构件空气声隔声性能分级知识单元4建筑隔声与隔振4.2空气声的隔绝注：ⅠDnT，W为计权标准声压级差，其相应测量量为现场法测量的标准声压级差DnT。

ⅡRtr，W为计权交通噪声隔声量，其相应测量量为现场法测量的交通噪声隔声量Rtr。等级范围建筑物内部两个空间之间建筑物内部空间与外部空间之间1级15dB≤DnT，W+C<20dB15dB≤Rtr，W+Ctr<20dB2级20dB≤DnT，W+C<25dB20dB≤Rtr，W+Ctr<25dB3级25dB≤DnT，W+C<30dB25dB≤Rtr，W+Ctr<30dB4级30dB≤DnT，W+C<35dB30dB≤Rtr，W+Ctr<35dB5级35dB≤DnT，W+C<40dB35dB≤Rtr，W+Ctr<40dB6级40dB≤DnT，W+C<45dB40dB≤Rtr，W+Ctr<45dB7级45dB≤DnT，W+C<50dB45dB≤Rtr，W+Ctr<50dB8级50dB≤DnT，W+C<55dB50dB≤Rtr，W+Ctr<55dB9级DnT，W+C≥55dBRtr，W+Ctr≥55dB表6-9建筑物空气声隔声性能分级知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝（1）隔绝撞击声的标准1）确定撞击声隔声单值评价量的曲线比较法知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝如图6-15所示，将一组精确到0.1dB的1/3倍频程规范化撞击声压级Ln的测值在坐标纸上绘制成一条频谱曲线，再将具有相同坐标比例并绘有1/3倍频程撞击声隔声基准曲线的透明纸覆盖在频谱曲线上，使横坐标重叠，并使纵坐标中基准曲线0dB与频谱曲线上的一个整数坐标对齐，然后以1dB为一步，直至所有1/3倍频程的不利偏差（频谱曲线向上超过基准曲线是不利的）之各尽量大，但不超过32.0dB为止。此时基准曲线上0dB线所对应的频谱曲线上的纵坐标即为计权规范化撞击声压级Ln,W。知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝2）撞击声改善量的单值评价量楼板面层撞击声改善量的单值评价量名称和符号与测量量有关。基准楼板规范化撞击声压级Ln,r,0必须符合表6-10的规定。频率/HzLn,r,0/dB频率/HzLn,r,0/dB100676307112567.580071.51606810007220068.51250722506916007231569.52000724007025007250070.5315072表6-10基准楼板的规范化撞击声压级知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝计权撞击声压级改善量计算。式中Ln,r——在基准楼板铺设了测试面层时的规范化撞击声压级的计算值；Ln,r,0——基准楼板的规范化撞击声压级（见表6-10）；ΔL——楼板面层撞击声压级的改善量；Ln,r,W——在基准楼板铺设了测试面层时的计权规范化撞击声压级的计算值。知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝3）撞击声隔声评价结果的表述按《建筑隔声评价标准》确定的撞击声隔声单值评价量，其名称必须在测量量的名称前冠以“计权”二字，其符号必须在相应测量量的符号后加下角标“W”。在表述楼板面层的的撞击声改善量时，应给出计权撞击声压级的改善量ΔLW，同时还应以图表的形式给出各频带的撞击声压级的降低量。4）撞击声隔声性能分级楼板构件的撞击声隔声性能分级如表6-11所示，建筑中分隔两个独立空间的楼板撞击声隔声性能分级如表6-12所示。知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝等级范围等级范围1级70dB<Ln,W≤75dB5级50dB<Ln,W≤55dB2级65dB<Ln,W≤70dB6级45dB<Ln,W≤50dB3级60dB<Ln,W≤65dB7级40dB<Ln,W≤45dB4级55dB<Ln,W≤60dB8级Ln,W≤40dB表6-11楼板构件撞击声隔声性能分级注：Ln，W为计权规范化撞击声压级，其相应测量量应为用实验室法测量的规范化撞击声压级Ln。知识单元4建筑隔声与隔振4.3撞击声的隔绝注：LnT,W为计权标准化撞击声压级，其相应测量量应为用现场法测量的标准化撞击声压级LnT。（2）隔绝撞击声的措施在控制声源振动的基础之上，改善楼板隔绝撞击声性能的主要措施有：1）面层法