浅谈建筑中的声环境改善

浅谈建筑中的声环境改善3035404550556065707518:30--19:0020:00--20:3021:30--22:0023:00--23:300:30--1:002:00--2:303:30--4:005:00--5:306:30--7:008:00--8:309:30--10:0011:00--11:3012:30--13:0014:00--14:3015:30--16:0017:00--17:30声压级(dB)时间(h)L1L10L50L90Leq一、常见建筑噪声的来源二、吸声与隔声的区别三、噪声控制的方法与实例四、现代建筑“声环境”方面的人为缺陷及改善声音的本质是一系列的波动声音的行为－反射、散射、折射、吸收等等，是可以预测的，有规律的，可以测量的我们这个世界充满声音。人类通过耳朵获取外部世界信息的近30%。语言交流的重要性不言而喻。人们也需要安静，不愿意听到不想听的声音。对于接受者而言，不愿意听到的、有干扰的、有害健康的声音称为噪声。人耳没有遮挡声音进入的自我保护功能。声波透射和绕射能力很强1、声音与噪声一、常见的噪音来源研究结果表明：连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短；突然的噪声可以使人惊醒。一般来说，40分贝连续噪声可使10%的人受到影响；70分贝可影响50%；而突发动噪声在40分贝时，可使10%的人惊醒，到60分贝时，可使70%的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达50%-60%以上。噪声振动危害：干扰人的睡眠建筑中噪声振动的传播途径1）空气，通过直达管路、孔洞、缝隙等扩散2）透射，声波薄弱结构产生振动再辐射3）撞击和机械振动，结构传导振动再辐射1建筑设备噪声对声环境的影响住宅建筑中的变频泵振动及噪声、公共建筑空调热泵、冷却塔振动及噪声2娱乐噪声对声环境的影响Disco舞厅及其它使用超低频音箱的娱乐场所3道路交通噪声4轻质墙体、门隔声不足问题5楼板撞击声超标6公共空间混响时间过长，影响声环境质量噪音的来源主观感受示例分贝相对于0dB致聋喷气发动机14010,000,000痛阈1303,162,000非常吵闹高速火车1201,000,000雷声地铁火车110316,200打桩机工业噪声100100,000办公室内打字机9031,620吵闹的街头噪声吵闹的办公室8010,000真空吸尘器吵闹平常的街头噪声703,162平常的办公室601,000拥挤的百货商场适中平常的西餐厅503162人间的常规谈话教室40100私人办公室安静卧室3032树叶的沙沙声2010非常安静威风103听闻阈01二、吸声、隔声隔声与吸声的不同：概念／材料／度量单位（没有什么即隔音又吸音的材料）1、概念隔声：是把噪声源与接受者隔开，两者分别处于两个空间。吸声：是声波入射到到吸声材料表面上，声能被吸收，降低了反射。声源与接受者处于同一个空间内。2、材料厚重密实的材料隔声性能好（质量定律），如混凝土墙；松散多孔的材料吸声系数高，如岩棉／玻璃棉等。3度量单位隔声用对数标度db（分贝）表示。50分贝以上是很好的隔声。吸声用线性标度，吸声系数表示。吸声系数达到0.2以上就可以称为吸声材料。0.9是很高的吸声系数，但是取对数只有10db。也就是说用来隔声的话，只有10db。源有什么既“隔音”又“吸音”的材料吸声技术是在声音传播途径中降低噪声的一种方法，主要用来降低反射声，而对直达声是无能为力的。声源发出的声音遇到墙面、顶棚、地坪及其它物体都会发生反射现象。在室内，当机器设备开动时，人们听到的声音除了机器设备发出的直达声外，还听到由这些表面多次来回反射而形成的反射声，又成为混响声。同一台机器设备在室内（一般房间）开动要比室外开动响。如果在室内顶棚和四壁安装吸声材料或吸声结构，将室内反射声吸收掉一部分，室内噪声就会降低。吸声降噪效果是有限的，其降噪量通常最多不会超过10dB。吸声系数是指声波在物体表面反射时，其能量被吸收的百分率。原则上，吸声处理后的平均吸声系数或吸声量应比处理前大两倍以上，吸声降噪才有效。一般将吸声系数0.20的材料才称为吸声材料。材料的吸声系数与频率有关，一般采用倍频程125Hz，250Hz，500Hz，1000Hz，2000Hz，4000Hz等六个中心频率下的吸声系数的算术平均值来表征其吸声性能，用表示有时为了简化起见，只用倍频程的四个主要频率下的吸声系数的平均值来表征其吸声性能，即250Hz，500Hz，1000Hz，2000Hz等频率下的吸声系数的算术平均值，即称为降噪系数NRC。语言类混响时间（秒）小型办公室0.50～0.75教室/会议室0.75～1.00厂房1.00～2.00音乐类排练室0.80～1.00室内乐1.00～1.50管弦乐队/合唱乐队1.50～2.00管风琴2.00～2.25在一空间内直达声停止后存在的反射声称之为混响声混响时间的定义是直达声停止后声压级衰减60dB（千分之一）所需的时间（单位:秒）三、噪声控制的方法与实例工业厂房、站房吸声材料最佳安装位置吸声体最佳最省吊挂面积若采用空间吸声体降噪，吸声体面积宜取房间顶棚面积的40%左右，或室内总表面面积的15%左右。空间吸声体的悬挂高度宜低些，离声源宜近些。频谱特性最好相对应吸声材料和吸声结构吸声系数的最高点应与噪声源的峰值频率相对应。若能将噪声源峰值频率处的声级降下来，尤其是中高频峰值处的声级降低的越多，其降噪效果就越显著。现代建筑所经常涉及的配套设备：中央空调系统（含冷却塔或风冷热泵机组、空调机组、排风机、排烟风机、冷冻机组及冷却循环系统等）；锅炉或热交换站，采暖循环系统，各类给排水系统；电梯、变配电设备，自备柴油发电机组等辅助设备。因其种类繁多＋结构布局多变＋管路系统复杂在运行中不可避免地产生一定的噪声和振动形成现代建筑（尤其是高层建筑）中特有的空气噪声污染和固体噪声传导辐射常见声源的声功率噪声源声功率（W）声功率级（dB）宇宙飞船4×107196喷气飞机104160大型鼓风机102140汽锤100120织布机10-1110钢琴2×10-390小闹钟2×10-843轻声耳语10-930一、混响时间设计指标满场中频（500Hz）混响时间2.0秒二、材料布置及构造做法1.顶棚2.大厅侧墙上部3.大厅侧墙下部4.马道两侧吸声处理5.马道上方悬挂成品吸声体6.屋顶周边1、吸声材料的位置在不同高度，性能不同；距离越近，性能越好。2、空间大、声程长，高频声能衰减多，会影响材料的高频吸声系数。3、顶棚存在低频透射现象，表现为低频吸声性能好。4、空间吸声体悬挂位置不同也表现出吸声性能的差别房间典型需求声学措施活跃观众厅，剧场(音乐演出)适当的混响时间以得到良好的音质增加近次（早期）反射声；适当吸声中等活跃会议室在10m之外可以听到常规的讲话天花中部做成声反射性的，在天花四周或侧墙做适当吸声普通咖啡厅减小噪声级使用吸声天花;使用低噪声设备体育馆，健身房必须可以听清教练或老师的声音天花必须全部做吸声.私人办公室减小噪声以增加近距离内语言听闻度天花或墙面吸声处理教室室内任何地方都应能听清讲课内容吸声天花处理，大型教室需适当增加天花反射餐厅减小噪声并控制混响采用吸声天花病房减小收音机、电视和探视者的噪声采用吸声天花商店减小噪声采用吸声吊顶中等沉寂小学教室教室的授课必须清晰听闻，减少学生产生的噪声采用吸声天花，后墙和侧墙最好做吸声处理音乐排练室指导者必须清晰辨别各演奏者，尽量短混响天花和墙面尽量做吸声处理，演奏者背后的墙壁可做反射性的办公室/医院走廊减小噪声和回声.吸声吊顶沉寂幼儿园尽最大努力减小噪声吸声吊顶;墙面尽量做吸声处理录音室/演播室尽最大努力减小噪声;控制设备噪声，控制适当混响时间吸声吊顶;墙面吸声和反射相结合四、现代建筑“声环境”方面的缺陷及改善1.1、变频水泵振动噪声及控制特点：低频声为主，昼夜均有，夜间由于背景噪声低噪声影响更大，在建筑中十分普遍。噪声级有时很大，使用房间超过45dB(A)。即使小于40dB(A)对居民的影响仍很大。1、建筑设备噪声及对策1.1、变频水泵振动噪声及控制造成原因：水泵及进出水管振动时把能力传给建筑结构，并在建筑中传播，引起住宅墙体、楼板振动，导致严重噪声影响振动噪声控制措施：1）水泵机组（包括水泵、电机）设置隔振基础；2）进出水管设置软连接需要时还可以做两级隔振基础1.2空调箱振动噪声及控制特点：低频声为主，噪声级很大，使用房间超过50dB(A)。产生的原因是隔振没有做好。解决措施：设备安装隔振1.3、热泵、冷却塔振动噪声及控制特点：低频声为主，昼夜均有，在建筑中十分普遍。噪声级较大。噪声源为冷却风扇、电机、泵、淋水声。造成原因：设备隔振不够，楼板隔声不够。解决措施：综合降噪措施，包括设备隔振、隔声罩等。并考虑解决好散热。1.4、分体空调、VRV室外机噪声及控制综合应用噪声控制噪声，充分利用建筑条件，解决好隔声与散热的矛盾。噪声特点：1）噪声强度大上世纪90年代，杭州第一个迪厅室内声级为100dB(A)，10年后室内声级达到110dB(A)，线性声级大于120dB。2）低频声丰富3）可以影响整个建筑及周围环境4）超低频音箱进包厢，使噪声影响更加广泛2、.娱乐噪声及其控制特点：影响面最广的噪声源。解决措施：采用消声通风装置3.道路交通噪声墙体、窗隔声墙体改革、高层建筑降低墙体材料重量的要求，轻质墙体材料大量使用。单一材料轻质墙体隔声量普遍较低，计权隔声量在36～48dB。不能满足分户墙等隔声要求。提高墙体隔声量措施：做复合墙体。可以做到重量增加很少，隔声量增加很大。提高外窗隔声量措施：改善外窗密封性，采用双层窗，夜间加隔声帘。墙体隔声管线穿墙问题墙体材料与梁柱之间的密缝7.楼板撞击声隔声楼板撞击声标准一级为小于65dB，二级和三级为小于75dB，普通混凝土楼板计权撞击声级在80dB以上，不能满足使用要求。降低楼板撞击声的措施：弹性面层，弹性垫层，隔声吊顶，适当增大楼板厚度采用专业隔振垫，可以获得很好的降噪效果，由81降到62。7.楼板撞击声隔声降低楼板撞击声措施及注意事项弹性垫层构造做法隔声吊顶做法8.公共空间音质改善专业的观演空间需要作专业的建筑声学设计普通公共空间也有音质要求火车站、汽车站、航站楼需要让旅客听清广播通知；公共建筑的门厅经常作为开幕式、至欢迎词；建筑中庭经常会作多功能使用；住宅居室的声学条件对家庭影院声学效果产生影响；即使是普通的餐厅、办公室、走道等也需要一定的声环境质量；用于设计不当，一些高大公共空间产生严重声聚焦、回声问题，影响正常使用。8.公共空间音质改善右：声聚焦、混响时间偏长下：玻璃穹顶产生严重的声聚焦中庭声环境改善实例杭州歌德大酒店（原杭州利群大厦），主要利用吸声窗帘控制混响时间谢谢聆听！