绿色建筑集-深绿03建筑声学理论

市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign建筑声学理主讲人：韦2011-03-

市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign介质松木软木钢水空介质松木软木钢水空气声35513速30044(20050m000)声音的频率、波长和 周期：一个完全振动所经历的时间 频率：单位时间内完成完全振动的次数 波长：声波在一个振动周期 的距 声速：声波在弹性介质 的速 声速与声源的特性无关，而与介质的弹性、密度以及温度有=CTf

C 273t340市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign级级100.120声音的计 人耳听闻下限：声强10-12W/m2；声压2x10- 人耳疼痛感上限：声强1W/m2；声压20

p自由声场：I= 声功率级 声强级 声压级市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign p p2p2p2 声音的叠加是能量的 声压不能直接 声压级、声强级也不

p2p2p2p 20lg p 0+0 多个声音的叠市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 音乐（乐音 市深绿建筑设 Ø市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 耳耳 n

2fL fL2

fHfL市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign声波的性质>> 凸面反射、凹市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign声波的性质>> 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign声波的性质>>声波的衍射（绕射 声波的衍射（绕射 障板尺声波的频市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign声波的性质>> 反射板的尺声波的频

E0ErEr1

E

R10lg市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign L10lg410lgr2Lw1120lg 20lgr2 p 1 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign人耳 对中、高频敏 相同声压级，不同频 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 任何声音的响度级在数值上与该声音同样响的1kHz 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign人耳 双耳听闻效应（听觉定位 方位感的判别水平方 掩蔽量、掩蔽 宽频掩蔽窄 低音掩蔽高市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign人耳 对中、高频敏 相同声压级，不同频 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign人耳 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 室内声波 及反

E(t)

C

(1

E(t)C

E(t)

C市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign Sabine

AEyring

T60

Sln(1)市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 反映了声波在房间衰大致反映了直达声与 影响因素：房间容积V和吸声量 房间形状选用的数市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 10 4 R：房间常 R

1 指向性因素 10 4

rc0.141Q市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign光光 波波 轴切 和斜

(nx)2(ny)2(nz

第一章建筑声学基本深深绿建筑设计有限 33 Sabine

AEyring

T60

Sln(1)市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign第二章吸声材料和隔声材料（构造本章主要Ø材料的声学特性及各自作用Ø吸声材料的种类及吸声机理Ø围护结构中的声ØØØ 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignا反射材§吸声材§隔声材市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignا吸声系数的定§垂直入射和无§降噪系数NRC

4ا多孔吸声材 吸收结§其它吸声构

板状材 穿孔 膜状材 柔性材市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignا吸声机§影响因 §主要材

玻璃棉毡(板 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign §吸声机§薄膜（薄板 吸声结 频

(1.4

K 吸声特板后填放多孔材料可使吸声性能提高 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign §穿孔板吸声结 频率 (t0.8d

P(d)

P (d2 (等边三角形排列 吸声特点及影响因 当孔径<1mm时，称为微穿孔板。市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign ا空间吸声§可变吸声构§帘§洞§人和家市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignØ基本 途§经由空气直

空气声或空气传固体声或撞击市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignا透射系数和隔声量

R10lg§平均隔声量和隔声指数（或计权隔声量隔声指数Ia（计权隔声量市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>ا质量定(MassR20lg(M0f)R20lgM020lgf§(Coincidence产生吻合效应的最低频率称为市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>Ø 层§o 1o 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>Ø尽量采用不同厚度的板材，以 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>Ø 层§o 1o 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>Ø尽量采用不同厚度的板材，以 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>ا§市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>ا由两种及两种以上部件构成的墙体称为“组1墙1§等传声量设计原则

Si

R0100ا撞击声的隔：：筑结构

0市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>Ø空气声隔声量R 10lg p T D10lgT0 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign隔声材料和构造>>ØA 10lgA 0 10lg 0 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign第三章室内音质设计 Ø语言声为主厅堂的音质要求及设计Ø音乐声为主厅堂的音质要求及设计Ø多用途厅堂的音质要求及设计 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 保证每位观众能得到直达 抬高舞台（声源 Q 尽量缩短后排观众与Q

rc SA20~25m市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignØq保证前次反射声的良好分§前次反射声对声音的响度和清晰度至关重要ü语言要求，延时小于50ms，最好30msü音乐要求，延时小于80ms üü§重点处理部位ü顶棚前部üq争取充分的扩a2 b 防止回声、声聚焦、声影区等声学缺 声线分析 模型实 计算机辅助分 平面形状分 剖面形状分

市深绿建筑设 l l 韦 模绿色建筑星级标识认证LEED

市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 后墙的处 舞台空间处 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 不同用途厅堂的适宜 混响时间的频 根据混响时间要求，计算所需的吸声 选择与布置室内装修材 根据主要用途确定适宜混响时 设置可调吸声构 通过电 调节混响时

市深绿建筑设eDe9市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 电声系统的主要分类和作 广播通信系 扩声系 重放系 扩声与重放系统的组 扩声系统：话筒、调音台、音源设备、效果设备、功放、扬器等 重放系统 器、效果设备、功放、扬声器 主要布置方 集中 分散 分区市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesignØq集中式布置方式q分散式布置方式q分区式布置方Ø市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign室内音质的评价 合适的响度：语言声60~70方；音乐声50~80 清晰度和明晰 丰满 空间感（或围绕感 不良声学现 噪市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 房间声压级或A声 混响时 早期反射声——反射声的时间序

p(t)2

D p(t)20p(t)2C10lg

p(t)20圳人深圳人 混响声与回 早期侧向反射声——反射的空间分 噪声控 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign法法 保证足够低的背景噪 保证适宜的响 适宜的混响时 安排足够的早期反射声和侧向反射 防止出现回声、声聚 语言声为主厅 音乐声为主厅 多用途厅§§§§§市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 大厅容积的确 保证足够的响 每座容积的要

AASiiN 体形设市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign第四章噪声控制 市深绿建筑设ShenzhenDGreenArchitectralDesign 噪声对听 的损 噪声对睡眠的影 噪声对语言的干 噪声对工作效率的影 噪声对音乐欣赏的影 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign---NLA10lgN

iLpa SILL500L1000L20004市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 10 )10lgi 10lg[1

10) WiNII i市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign Leq≤90dB(A) 室内允许噪声标 建筑围护结构隔声标市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 室内允许噪声标 围护结构隔声标市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 根据该建筑主要用(z)绘制大厅侧墙和顶棚作业 形式上交，时间：两周市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 噪声源 途径以及接收 降低声源的噪 铆接 铆接 安 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 噪声具有一定的方向性 利用天然的屏障或设 利用绿化减噪或专门 在城市建设和规划设计中，采用合理的城市降噪设计措 佩戴护耳 减少在噪声环境中 时间，给与一定时间调整和恢复 适当调整在噪声环境中 以 时市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 交通噪 飞机起飞、降落时噪声很大，能使房间内噪声达到80~90dBA 工厂噪 一般电子与轻工业的噪 机械工业噪声 建筑施工噪 等产生的噪声级均高于90 深e市深e 城市噪声管理——噪声 限制噪声源在特定时间、特定地点出 城市规 道路交通噪声控 ü拓宽路面、快慢车道分离、道路分级、平交改立交，吸声路面 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 利用绿化、屏障、建筑等对噪声的遮市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 建筑单体的设§建筑围护结构§室内吸声减Ap 10lgAp1§管道消阻 、抗 、阻抗复合§建筑的隔市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign城市的噪声控制>>控制措施的大致效控制措施的大致效总体布局及平、剖面合理可降低吸声减噪处理可降低8~10dB；消声控制处理可降低10~50dB市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减吸声减噪 LpLw10lg(4r2RR(1)

为房间常数(m2提高R，降低LP如果距离r小（即近声源处）直达声起主要作市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减减噪分

4LpLp1Lp

10

4

近声源处：直达声占主要地位，即Q

4相比R可略

的影R4当远离声源时，即在混响声场中R起主要作用，减噪量应为Q 10lg 10lg1 处理后可降低7~8dB市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减吸声减噪

Q

混响声场的声压级: 10lg4

4 房间常数R

S (m2)(1)市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减 吸声减 10lgR210 210lg 1p

1式中1和2分别为吸声处理前后的室内平均吸声rc 室内平均吸声减噪量为p p1由于混响时间与平均 10lg210lgT1 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>吸声减 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign Ø气流噪声的产生设计的要求较好的消声频空气阻力损失结构简单、施工方便、使 长、体积小、造价。分分 的设阻 （消中高频抗 （消中低频阻抗复合 （宽频带消器）n市深绿建筑设n Ø直管消声L()PlsL消声(消声系数根据查对应值,,则((PL即有效吸收面积)l s:气流通道横断面面积m2市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 例4000250Hz0.58根据α查表ψ（α）=0.75dB,根据公式计算l 8

市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign Ø分析上述公式：当吸声系数大、f较高时、S较大时，由上公式计算得到的结果误差较大，较实测值高Ø原因：如S较大，高频声以窄声束沿通道，消声量急剧下降，消声量明显下降时的频率定义为上限失效 1.8C CD通道断面边长平均值;矩形为ab,圆形为D2因此设计中应控制fc不要过低市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign L()s()n2hnh2()lah：气流通道高度n：气流通道个a：通道宽度市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制>>片式阻市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign 城市的噪声控制市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign建筑声学设计实——音乐厅设市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign观众厅总容积7137.12立方米，每座容积为9.28m3市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign2音质设计要演奏端的音质要。观众厅的音质要市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign混响时间的确目前国内外同一大厅适应不同混响时间要求的工程实践，一采用3种方法①以一种功能为主，使这种功能在使用时达到良好的效果，而其他②取一个折衷值，兼顾各种功能的使用要求，一般都达不到理想③采用可变混响措施（建筑措施或电声措施），通过改变混响的长短来保证各种功看来，第三种方法是较为理想的，但设置可变吸声结构会增加工程经与业主商讨，采用第法确定混响时间设计指标，着保证在交响乐演出时市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign从演奏乐器方面讲，交响乐中弦乐是主角，混响时间较长。从演奏乐曲方面讲，对于古典主义音乐，混响时间建议为1.7~1.8秒，对于一般的交响乐团保留剧目，合适的中频混响时间为1.8~2.0秒。对于或者伤感的现代音乐，中频混响时间一般设计为1.7~1.8秒，仅仅对于巴洛克时期的音乐，期望有一个低的混响时间约1.6~1.8秒，对室内乐、民族乐一般可以取下限。借鉴世界上成功的音乐厅的经验，它们的混响综合以上各个要素，考虑到该音乐厅属中小型音乐厅，容积不大，选择混响时间不宜过长，将设计最佳混响时间定为1.8市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign近次反射声的利 市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign体型设计（平面市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign体型设计(剖面市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign体型设计（天花有效果的。根据表明，小尺寸的构件比大尺寸的构件市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchitecturalDesign市深绿建筑设ShenzhenD-GreenArchite