解决方案噪声控制

高層住宅中聲音的秘密

鄰近噪聲源與住宅樓之間相對位置關係如何?……

這些都會影響噪音在樓層間的分佈。如果高層建筑前有障礙物,根據直達聲的原理,較高樓層的聲音一定大於它以下樓層的聲音。噪音在兩棟樓之間形成反射音,產生加成效果,增加原有的音量。

選方原則

要根據住宅所處環境確定噪音在樓層間的分佈,選擇合適的樓層。

樓層選好后,如何使室內受噪聲影響更小呢?

雙層玻璃,厚窗帘,屋裡放上綠色植物,輕柔的背景聲。

聲波在室內傳播時,要被牆壁、天花板、地板等障礙物反射,每反射一次都要被障礙物吸收一些。這樣,當聲源停止發聲后,聲波在室內要經過多次反射和吸收,最後才消失,我們就感覺到聲源停止發聲后聲音還繼續一段時間。這種現象叫做混響。通常用混響時間對混響現象進行定量描述。混響時間的長短是音樂廳、劇院、禮堂等建築物的重要聲學特性。

混響時間(T60):自聲源停止發聲后,室內聲能減少到原來的百萬分之一所需的時間,或者說聲壓級降低60dB所需的時間。

不同用途的廳堂,最佳混響時間也不相同。所謂最佳混響時間是指滿座時的混響時間。

對講演廳來說,混響時間不能太長,也不能太短,太短則響度不夠,也聽不清楚。最佳混響時間約為1秒。

音樂廳和劇場的最佳混響時間比講演廳要長些,而且因情況不同而不同。高級的音樂廳或劇場,為了滿足不同的要求,需要人工調節混響時間。

處理好不同建築物的聲響效果,取得好的音質,這是一門很重要的學問,叫做建築聲學。

建築聲學是研究建築中聲學環境問題的科學。

主要研究範疇:室內音質和建築環境的噪聲控制。

基本任務:研究室內聲波傳輸的物理條件和聲學處理方法,以保證室內具有良好聽聞條件;研究控制建築物內部和外部一定空間內的噪聲干擾和危害。

室內聲學的研究方法:有幾何聲學方法、統計聲學方法和波動聲學方法。

幾何聲學方法:當室內幾何尺寸比聲波波長大得多時,可用該方法研究早期反射聲分佈以加強直達聲,提高聲場的均勻性,避免音質缺陷。

統計聲學方法:從能量的角度,研究在連續聲源激發下聲能密度的增長、穩定和衰減過程(即混響過程),並給混響時間以確切的定義,使主觀評價標準和聲學客觀量結合起來,為室內聲學設計提供科學依據。

波動聲學方法:當室內幾何尺寸與聲波波長可比時,易出現共振現象,可用該方法研究室內聲的簡正振動方式和產生條件,以提高小空間內聲場的均勻性和頻譜特性。

室內聲學設計:內容包括體型和容積的選擇,最佳混響時間及其頻率特性的選擇和確定,吸聲材料的組合布置和設計適當的反射面,以合理地組織近次反射聲等。

聲學設計要考慮到兩個方面:一方面要加強聲音傳播途徑中有效的聲反射,使聲能在建築空間內均勻分佈和擴散,應保證各處觀眾席都有適當的響度。另一方面要採用各種吸聲材料和吸聲結構,以控制混響時間和規定的頻率特性,防止回聲和聲能集中等現象。

主觀評價:處理室內音質一方面要了解室內空間體型、所選用的材料對聲場的影響;還要考慮室內聲場聲學參數與主觀聽聞效果的關係,即音質的主觀評價。可以說確定室內音質的好壞,最終還在於聽眾的主觀感受。由於聽眾的個人感受和鑒賞力的不同,在主觀評價方面的非一致性是這門學科的特點之一。因此,建築聲學測量作為研究、探索聲學參數與聽眾主觀感覺的相關性,以及室內聲信號主觀感覺與室內音質標準相互關係的手段,也是室內聲學的一個重要內容。

電聲設備:在大型廳堂建築中,往往採用電聲設備以增強自然聲和提高直達聲的均勻程度,還可以在電路中採用人工延遲、人工混響等措施以提高音質效果。室內擴聲是大型廳堂音質設計必不可少的一個方面,因此,現代擴聲技術已成為室內聲學的一個組成部分。

環境噪聲:即使有良好的室內音質設計,若受到噪聲的嚴重干擾,也將難以獲得良好的室內聽聞條件。為保證建築物的使用功能,保證人們正常生活和工作條件,也必須減弱噪聲的影響。因此,控制建築環境噪聲,保證建築物內部達到一定的安靜標準,是建築聲學的另一個重要方面。

噪聲干擾,除與噪聲強度有關外,還與噪聲的頻譜、持續時間、重複出現次數以及人的聽覺特性、心理、生理等因素有關。控制噪聲就是按照實際需要和可能,將噪聲控制在某一適當範圍內,其所容許的最高噪聲標準稱為容許噪聲級,即噪聲容許標準。對於不同用途的建築物,有不同建築噪聲容許標準:如對工業建築主要是為保護人體健康而制定的衛生標準;而對學習和生活環境則要保證達到一定的安靜標準。

在噪聲控制中,首先要降低噪聲源的聲輻射強度,其次是控制噪聲的傳播,再次是採取個人防護措施。噪聲按傳播途徑可分為兩種:一是由空氣傳播的噪聲,即空氣聲;一是由建築結構傳播的機械振動所輻射的噪聲,即固體聲。空氣聲因傳播過程的衰減和設置隔牆而大大減弱;固體聲由於建築材料對聲能的衰減作用很小,可傳播得較遠,通常採用分離式構件或彈性聯接等措施來減弱其傳播。

建築物空氣聲隔聲的能力取決於牆或間壁(隔斷)的隔聲量。基本定律是質量定律,即牆或間壁的隔聲量與它的面密度的對數成正比。現代建築由於廣泛採用輕質材料和輕型結構,減弱了對空氣聲隔聲的能力,因此又發展出雙層牆體結構和多層複合牆板,以滿足隔聲的要求。

在建築物中實現固體聲隔聲,相對地說要困難些。採用一般的隔振方法,如採用不連續結構,施工比較複雜,對於要求有高度整體性的現代建築尤其是這樣。人在樓板上走動或移動物件時產生撞擊聲,直接對樓層間造成噪聲干擾。可用標準打擊器撞擊樓板,在樓下測定聲壓級值。聲壓級值越大,表示樓板隔絕撞擊聲的性能越差。

控制樓板撞擊聲的主要方法是在樓板面層上或地面板與承重樓板之間設置彈性層,特別是在樓板上鋪設彈性面層,是隔絕撞擊聲的簡便有效的措施。在工業建築物中,隔聲間或隔聲罩已成為廣泛採用的降低設備噪聲的手段。

建築設備隔振的主要措施是在機械設備下面設置隔振器,以減弱振動。目前,隔振器已由逐個設計發展成為定型產品。

改善建築物的聲環境,必須加強基礎研究、技術措施和組織管理措施,雖然重點應放在聲源上,但是改變聲源往往較為困難甚至不可能,因此要更多地注意傳播途徑和接收條件。各種控制技術都涉及經濟問題,因此必須同有關的各種專業合作進行綜合研究,以獲得最佳的技術效果和經濟效益。

由於室內聲學同建築空間的體積、形狀和室內表面處理都有密切關係,因此室內聲學設計必須從建築的觀點確定方案。取得良好的聲學功能和建築藝術的高度統一的效果,這是聲學家和建築師進行合作的共同目標。

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