建筑声学

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摘要

介绍建筑声学的概念,发展史,研究方法,并给出控制建筑环境噪声的方法。

处理室内音质一方面要了解室内空间体型、所选用的材料对声场的影响。还要考虑室内声场声学参数与主观听闻效果的关系,即音质的主观评价。可以说确定室内音质的好坏,最终还在于听众的主观感受。由于听众的个人感受和鉴赏力的不同,在主观评价方面的非一致性是这门学科的特点之一;因此,建筑声学测量作为研究。探索声学参数与听众主观感觉的相关性,以及室内声信号主观感觉与室内音质标准相互关系的手段,也是室内声学的一个重要内容。

在大型厅堂建筑中,往往采用电声设备以增强自然声和提高直达声的均匀程度,还可以在电路中采用人工延迟、人工混响等措施以提高音质效果。室内扩声是大型厅堂音质设计必不可少的一个方面,因此,现代扩声技术已成为室内声学的一个组成部分。

即使有良好的室内音质设计,如果受到噪声的严重干扰,也将难以获得良好的室内听闻条件。为了保证建筑物的使用功能,保证人们正常生活和工作条件,也必须减弱噪声的影响。因此,控制建筑环境噪声,保证建筑物内部达到一定的安静标准,是建筑声学的另一个重要方面。

噪声干扰,除与噪声强度有关外,还与噪声的频谱持续时间、重复出现次数以及人的听觉特性、心理、生理等因素有关。控制噪声就是按照实际需要和可能,将噪声控制在某一适当范围内,其所容许的最高噪声标准称为容许噪声级,即噪声容许标准。对于不同用途的建筑物,有不同建筑噪声容许标准:如对工业建筑主要是为保护人体健康而制定的卫生标准;而对学习和生活环境则要保证达到一定的安静标准。

在噪声控制中,首先要降低噪声源的声辐射强度,其次是控制噪声的传播,再次是采取个人防护措施。噪声按传播途径可分为两种:一是由空气传描的噪声,即空气声;一是由建筑结构传播的机械振动所辐射的噪声,即固体声。空气声会传播过程的衰减和设置隔墙而大大减弱;固体声由于建筑材料对声能的衰减作用很小,可传播得较远,通常采用分离式构件或弹性联接等措施来减弱其传播。

建筑物空气声隔声的能力取决于墙或间壁(隔断)的隔声量。基本定律是质量定律,即墙或间壁的隔声量与它的面密度的对数成正比。现代建筑由于广泛采用轻质材料和轻型结构,减弱了对空气声隔声的能力,因此又发展出双层墙体结构和多层复合墙板,以满足隔声的要求。

在建筑物中实现固体声隔声,相对地说要困难些。采用一般的隔振方法,如采用不连续结构,施工比较复杂,对于要求有高度整体性的现代建筑尤其是这样。人在楼板上走动或移动物件时产生撞击声,直接对楼厂房间造成噪声干扰。可用标准打击器撞击楼板,在楼下测定声压级值。声压级值越大,表示楼板隔绝撞击声的性能越差。

控制楼板撞击声的主要方法是在楼板面层上或地面板与承重楼板之间设置弹性层,特别是在楼板上铺设弹性面层,是隔绝撞击声的简便有效的措施。在工业建筑物中,隔声间或隔声罩已成为广泛采用的降低设备噪声的手段。

在机械设备下面设置隔振器,以减弱振动,是建筑设备隔振的主要措施。目前,隔振器已由逐个设计发展成为定型产品。

由于室内声学同建筑空间的体积、形状和室内表面处理都有密切关系,因此室内声学设计必须从建筑的观点确定方案。取得良好的声学功能和建筑艺术的高度统一的效果,这是科学家和建筑师进行合作的共同目标。

改善建筑物的声环境,必须加强基础研究、技术措施和组织管理措施,虽然重点应放在声源上,但是改变声源往往较为困难甚至不可能,因此要更多地注意传播途径和接收条件。各种控制技术都涉及经济问题,因此必须同有关的各种专业合作进行综合研究,以获得最佳的技术效果和经济效益。

  • 本文由 发表于 2020年3月21日
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