第1章 建筑声环境基本知识2

把把声声环环境境品品质质作作为为基基本本功功能能要要求求整整合合到到建建筑筑设设计计、、城城市市规规划划的的方方案案构构思思过过程程中中，，拓拓宽宽建建筑筑师师、、规规划划师师的的创创造造思思路路————为为使使用用者者创创造造一一个个合合适适的的声声环环境境——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。（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。（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。第3篇建筑声环境设计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——噪声控制阿迪库斯音乐厅——露天体育馆,剧场幻灯片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乐队排练厅录播音室公路隔声屏障地铁隔声屏障幻灯片10轨道交通隔声屏障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——纵波幻灯片14（二）声波的描述1、物理描述——3参数1）f（频率）：每秒钟振动次数，单位：Hz(赫兹）。2m。3）c（声速）：声波在某一介质中传播的速度，m/s。幻灯片154）关系：c=f或=c/f室内声学——主要涉及空气声噪声控制——还须考虑固体声物理描述15℃时，c空气=340m/s——常温人耳可听频率范围：20Hz~20000Hz人耳感觉最重要频率：100Hz~4000Hz，相应波长约3.4m~8.5cm幻灯片162、几何描述物理描述不尖锐，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。①球面波：点声源发出波，声线与波阵面垂直。如人、乐器。②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182）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。幻灯片19几何描述几何声学——声线法几何描述声线幻灯片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。幻灯片21声线平面波球面波声反射1）平面反射幻灯片223、典型反射面声反射镜像反射合理控制2）凹曲面反射——声聚焦——声场不均匀幻灯片23声反射消除声反射3）凸曲面反射——声扩散（漫射）——使声场均匀幻灯片24（二）声绕射又称声衍射（diffraction)利用问题：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幻灯片251、定义：声波在传播过程中遇到障碍物或孔洞时将发生绕射。声绕射声波绕过障碍物幻灯片263、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。声波绕过孔洞声绕射幻灯片27幻灯片284、应用1）有利：隔声屏障——降低交通噪声低频：波长长，100Hz——3.4m；高频：波长短，1000Hz——0.034m——低频声波长大，绕射现象明显声绕射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，100Hz——3.4m；高频：波长短，1000Hz——0.034m——高频声绕射现象看不出——可降低高频噪声声绕射幻灯片292）不利：厅堂眺台声学问题——声影区对高频声有效隔声屏障声绕射幻灯片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。Ｅ０＝Ｅr＋Ｅα＋Ｅτ声影区幻灯片31透射系数：τ=Ｅτ/Ｅ０吸声系数：相对于室内空间——未被反射的声能α=（Ｅα＋Ｅτ）/Ｅ０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。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？吸声材料与结构幻灯片34①白天：近地面处气温较高——向上弯曲；②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幻灯片352）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。幻灯片363、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SoundpowerSoundtransmissioncoefficientCoincidenceeffectSoundColorationHasseffectBandEqual-loudnesscontourMaskingeffectMasslawArchitecturalacousticsAcousticaldesignAir-bonesoundinsulationDecibelEchoReverberationtimeSoundabsorptioncoefficient住高楼的人白天觉得周遭的声音特別吵杂声折射顺风传播得较远声折射