建筑物理（第4版）課件：噪聲控制與建筑隔振

建筑物理（第4版）

噪聲控制與建筑隔振知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.1噪聲的危害1.2噪聲的評價1.3噪聲的允許標準知識單元2噪聲控制方法2.1噪聲的來源和控制原則2.2城市噪聲控制方法2.3居住區規劃中的噪聲控制知識單元3建筑中的吸聲降噪知識單元4建筑隔聲與隔振4.1聲波在圍護結構中的傳遞方式和途徑4.2空氣聲的隔絕4.3撞擊聲的隔絕4.4建筑減振知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.1噪聲的危害（1）噪聲對聽覺器官的損害（2）噪聲能引起多種疾病（3）噪聲對正常生活的影響噪聲級/dB(A)交談距離/m電話通訊噪聲級/dB(A)交談距離/m電話通訊普通聲大聲普通聲大聲45714滿意650.71.4困難5048750.220.45552.24.5稍困難850.070.14不能601.32.5表6-1在不同噪聲環境下，能夠交談的最大距離1.1噪聲的危害（4）噪聲能降低勞動生產率，增加事故率（5）強噪聲波甚至能破壞建筑物或物質的結構噪聲危害大小的影響因素有如下幾方面：1）噪聲的危害隨著噪聲強度的增加而增加。2）噪聲作用的持續時間的越長，噪聲的危害越大。3）聲現象爆發得愈突然，其干擾程度就愈大。例如槍聲、金屬撞擊聲。4）低頻噪聲的干擾比聲級相等的高頻聲小。知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.2噪聲的評價（1）等效連續A聲級（equivalentcontinuousA-weightedsoundpressurelevel）Leq式中LA——t時刻的瞬時A聲級，單位為dB(A)；T——規定的測量時間段。等效聲級Leq能反映噪聲的平均效果，因此廣泛用于對環境噪聲的評價。我國聲環境質量標準，就是以等效聲級作為評價量的。（2）晝間等效聲級Ld（day-timeequivalentsoundlevel）和夜間等效聲級（night-timeequivalentsoundlevel）Ln知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.2噪聲的評價通常，晝間是指6:00至22:00之間的時段，夜間是指22:00至次日6:00之間的時段。夜間噪聲對人的影響比晝間大。在晝間時段內測得的等效連續A聲級稱為晝間等效聲級，用Ld表示，單位是dB(A)。在夜間時段內測得的等效連續A聲級稱為晝間等效聲級，用Ln表示，單位是dB(A)。（3）累計百分聲級（percentilesoundlevel）LN

城市噪聲的最主要來源是道路交通噪聲，為了評價這類起伏不定的噪聲，記錄噪聲隨時間變化的A聲級并進行統計分析，就得到累計百分聲級LN。分別超過90%、50%和10%時間噪聲A聲級超過的值，以符號L90、L50和L10表示。這些量可以很好地反映某一地區一天特定時間段的城市噪聲狀況。（4）噪聲評價曲線NR和噪聲評價指數N1971年，國際標準化組織（ISO）采用噪聲評價曲線（NR）來評價噪聲，NR曲線如圖6-1所示。在每一條曲線上，中心頻率為1000Hz的倍頻帶聲壓級等于噪聲評價指數N。知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.2噪聲的評價確定噪聲評價指數的方法是：先測量各個倍頻帶的聲壓級，再把噪聲的倍頻帶頻譜疊合在NR曲線上，以頻譜與NR曲線相切的最高NR曲線編號，代表該噪聲的噪聲評價指數N。部分建筑的允許噪聲評價指數如表6-2所示。類別N值A聲級/dB(A)類別N值A聲級/dB(A)播音、錄音室音樂廳電影院教室醫院病房圖書館152025252530303438383842住宅旅館客房辦公室體育館大辦公室餐廳303035354040424246465050表6-2部分建筑允許噪聲評價指數N及對應的A聲級知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準（1）聲環境質量標準各類聲環境功能區的環境噪聲等效聲級限值如表6-3所示。聲環境功能區類別時段晝間夜間0類50401類55452類60503類65554類4a類70554b類7060表6-3環境噪聲限值單位：dB(A)知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準（2）民用建筑噪聲允許標準建筑類別房間名稱時間特殊標準較高標準一般標準最低標準住宅建筑臥室晝間≤40≤45夜間≤30≤37起居室（廳）晝間≤40≤45夜間≤40≤45學校建筑語言教室、閱覽室≤40普通教室、實驗室、計算機房≤45音樂教室、琴房≤45舞蹈教室≤50

醫院建筑病房、醫務人員休息室晝間≤40≤45表6-4民用建筑室內允許噪聲級

[單位：dB(A)]知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準建筑類別房間名稱時間特殊標準較高標準一般標準最低標準學校建筑教學輔助用房教師辦公室、休息室、會議室≤45健身房≤50教學樓中封閉的走廊、樓梯間≤50醫院建筑病房、醫務人員休息室晝間≤40≤45夜間≤30≤35≤40各類重癥監護室晝間≤40≤40夜間≤35≤35診室≤40≤45表6-4民用建筑室內允許噪聲級（續表）

[單位：dB(A)]知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準建筑類別房間名稱時間特殊標準較高標準一般標準最低標準醫院建筑手術室、分娩室≤40≤45潔凈手術室≤50人工生殖中心凈化區≤40聽力測聽室≤25化驗室、分析實驗室≤40入口大廳、候診廳≤50≤55旅館建筑客房晝間特級≤35一級≤40二級≤45夜間特級≤30一級≤35二級≤40辦公室、會議室特級≤40一級≤45二級≤45多用途廳特級≤40一級≤45二級≤50餐廳、宴會廳特級≤45一級≤50二級≤55表6-4民用建筑室內允許噪聲級（續表）

[單位：dB(A)]知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準建筑類別房間名稱時間特殊標準較高標準一般標準最低標準辦公建筑單人辦公室≤35≤40多人辦公室≤40≤45電視電話會議室≤35≤40普通會議室≤40≤45商業建筑商場、商店、購物中心、會展中心≤50≤55餐廳≤45≤55員工休息室≤40≤45走廊≤50≤60表6-4民用建筑室內允許噪聲級（續表）

[單位：dB(A)]知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準1.3噪聲的允許標準（3）工業企業噪聲允許標準和噪聲排放標準廠區外聲環境功能區類別晝間夜間0504015545260503655547055表6-5工業企業廠界環境噪聲排放限值

[單位：dB(A)]（4）社會生活環境噪聲排放標準知識單元1噪聲的評價和噪聲允許標準知識單元2噪聲控制方法2.1噪聲的來源和控制原則（1）噪聲的來源1）交通運輸噪聲2）工業機械噪聲3）建筑噪聲4）社會生活和公共場所噪聲5）家用電器噪聲（2）噪聲的控制原則1）從聲源控制噪聲是最根本的措施，但使用者很難對噪聲源進行根本改造，而主要靠操作來限制。2）對于傳播途徑只能從建筑規劃、建筑設計上加考慮。知識單元2噪聲控制方法2.1噪聲的來源和控制原則3）對于接受者則可以從城市布局規劃、合理的聲學分區或采取其他措施保護等方面采取措施。為創造適宜的聲環境，城市規劃和建筑設計人員，一般可根據工程任務的實際情況，按以下步驟確定噪聲控制方案：1）調查噪聲現狀，以確定噪聲的聲壓級，同時了解噪聲產生的原因以及周圍環境情況。2）根據噪聲現狀和有關的噪聲允許標準，確定噪聲聲壓級需降低的數值。3）根據需要和可能，采取綜合的降噪措施，包括城市規劃、總平面圖布置、單體建筑設計，建筑圍護結構隔聲或吸聲減噪處理、消聲、減振等各種措施。現在全世界都日益重視節省能源和各種資源。為了人類社會的可持續發展，任何需要消耗大量能源和資源的防噪、降噪措施，即使很有效，也不可能采用。知識單元2噪聲控制方法2.2城市噪聲控制方法（1）制定和完善噪聲控制法規（2）城市規劃和建筑布局中的降噪措施圖6-2為某城市城區的聲環境規劃圖，它從聲環境質量方面考慮了城市的功能分區。（3）控制道路交通噪聲2.3居住區規劃中的噪聲控制（1）與噪聲源保持必要的距離（2）利用屏障降低噪聲屏障降噪如圖6-3至圖6-6所示。知識單元2噪聲控制方法2.3居住區規劃中的噪聲控制知識單元2噪聲控制方法2.3居住區規劃中的噪聲控制知識單元2噪聲控制方法2.3居住區規劃中的噪聲控制（3）利用綠化減弱噪聲（4）合理的總圖布置及單體建筑設計圖6-7和6-8所示的兩種方案就綜合考慮了噪聲控制的問題。知識單元2噪聲控制方法2.3居住區規劃中的噪聲控制知識單元3建筑中的吸聲降噪由于直達聲和混響聲的共同作用，同樣的噪聲源，在室內產生的噪聲比在室外要高出10dB～15dB。如在室內頂棚和墻面上布置吸聲材料或吸聲結構，使噪聲碰到這些材料后吸收一部分，從而減弱反射聲，達到降低噪聲的目的，這就是“吸聲降噪”。吸聲降噪量可用下式進行計算式中

ΔLp－室內吸聲降噪處理前后混響聲聲壓級差值（dB）；A1－室內原有聲條件下的總吸聲量（m2）；A2－室內吸聲處理后的總吸聲量（m2）；－室內原有聲條件的平均吸聲系數；－室內增加吸聲材料后的平均吸聲系數；知識單元3建筑中的吸聲降噪T1－吸聲處理前的混響時間（s）；T2－吸聲處理后的混響時間（s）。上式表明：吸聲降噪的效果取決于處理前后的吸聲量（或吸聲系數）的比值。原有房間由硬表面改變為吸聲表面，噪聲的降低程度非常明顯。有時噪聲級可降低10dB。但吸聲減噪的效果，再好也不會使室內噪聲級達到同樣條件下自由聲場中的噪聲程度。圖6-9為封閉陽臺吸聲降噪設計一例。知識單元4建筑隔聲與隔振4.1聲波在圍護結構中的傳遞方式和途徑聲波在圍護結構中的傳遞基本上有兩種方式，如圖6-10所示。（1）空氣聲（air-bornesound）1）經由空氣直接傳播。2）透過圍護結構傳播。

（2）撞擊聲（impactsound）在建筑結構上撞擊而引起的噪聲稱為撞擊聲。4.2空氣聲的隔絕（1）房間的噪聲降低值在隔聲設計時，可以之檢查隔墻是否滿足噪聲允許標準的要求。（2）隔絕空氣聲的標準1）確定計權隔聲量的曲線比較法根據1/3倍頻程的空氣隔聲測量量確定單值評價量的基準曲線如圖6-11所示，曲線分為三段：100～400Hz每倍頻程增加9dB；400～1250Hz每倍頻程增加3dB；1250～4000Hz曲線平直（每倍頻程增加0dB）。知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕在確定計權隔聲量時，先將一組精確到0.1dB的1/3倍頻程空氣聲隔聲量在坐標紙上繪制成一條隔聲量的頻譜曲線。再將繪有基準曲線的透明紙覆蓋其上，使橫坐標重合。將基準曲線以1dB為1步，沿垂直方向向上移動，直到滿足下面規定時為止：計算低于基準曲線的各1/3倍頻程的隔聲量與基準曲線的差值，使差值之和盡量地大，但不超過32dB。此時基準曲線上0dB（橫坐標為500Hz）所對應的隔聲量曲線的縱坐標值即為計權隔聲量。計權隔聲量RW的確定如圖6-12所示。知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕其他單值評價量的確定方法與確定計權隔聲量RW的方法相同。2）確定頻譜修正量的方法計算頻譜修正量的聲壓級頻譜如表6-6所示。頻率（Hz）聲壓級Lij用于計算C的頻譜1用于計算Ctr的頻譜21/3倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程100-29-21-20-14125-26-20160-23-18200-21-14-16-10表6-6計算頻譜修正量的聲壓級頻譜知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕頻率（Hz）聲壓級Lij用于計算C的頻譜1用于計算Ctr的頻譜21/3倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程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計算頻譜修正量的聲壓級頻譜（續）知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕頻率（Hz）聲壓級Lij用于計算C的頻譜1用于計算Ctr的頻譜21/3倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程1600-9-4-10-62000-9-112500-9-133150-9--15-表6-6計算頻譜修正量的聲壓級頻譜（續）根據噪聲聲源的不同，宜按表6-7選擇頻譜修正量。頻譜修正量Cj按下式進行計算。知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕噪聲源種類宜采用的頻譜修正量日常活動（談話、音樂、收音機和電視）兒童游戲軌道交通、中速和高速高速公路交通，速度>噴氣飛機，近距離主要輻射中高頻噪聲的設施C(頻譜1)城市交通噪聲軌道交通，低速螺旋槳飛機，遠距離Disco音樂主要輻射低中頻噪聲的設施Ctr(頻譜2)表6-7不同種類的聲源及其宜采用的頻譜修正量知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕式中j——頻譜序號，j=1或2，1為計算C的頻譜1（見表6-6），2為計算Ctr的頻譜2（見表6-6）；XW——按前面的方法計算的空氣聲隔聲單值評價量（如前面的計權隔聲量Rw）；i——100~3150Hz的1/3倍頻程或125~2000Hz的倍頻程序號；Lij——表6-6中所給出的第j號頻譜的第i個頻帶的聲壓級；Xi——第i個頻帶的測量量，精確到0.1dB。頻譜修正量在計算時應精確到0.1dB,得出的結果應修約為整數。根據所用的頻譜，其頻譜修正量C用于頻譜1（A計權粉紅噪聲），Ctr用于頻譜2（A計權交通噪聲）。知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕3）空氣聲隔聲評價的結果表述根據《建筑隔聲評價標準》確定的空氣聲隔聲評價結果應包括空氣聲單值評價量和頻譜修正量。單值評價量的名稱前須在相應測量量的名稱前冠以“計權”二字，其符號必須在相應的測量量的符號后增加下角標“W”。在對建筑構件空氣聲隔聲特性進行表述時，應同時給出單值評價量和兩個頻譜修正量。確定建筑物空氣聲隔聲單值評價量應使用1/3倍頻程測量量。在對建筑物空氣聲隔聲特性進行表述時，應以單值評價量和一個頻譜修正量的形式給出。在結果表述中應說明單值評價量是根據1/3倍頻程還是倍頻程測量計算得出的。4）空氣聲隔聲性能的分級①建筑構件的空氣聲隔聲性能分級如表6-8所示。知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕注：ⅠRW為計權隔聲量，其相應的測量量為用實驗室法測量的1/3倍頻程隔聲量R。ⅡCj為頻譜修正量，用于內部分隔構件時，Cj為C，用于圍護構件時，Cj為Ctr。②建筑物的內隔墻、樓板、外圍護結構的空氣聲隔聲性能分級如表6-9所示。等級范圍等級范圍1級20dB≤RW+Cj<25dB6級45dB≤RW+Cj<50dB2級25dB≤RW+Cj<30dB7級50dB≤RW+Cj<55dB3級30dB≤RW+Cj<35dB8級55dB≤RW+Cj<60dB4級35dB≤RW+Cj<40dB9級RW+Cj≥25dB5級40dB≤RW+Cj<45dB表6-8建筑構件空氣聲隔聲性能分級知識單元4建筑隔聲與隔振4.2空氣聲的隔絕注：ⅠDnT，W為計權標準聲壓級差，其相應測量量為現場法測量的標準聲壓級差DnT。

ⅡRtr，W為計權交通噪聲隔聲量，其相應測量量為現場法測量的交通噪聲隔聲量Rtr。等級范圍建筑物內部兩個空間之間建筑物內部空間與外部空間之間1級15dB≤DnT，W+C<20dB15dB≤Rtr，W+Ctr<20dB2級20dB≤DnT，W+C<25dB20dB≤Rtr，W+Ctr<25dB3級25dB≤DnT，W+C<30dB25dB≤Rtr，W+Ctr<30dB4級30dB≤DnT，W+C<35dB30dB≤Rtr，W+Ctr<35dB5級35dB≤DnT，W+C<40dB35dB≤Rtr，W+Ctr<40dB6級40dB≤DnT，W+C<45dB40dB≤Rtr，W+Ctr<45dB7級45dB≤DnT，W+C<50dB45dB≤Rtr，W+Ctr<50dB8級50dB≤DnT，W+C<55dB50dB≤Rtr，W+Ctr<55dB9級DnT，W+C≥55dBRtr，W+Ctr≥55dB表6-9建筑物空氣聲隔聲性能分級知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕（1）隔絕撞擊聲的標準1）確定撞擊聲隔聲單值評價量的曲線比較法知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕如圖6-15所示，將一組精確到0.1dB的1/3倍頻程規范化撞擊聲壓級Ln的測值在坐標紙上繪制成一條頻譜曲線，再將具有相同坐標比例并繪有1/3倍頻程撞擊聲隔聲基準曲線的透明紙覆蓋在頻譜曲線上，使橫坐標重疊，并使縱坐標中基準曲線0dB與頻譜曲線上的一個整數坐標對齊，然后以1dB為一步，直至所有1/3倍頻程的不利偏差（頻譜曲線向上超過基準曲線是不利的）之各盡量大，但不超過32.0dB為止。此時基準曲線上0dB線所對應的頻譜曲線上的縱坐標即為計權規范化撞擊聲壓級Ln,W。知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕2）撞擊聲改善量的單值評價量樓板面層撞擊聲改善量的單值評價量名稱和符號與測量量有關。基準樓板規范化撞擊聲壓級Ln,r,0必須符合表6-10的規定。頻率/HzLn,r,0/dB頻率/HzLn,r,0/dB100676307112567.580071.51606810007220068.51250722506916007231569.52000724007025007250070.5315072表6-10基準樓板的規范化撞擊聲壓級知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕計權撞擊聲壓級改善量計算。式中Ln,r——在基準樓板鋪設了測試面層時的規范化撞擊聲壓級的計算值；Ln,r,0——基準樓板的規范化撞擊聲壓級（見表6-10）；ΔL——樓板面層撞擊聲壓級的改善量；Ln,r,W——在基準樓板鋪設了測試面層時的計權規范化撞擊聲壓級的計算值。知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕3）撞擊聲隔聲評價結果的表述按《建筑隔聲評價標準》確定的撞擊聲隔聲單值評價量，其名稱必須在測量量的名稱前冠以“計權”二字，其符號必須在相應測量量的符號后加下角標“W”。在表述樓板面層的的撞擊聲改善量時，應給出計權撞擊聲壓級的改善量ΔLW，同時還應以圖表的形式給出各頻帶的撞擊聲壓級的降低量。4）撞擊聲隔聲性能分級樓板構件的撞擊聲隔聲性能分級如表6-11所示，建筑中分隔兩個獨立空間的樓板撞擊聲隔聲性能分級如表6-12所示。知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕等級范圍等級范圍1級70dB<Ln,W≤75dB5級50dB<Ln,W≤55dB2級65dB<Ln,W≤70dB6級45dB<Ln,W≤50dB3級60dB<Ln,W≤65dB7級40dB<Ln,W≤45dB4級55dB<Ln,W≤60dB8級Ln,W≤40dB表6-11樓板構件撞擊聲隔聲性能分級注：Ln，W為計權規范化撞擊聲壓級，其相應測量量應為用實驗室法測量的規范化撞擊聲壓級Ln。知識單元4建筑隔聲與隔振4.3撞擊聲的隔絕注：LnT,W為計權標準化撞擊聲壓級，其相應測量量應為用現場法測量的標準化撞擊聲壓級LnT。（2）隔絕撞擊聲的措施在控制聲源振動的基礎之上，改善樓板隔絕撞擊聲性能的主要措施有：1）面層法