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1、 5 1第第5 5章章 建筑声环境建筑声环境1.掌握声学各物理参数掌握声学各物理参数基本概念基本概念基本概念基本概念和和内在联系内在联系内在联系内在联系，并能，并能描述描述描述描述声环境声环境知识要点：知识要点：4.掌握常用的噪掌握常用的噪声控制方法及声控制方法及设计原理设计原理2.了解了解人与听觉环境的关联人与听觉环境的关联人与听觉环境的关联人与听觉环境的关联，掌握不同光环境，掌握不同光环境评价及方法评价及方法评价及方法评价及方法3.掌握空调系统掌握空调系统的的噪声源形式噪声源形式噪声源形式噪声源形式、传播途径传播途径传播途径传播途径及一及一般的般的控制方式控制方式控制方式控制方式 5 2声
2、环境控制的意义n n创造良好的满足要求的声环境创造良好的满足要求的声环境n n保证居住者的健康保证居住者的健康n n提高劳动生产率提高劳动生产率n n保证工艺过程要求保证工艺过程要求n n 录音棚、演播室录音棚、演播室n n高保真音乐厅高保真音乐厅第第5 5章章 建筑声环境建筑声环境 5 3声声声声音音音音的的的的度度度度量量量量声声声声音音音音的的的的传传传传播播播播特特特特性性性性建筑声环境建筑声环境建筑声环境建筑声环境声声声声音音音音的的的的基基基基本本本本特特特特性性性性声环境基本声环境基本声环境基本声环境基本概念及特性概念及特性概念及特性概念及特性第第5 5章章 建筑声环境建筑声环境
3、 知识框架知识框架室室室室内内内内声声声声学学学学特特特特性性性性环环环环境境境境噪噪噪噪声声声声控控控控制制制制的的的的基基基基本本本本方方方方法法法法人的听觉特性及其人的听觉特性及其人的听觉特性及其人的听觉特性及其对环境噪声的反应对环境噪声的反应对环境噪声的反应对环境噪声的反应环境噪声控制环境噪声控制环境噪声控制环境噪声控制人人人人耳耳耳耳的的的的听听听听觉觉觉觉特特特特征征征征室室室室内内内内环环环环境境境境噪噪噪噪声声声声特特特特征征征征噪噪噪噪声声声声的的的的危危危危害害害害环环环环境境境境噪噪噪噪声声声声评评评评价价价价噪噪噪噪声声声声控控控控制制制制的的的的主主主主要要要要途途途
4、途径径径径吸吸吸吸声声声声减减减减噪噪噪噪房房房房间间间间的的的的隔隔隔隔声声声声降降降降噪噪噪噪隔隔隔隔振振振振与与与与减减减减振振振振降降降降噪噪噪噪通通通通风风风风空空空空调调调调系系系系统统统统的的的的噪噪噪噪声声声声控控控控制制制制消消消消声声声声降降降降噪噪噪噪室室室室内内内内音音音音质质质质设设设设计计计计基基基基础础础础 5 45.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.1 5.1.1 声音的基本特性声音的基本特性新建筑物理FIG3.1-1大大大大气气气气压压压压声压声压声压声压声波声波声波声波 从物理方面：从物理方面：从物理方面：从物理方面：声音是一种声音是一种声音是一种声音
5、是一种机械波机械波机械波机械波，是机械震动在弹性介质，是机械震动在弹性介质，是机械震动在弹性介质，是机械震动在弹性介质中传播中传播中传播中传播客观声音客观声音客观声音客观声音从心理方面：从心理方面：从心理方面：从心理方面：上述物理波动现象而引起的听觉感觉上述物理波动现象而引起的听觉感觉上述物理波动现象而引起的听觉感觉上述物理波动现象而引起的听觉感觉 主主主主观声音观声音观声音观声音v声波在空气中对空气声波在空气中对空气质点的膨胀压缩形成了质点的膨胀压缩形成了空气的压力波动，压力空气的压力波动，压力的起伏变化依次作用人的起伏变化依次作用人的耳膜，形成了声音的的耳膜，形成了声音的感觉。压力波的传递
6、，感觉。压力波的传递，非空气介质的传递，非空气介质的传递，与与与与空气流动方向无关空气流动方向无关空气流动方向无关空气流动方向无关。扬声器膜辐射的声波扬声器膜辐射的声波扬声器膜辐射的声波扬声器膜辐射的声波声音的分类：表声音的分类：表声音的分类：表声音的分类：表5-1/5-1/5-1/5-1/固液气、表固液气、表固液气、表固液气、表5-2/5-2/5-2/5-2/点线面体点线面体点线面体点线面体1 1。声波的概念。声波的概念 5 6单单一一频频率率的的声声音音不不同同频频率率的的有有序序组组合合基音基音(基频基频)谐音谐音(n基频基频)研研研研究究究究方方方方法法法法：将将频频率率分分成成带带，
7、即即研研究究某某一一频频率率带带范范围围内内的的声声压压（振振动动能能量量）情况。情况。v纯音、音乐、噪声纯音、音乐、噪声纯音、音乐、噪声纯音、音乐、噪声频频率率杂杂乱乱无无章章组组合合的的声声波波或或主主观观不不愿意接受愿意接受或或对人体有害的声音对人体有害的声音5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.1 5.1.1 声音的基本特性声音的基本特性2 2。声波的频率特性。声波的频率特性按频率组成分类按频率组成分类按频率组成分类按频率组成分类泛音泛音谐音是泛音，但泛音并不一定是谐音谐音是泛音，但泛音并不一定是谐音：较高频率：较高频率 5 7理想气体：理想气体：理想气体：理想气体：k k k
8、k 绝热指数，绝热指数，绝热指数，绝热指数，R R R R 气体常数，气体常数，气体常数，气体常数，T T T T 绝对温度。绝对温度。绝对温度。绝对温度。建筑环境中的气体：建筑环境中的气体：建筑环境中的气体：建筑环境中的气体：常温常压下：一般取常温常压下：一般取常温常压下：一般取常温常压下：一般取c=340m/sc=340m/sc=340m/sc=340m/sv空气中的声速空气中的声速空气中的声速空气中的声速/与传播媒介温度与传播媒介温度与传播媒介温度与传播媒介温度：v固、液体中的声速固、液体中的声速固、液体中的声速固、液体中的声速（竟远大于空气中的声速）（竟远大于空气中的声速）（竟远大于空
9、气中的声速）（竟远大于空气中的声速）钢：钢：钢：钢：5000 m/s5000 m/s5000 m/s5000 m/s 松木：松木：松木：松木：3320 m/s3320 m/s3320 m/s3320 m/s 水：水：水：水：1450 m/s1450 m/s1450 m/s1450 m/s 软木：软木：软木：软木：500 m/s500 m/s500 m/s500 m/s5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.1 5.1.1 声音的基本特性声音的基本特性3 3。声波的速度特性。声波的速度特性 5 85.1.1 5.1.1 声音的基本特性声音的基本特性4 4。声音的频谱。声音的频谱基频为基频为4
10、40Hz440Hz的小提琴频谱图的小提琴频谱图单线谱图单线谱图FIG7-2几种噪声频谱几种噪声频谱n普通声频谱一般为连续频谱，无单线谱图特征。n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。连续谱图连续谱图单线谱与连续谱单线谱与连续谱单线谱与连续谱单线谱与连续谱 5 10（1 1）空气密度变化大小）空气密度变化大小音量音量音量音量(响度响度响度响度)声音的大小声音的大小声压声压,声强声强 同样声源：音量同样声源：音量传播距离传播距离（2 2）声波每秒振动的次数）声波每秒振动的次数音调音调音调音调 (频率频率频率频率)声音的高低声音的高低频率频率 频率频率音调音调（3 3）频率的混合
11、状态）频率的混合状态声音是由各种频率的声音混合而成，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不同混合状态感觉不同音色音色音色音色(音质音质)。声音的组合声音的组合频谱频谱5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.1 5.1.1 声音的基本特性声音的基本特性5 5。声音的三要素。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？思考：音乐与噪声在客观和主观上的有何不同？5 11q声功率声功率声功率声功率W/WW/W：声源在单位时间内向外辐射的声音能量，即在：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全部可听范围所辐射的功率，
12、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。射的功率，亦称频带声功率。声源声源声源声源声场声场声场声场q声压声压声压声压P/PaP/Pa：空气质点因声波作用产生振动时超过大气：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。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：常指有效声压（瞬时声压的均方根）简谐声波：q声强声强声强声强 I/W/mI/W/m2 2：声波传播方向上单位面积波面上通过：声波传播方向上单位面积波面上通过的平均声功率。的平均声功率。v三参数关系：三参数关系：点声源点声源-球状波面：球状波面：线声源线声源-柱状
13、波面：柱状波面：线声源线声源-柱状波面：柱状波面：面声面声源源-?波面：波面：?5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.2 5.1.2 声音的度量声音的度量1 1。基本参数。基本参数r rWW 5 13点声源（常温）点声源（常温）点声源（常温）点声源（常温）：?面声源面声源相对参考值相对参考值相对参考值相对参考值 11115.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.2 5.1.2 声音的度量声音的度量2 2。声学量的表示及运算。声学量的表示及运算 5 15vv易记精确计算式易记精确计算式易记精确计算式易记精确计算式：vv简化计算：简化计算：简化计算：简化计算：注意：注意：注意：注意：1.一
14、般取一般取n=2计算，逐次二二计算；计算，逐次二二计算；2.取较大者为取较大者为LP11.Lp=4dB，L=1.45dB，Lp23=85.452.Lp=8.45dB L=0.57dB，Lp14=Lp123=86.02dB86.03dB86.03dB声级叠加的实际应用声级叠加的实际应用声级叠加的实际应用声级叠加的实际应用5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.2 5.1.2 声音的度量声音的度量2 2。声学量的表示及运算。声学量的表示及运算vv举例举例举例举例已知噪声源声压级77、80、84dB，求总声压级。图5-5易记精确计算式：易记精确计算式：易记精确计算式：易记精确计算式：例例例例5-
15、15-1 5 16 两个不同声源叠加，差别超过1015 dB，可以忽略。增加的声级数增加的声级数 L声源声级差声源声级差声级叠加的简化计算声级叠加的简化计算声级叠加的简化计算声级叠加的简化计算5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.2 5.1.2 声音的度量声音的度量2 2。声学量的表示及运算。声学量的表示及运算 5 181 1。声音遇到障碍物时的特性。声音遇到障碍物时的特性5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.3 5.1.3 声音的传播特性声音的传播特性A AEE障碍物相对波长的尺度由大至小的特点障碍物相对波长的尺度由大至小的特点障碍物相对波长的尺度由大至小的特点障碍物相对波长的尺
16、度由大至小的特点 5 191 1。声音遇到障碍物时的特性。声音遇到障碍物时的特性声反射声反射声反射声反射声反射系数：声反射系数：声反射系数：声反射系数：5.1 5.1 声音的基本概念及特性5.1.3 5.1.3 声音的传播特性声音的传播特性 5 20由能量守恒定律：由能量守恒定律：E0=Er+E+E E E0 0E Er rE E E E 材料的吸声系数：材料的吸声系数：材料的吸声系数：材料的吸声系数：=f（入射角，（入射角，频率，材料吸声特性）频率，材料吸声特性）材料的透射系数：材料的透射系数：材料的透射系数：材料的透射系数：反映材料的吸声性能反映材料的吸声性能反映材料的隔声性能反映材料的隔
17、声性能=1：全部吸收；：全部吸收；听阈听阈年轻年轻人人SoundMaskSoundMask3 3。掩蔽效应。掩蔽效应特点：特点：特点：特点：5 37n 适合的掩蔽背景声的特点n无表达含义n响度不大n连续n无方位感n 掩蔽背景声n低响度的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声n轻微的音乐声n隐约的语言声5.2.1 5.2.1 人耳的听觉特性人耳的听觉特性3 3。掩蔽效应。掩蔽效应用作掩蔽声的要点用作掩蔽声的要点用作掩蔽声的要点用作掩蔽声的要点 5 38打电话声打电话声打电话声打电话声打电话声打电话声打电话声打电话声干扰大干扰大干扰大干扰大 干扰不大干扰不大干扰不大干扰不大 谈话声谈话声谈话声谈话
18、声电话铃声电话铃声电话铃声电话铃声空调声空调声空调声空调声周围同事工周围同事工周围同事工周围同事工作的声音作的声音作的声音作的声音办公设备声办公设备声办公设备声办公设备声统计率统计率统计率统计率(%)(%)日本办公楼噪声干扰感觉的调查5.2.1 5.2.1 人耳的听觉特性人耳的听觉特性3 3。掩蔽效应。掩蔽效应常见的办公楼背景声常见的办公楼背景声常见的办公楼背景声常见的办公楼背景声 5 39大型敞开式办公室大型敞开式办公室大型敞开式办公室大型敞开式办公室减少相互干扰的减少相互干扰的减少相互干扰的减少相互干扰的“声音香料声音香料声音香料声音香料”。可利用适当的空调可利用适当的空调可利用适当的空调
19、可利用适当的空调系统的背景噪声。系统的背景噪声。系统的背景噪声。系统的背景噪声。5.2.1 5.2.1 人耳的听觉特性人耳的听觉特性3 3。掩蔽效应。掩蔽效应声音香料：声音香料：声音香料：声音香料：5 40在允许范围内提高室内背景噪声，可减少降低外部传入噪声控制的代价在允许范围内提高室内背景噪声，可减少降低外部传入噪声控制的代价在允许范围内提高室内背景噪声，可减少降低外部传入噪声控制的代价在允许范围内提高室内背景噪声，可减少降低外部传入噪声控制的代价低掩蔽噪声级低掩蔽噪声级低掩蔽噪声级低掩蔽噪声级高掩蔽噪声级高掩蔽噪声级高掩蔽噪声级高掩蔽噪声级70705.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声
20、的反应5.2.1 5.2.1 人耳的听觉特性人耳的听觉特性3 3。掩蔽效应。掩蔽效应减少隔声代价减少隔声代价减少隔声代价减少隔声代价 5 414 4。方位感。方位感5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.1 5.2.1 人耳的听觉特性人耳的听觉特性方位感方位感方位感方位感/双耳效应双耳效应=f f（时间差，相位差，强度差）（时间差，相位差，强度差）低频声低频声声音到达两耳的时间差（相位差）声音到达两耳的时间差（相位差）高频声高频声头部产生放射作用到达两耳的强度差头部产生放射作用到达两耳的强度差混响声混响声最先（最先（50ms内）到达两耳的时间差内）到达两耳的时间差人耳辨别方位的
21、方法人耳辨别方位的方法反射声加强直达声仅在反射声加强直达声仅在50ms50ms内内利用掩蔽效应控制噪声时，应尽可能弱化掩蔽声的方位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。感，以掩蔽方位感很强的噪声。5 421 1。噪声的基本概念。噪声的基本概念5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.2 5.2.2 室内环境噪声的特征室内环境噪声的特征低频噪声低频噪声低频噪声低频噪声：350Hz350Hz空气压缩机等空气压缩机等中频噪声中频噪声中频噪声中频噪声：3503501000Hz1000Hz高压风机等高压风机等高频噪声高频噪声高频噪声高频噪声：1000H
22、z1000Hz锯子等锯子等噪声的分类：噪声的分类：噪声的分类：噪声的分类：噪声的特征：噪声的特征：噪声的特征：噪声的特征：噪声频谱杂乱无章噪声频谱杂乱无章噪声频谱杂乱无章噪声频谱杂乱无章或或或或不愿意听的声音不愿意听的声音不愿意听的声音不愿意听的声音或或或或对人体有害的声音对人体有害的声音对人体有害的声音对人体有害的声音噪声是一种物理污染噪声是一种物理污染噪声是一种物理污染噪声是一种物理污染 5 432 2。室内噪声来源。室内噪声来源5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.2 5.2.2 室内环境噪声的特征室内环境噪声的特征主要噪声主要噪声主要噪声主要噪声空调噪声空调噪声空调噪
23、声空调噪声空调机房：风机空调机房：风机冷冻机房：冷冻机、水泵冷冻机房：冷冻机、水泵室外：室外：冷却塔冷却塔管道系统：气流噪声、阀门的啸叫声管道系统：气流噪声、阀门的啸叫声特征：以低频为主的噪声和振动特征：以低频为主的噪声和振动 5 44噪声对听觉器官的损害噪声对听觉器官的损害5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.3 5.2.3 噪声的危害噪声的危害25dB10dB30dB60dB80dB正常听力正常听力听觉疲劳听觉疲劳噪声性耳聋噪声性耳聋轻度耳聋轻度耳聋重度耳聋重度耳聋职业耳聋职业耳聋听力损失听力损失听力损失听力损失长期工作环境长期工作环境90dB句子可懂度下降句子可懂度下降
24、13%13%；句子句子+单音节词混合可单音节词混合可懂度下降懂度下降38%38%。500/1000/2000Hz500/1000/2000Hz三个三个频率下的平均听力损失频率下的平均听力损失使听阈上升使听阈上升 5 45新建筑物理FIG3.1-28-30对对睡睡眠眠很很干干干干扰扰扰扰对对休休息息、音音乐乐欣欣赏赏、交交谈谈很很干干干干扰扰扰扰对对工工作作很很干干干干扰扰扰扰对人体功能的影响：对人体功能的影响：记忆力衰退、反应迟钝等记忆力衰退、反应迟钝等噪声对生活工作的影响噪声对生活工作的影响5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.3 5.2.3 噪声的危害噪声的危害对健康的影
25、响：对健康的影响：神经衰弱、消化不良、心脏神经衰弱、消化不良、心脏病、高血压、动脉硬化等心病、高血压、动脉硬化等心血管疾病。血管疾病。实验发现：开始影响人的噪实验发现：开始影响人的噪声级为声级为4045dBA 5 465.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价等响度曲线等响度曲线声级计声级计模拟成仪器A A声级计声级计声级计声级计模拟模拟40方（方（PHON）曲线：）曲线：500负修正、负修正、1000正修正正修正工程噪声（工程噪声（dBAdBA）其他还有：其他还有：B声级计声级计（70方曲线）；方曲线）；C声级计声级计（100方曲线）
26、；方曲线）；D声级计声级计（航空噪声使用）。（航空噪声使用）。已被已被ISO推荐用于环境噪声评价推荐用于环境噪声评价对不同噪声模拟人耳对不同对不同噪声模拟人耳对不同频率的反应，频率的反应，加权加权加权加权计入总声计入总声压级，具有主观因素。压级，具有主观因素。倍频程中心频率倍频程中心频率/Hz 31.563125250500 1000 2000 4000 8000A计权修正值计权修正值/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1A计权修正值计权修正值接近线性计权接近线性计权1。A声级声级LA单值评价单值评价单值评价单值评价主观感受、计算主观感受、计算p.250
27、 5 471。A声级声级LA5.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价图5-20 A、C计权网络修正曲线修正值/dB频率/HzC C C C声级声级声级声级/dBC/dBC/dBC/dBCA声级并不能充分反应低频噪声对人的影响，而声级并不能充分反应低频噪声对人的影响，而C声级声级可以较好地反应低频对人的影响。可以较好地反应低频对人的影响。5 485.2 5.2 人的听觉特征及其对环境噪声的反应5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价2。语言干扰级。语言干扰级SIL(SpeechInterference Level)图5-21
28、 交谈的语言声级与背景噪声(SIL)的关系当当SIL60dB时，时，轻松交流的距离为多少轻松交流的距离为多少?反映环境背景噪声反映环境背景噪声课堂上教师一般的提高课堂上教师一般的提高嗓音能使后座同学听清嗓音能使后座同学听清的的SIL=?单值评价单值评价单值评价单值评价 5 49不稳态噪声环境评价不稳态噪声环境评价稳态噪声环境稳态噪声环境A A声级声级声级声级/LA当当T时间内各时间内各N个个A声级暴露时间等间距时，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：例：某车间一个工作日中所测得噪声分布为：4小时小时90dBA3小时小时100dBA1小时小时110dBA定义：在定义：在
29、T时间内各噪声的时间内各噪声的A声级声级LAi的暴露的暴露时间为时间为Ti，则，则T时间内时间内等效连续等效连续等效连续等效连续A A声级声级声级声级为：为：我国城市区域环境标准和工厂噪声标准引用5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价3。等效连续。等效连续A声级声级LAeq单值评价单值评价单值评价单值评价 5 5010%F50%F90%FL10峰值噪声峰值噪声L90背景噪声背景噪声分析基础：分析基础：正态分布正态分布正态分布正态分布L50平均噪声平均噪声Lx与与LAeq的关系可近视表示为：的关系可近视表示为：随机性噪声环境评价（如交通噪声）随机性噪声环境评价（如交通噪声）5.2.
30、3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价4。统计声级。统计声级Lx多值评价多值评价多值评价多值评价 5 51单值单值A A声级不能反映噪声的频声级不能反映噪声的频谱特性。谱特性。NRNR曲线：中国、欧洲常用，曲线：中国、欧洲常用，ISOISO推荐推荐NRNR数以数以1000Hz1000Hz的声压级定义的声压级定义与声压级的换算：与声压级的换算：5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价多值多值多值多值(曲线曲线曲线曲线)评价评价评价评价LpabNR与与A A声级的换算：声级的换算：LA=NR55 5。NRNR噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线(NoiseRating
31、)(NoiseRating)NR数数NRNR曲线考虑因素：曲线考虑因素：1.1.听力损失听力损失2.2.语言干扰语言干扰3.3.烦恼程度烦恼程度 5 52设设设设计计计计应应应应用用用用：以以NRNR曲曲线线各各点点噪噪声声允允许许数数指标作为空调系统消声设计依据。指标作为空调系统消声设计依据。例如：某剧院设计标准：例如：某剧院设计标准：NR30NR30则各允许频率声压级的频谱？则各允许频率声压级的频谱？意味什么？意味什么？NR值值实实实实测测测测环环环环境境境境噪噪噪噪声声声声频频频频谱谱谱谱5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价5 5。NRNR噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价
32、曲线噪声评价曲线(NoiseRating)(NoiseRating)多值多值多值多值(曲线曲线曲线曲线)评价评价评价评价校校校校核核核核应应应应用用用用：实实测测环环境境噪噪声声频频谱谱，以以实实测测频谱曲线相切的最高频谱曲线相切的最高NRNR值为值为NRNR数。数。图中曲线为某剧院实测频谱，图中曲线为某剧院实测频谱，NR=?说明了什么？说明了什么？若标准为若标准为NR30，消声系统如何考虑？，消声系统如何考虑？6312525050062494035100020004000800030272523 5 53NC曲线曲线(NoiseCriterionCurves)，Beranek于于1957年提
33、出，年提出，1968年开年开始实施。始实施。ISO推荐，英、推荐，英、美、日常用。美、日常用。对低频的要求比对低频的要求比NR曲线曲线苛刻苛刻LA=NC+10dBANCNR55.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价6 6。NC(PNC)NC(PNC)噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线多值多值多值多值(曲线曲线曲线曲线)评价评价评价评价NC噪声评价曲线噪声评价曲线(NoiseCriterionCurves)(NoiseCriterionCurves)5 54是对是对NCNC曲线进行的修正曲线进行的修正 对低频部分更进一步进对低频部分更进一步进行了降低行了降低 PNC=3
34、.5+NCPNC=3.5+NC5.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价6 6。NC(PNC)NC(PNC)噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线噪声评价曲线多值多值多值多值(曲线曲线曲线曲线)评价评价评价评价PNC噪声评价曲线噪声评价曲线(PreferredNoiseCurves)(PreferredNoiseCurves)比较比较NA40、NC40、PNC40在在63Hz允许声压级允许声压级 5 555.2.3 5.2.3 环境噪声的评价环境噪声的评价7 7。噪声允许标准。噪声允许标准。噪声允许标准。噪声允许标准法规法规标准：表标准：表5-13表表5-16采用标准时应注意对象的噪声
35、特性：稳定？不稳定？采用标准时应注意对象的噪声特性：稳定？不稳定？随机？随机？选用标准时注意相互的转换选用标准时注意相互的转换洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范GB50073-2001：空态空态(净化设备运行净化设备运行,无工艺设备及人员无工艺设备及人员)：乱流洁净室乱流洁净室60dBA,层流洁净室层流洁净室65dBA；动态：动态：70dBA（GBJ73-84）一般车间（根据不同用途）一般车间（根据不同用途）NR或或LA：NR45-70。如何根据标准指导设计？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？如何根据标准检验实际状况？改造策略？5 56声源声源声源声源传播传播传播传播接收
36、接收接收接收投资与效益及法律等综合因素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以空调系统风机噪声控制为例运运行行控控制制产产品品改改革革噪声控制设计程序图：噪声控制设计程序图：噪声传播途径衰减噪声传播途径衰减噪噪声声源源特特性性及及声声级级采采取取噪噪声声控控制制措措施施必必要要衰衰减减量量容容许许噪噪声声标标准准环境噪环境噪声标准声标准室内噪室内噪声标准声标准工业企业噪声工业企业噪声控制设计标准控制设计标准民用公共建民用公共建筑噪声标准筑噪声标准立法立法噪噪声声源源的的控控制制与与防防振振1.风机安装时加装风机安装时加装防振措施防振措施防振措施防振措施2.系统与房间采用系统与房间
37、采用吸声材料吸声材料吸声材料吸声材料3.机房与房间采用机房与房间采用隔声材料隔声材料隔声材料隔声材料4.统管道采用统管道采用消声措施消声措施消声措施消声措施防护措施：耳塞等防护措施：耳塞等掩蔽噪声掩蔽噪声5.3 5.3 环境噪声控制5.3.1+25.3.1+2环境噪声控制的基本方法环境噪声控制的基本方法校验：校验：图图5-245-24设设计计 5 57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耳塞、耳套对声音的衰减能力护护耳耳器器1.使用合适的设使用合适的设备。如耳塞、耳备。如耳塞、耳套等套等2.减少噪声暴露减少噪声暴露时间。目前各国时间。目前各国劳动防护对噪
38、声劳动防护对噪声的暴露时间都有的暴露时间都有规定。规定。图中两条曲线是不同实验所得5.3.1+25.3.1+2环境噪声控制的基本方法环境噪声控制的基本方法接受点的常规接受点的常规接受点的常规接受点的常规处理：处理：处理：处理：5 585.3 5.3 环境噪声控制5.3.3 5.3.3 吸声减噪吸声减噪1 1。吸声减噪原理。吸声减噪原理直达声反射声直达声反射声145无吸声材料无吸声材料(r=1)：有吸声材料有吸声材料(=0.55)：直达声反射声直达声反射声200吸声减噪是降低声源侧环境噪声。吸声减噪是降低声源侧环境噪声。吸声减噪是降低声源侧环境噪声。吸声减噪是降低声源侧环境噪声。吸声能消除直达声
39、的强度吗？吸声能消除直达声的强度吗？吸声能消除直达声的强度吗？吸声能消除直达声的强度吗？5 595.3 5.3 环境噪声控制5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用不同吸声材料的吸声特性不同吸声材料的吸声特性高频高频低频低频特定特定频率频率更低频更低频吸声机理与吸声机理与频率的关系？频率的关系？5 60判断重要依据：判断重要依据：判断重要依据：判断重要依据：孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率吸声系数吸声系数=f f（频率）（频率）吸声特性吸声特性频谱分析频谱分析1 1）声波在行进过程中反射折射等挤压）声波在行进过程中反射折射等挤压空气质点摩擦空气质点摩擦声能声能热能
40、热能 吸声吸声2 2）空气与壁面摩擦）空气与壁面摩擦声能声能热能热能 吸声吸声特性特性特性特性：1 1）空气流动阻力）空气流动阻力（vv）2 2）孔隙率）孔隙率一般：吸声材料孔隙率一般：吸声材料孔隙率70%70%3 3）厚度）厚度路径路径4 4）材料容重）材料容重孔隙率孔隙率5 5）背后增加空气层）背后增加空气层（低频）（低频）6 6）饰面（光滑面：油漆）饰面（光滑面：油漆）7 7）材料的纵横特性不同）材料的纵横特性不同=f f（入射角）（入射角）8 8）含水率）含水率孔隙率孔隙率5.3 5.3 环境噪声控制5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用多孔吸声
41、材料多孔吸声材料多孔吸声材料多孔吸声材料吸声机理：吸声机理：吸声机理：吸声机理：5 61厚度的影响厚度的影响厚度的影响厚度的影响：空气层的影响空气层的影响空气层的影响空气层的影响：5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用多孔吸声材料多孔吸声材料多孔吸声材料多孔吸声材料影响因素影响因素影响因素影响因素增加厚度和空气层对低、高频都增加厚度和空气层对低、高频都增加厚度和空气层对低、高频都增加厚度和空气层对低、高频都有作用吗？有作用吗？有作用吗？有作用吗？多孔材料主要消低、高频？多孔材料主要消低、高频？多孔材料主要消低、高频？多孔材料主要消低、高频？5 62v共振
42、结构在声波激发下振动，振动的结构由于本共振结构在声波激发下振动，振动的结构由于本共振结构在声波激发下振动，振动的结构由于本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身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振动能量转身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振动能量转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，产变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产生吸声效果。生吸声效果。生吸声效果。生吸声效果。v适应频带：中、低频适应频带：中、低频适应频带：中、
43、低频适应频带：中、低频v共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振 共鸣！共鸣！共鸣！共鸣！共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能 共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动5.3 5.3 环境噪声控制5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用薄板和薄膜共振吸声结构薄板和薄膜共振吸声结构薄板和
44、薄膜共振吸声结构薄板和薄膜共振吸声结构吸声机理：吸声机理：吸声机理：吸声机理：5 63v 不透气薄不透气薄不透气薄不透气薄膜薄板与膜薄板与膜薄板与膜薄板与板壁间有板壁间有板壁间有板壁间有一空气夹一空气夹一空气夹一空气夹层，薄膜、层，薄膜、层，薄膜、层，薄膜、薄板振动薄板振动薄板振动薄板振动消耗声能。消耗声能。消耗声能。消耗声能。5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用薄板和薄膜共振吸声结构薄板和薄膜共振吸声结构薄板和薄膜共振吸声结构薄板和薄膜共振吸声结构吸声结构：吸声结构：吸声结构：吸声结构：薄板薄板多孔吸多孔吸声材料声材料 5 64v 空腔孔颈空气柱由于
45、空腔孔颈空气柱由于空腔孔颈空气柱由于空腔孔颈空气柱由于共振而激烈运动，消共振而激烈运动，消共振而激烈运动，消共振而激烈运动，消耗能量，腔内空气起耗能量，腔内空气起耗能量，腔内空气起耗能量，腔内空气起弹簧缓冲作用弹簧缓冲作用弹簧缓冲作用弹簧缓冲作用5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构共振消声器共振消声器共振消声器共振消声器 5 655.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用组合共振吸声结构组合共振吸声结构组合共振吸声结构组合共振吸声结构图图5-27穿孔板组
46、合共振吸声结构实例穿孔板组合共振吸声结构实例1-空气层；空气层；2-多孔吸声材料多孔吸声材料；3-穿孔（缝）板；穿孔（缝）板；4-玻璃布等护面层玻璃布等护面层；5-木板条木板条v穿孔板与墙间空腔形成共振腔穿孔板与墙间空腔形成共振腔穿孔板与墙间空腔形成共振腔穿孔板与墙间空腔形成共振腔穿孔板共振器 5 66v当房间表面不足作吸声当房间表面不足作吸声当房间表面不足作吸声当房间表面不足作吸声表面时使用。表面时使用。表面时使用。表面时使用。v吸声面积可能大于吸声面积可能大于吸声面积可能大于吸声面积可能大于1 1。v应用于候车室、大厅等应用于候车室、大厅等应用于候车室、大厅等应用于候车室、大厅等大空间建筑
47、大空间建筑大空间建筑大空间建筑2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用空间吸声体空间吸声体空间吸声体空间吸声体5.3 5.3 环境噪声控制5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪由框架由框架由框架由框架吸声材料（矿棉、玻璃棉等）吸声材料（矿棉、玻璃棉等）吸声材料（矿棉、玻璃棉等）吸声材料（矿棉、玻璃棉等）护面（钢、铝、硬纸板条）护面（钢、铝、硬纸板条）护面（钢、铝、硬纸板条）护面（钢、铝、硬纸板条）结构构成：结构构成：结构构成：结构构成：空间吸声体主要包含空间吸声体主要包含空间吸声体主要包含空间吸声体主要包含了哪些吸声原理了哪些吸声原理了哪些吸声原理了哪些吸声原理 5 67多孔吸声材料多孔吸声材
48、料多孔吸声材料多孔吸声材料：吸中高频噪声为主吸中高频噪声为主；振动吸声材料振动吸声材料振动吸声材料振动吸声材料：吸低中频噪声为主吸低中频噪声为主薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构穿孔板吸声结构穿孔板吸声结构多孔材料多孔材料多孔材料多孔材料特殊吸声结构特殊吸声结构特殊吸声结构特殊吸声结构周边弹性固定周边弹性固定;背后有空气层背后有空气层表面有强度表面有强度,背后有空气层背后有空气层见上面分析见上面分析内塞多孔材料内塞多孔材料(入射声波入射声波系统固有系统固有)频率频率共振共振(机械振动共振吸声机械振动共振吸声)摩擦吸声摩擦吸声摩擦吸声面摩擦吸
49、声面薄膜吸声薄膜吸声结构结构薄板吸声薄板吸声结构结构穿孔板组合穿孔板组合穿孔板组合穿孔板组合吸声结构吸声结构吸声结构吸声结构空腔共振吸空腔共振吸空腔共振吸空腔共振吸声结构声结构声结构声结构空间吸声体空间吸声体有机纤维材有机纤维材料为主：料为主：玻玻璃棉，矿棉璃棉，矿棉泡沫塑料泡沫塑料，毛毡等毛毡等帆布帆布(不透不透气气),人造革人造革,塑料薄膜等塑料薄膜等硬质纤维板硬质纤维板,胶合板胶合板,石膏石膏板板,金属板等金属板等,穿孔板穿孔板+空空气层气层,微穿微穿微穿微穿孔板孔板孔板孔板消声消声器器各种特制空各种特制空腔共振器腔共振器空间吸声体空间吸声体,尖劈尖劈,帘幕等帘幕等吸中高频为主吸中高频为
50、主吸低频（中频：吸低频（中频：5001000Hz）为主）为主吸中高频为主吸中高频为主102103104010.5102103104010.580-300Hz102103104010.5102103104010.5102103104010.5102103104010.5200-1000Hz=f(板厚板厚,穿孔率穿孔率,空气层厚度空气层厚度,底层材料的种类和位置底层材料的种类和位置)500Hz2 2。吸声材料及应用。吸声材料及应用汇总比较汇总比较汇总比较汇总比较5.3.3 5.3.3 吸声降噪吸声降噪 5 68100%100%混响声混响声:145%混响声混响声:200%计算参数：吸声量、降噪量计算