1、第七章建筑聲學(xué)環(huán)境、聲學(xué)環(huán)境設(shè)計研究為建筑使用者創(chuàng)造合適的聲學(xué)環(huán)境的方法。 聲音是人類行動的重要組成部分。 人們能聽到的聲音都屬于聲音環(huán)境的范疇。 人們能聽到對話、鳥的叫聲、音樂、泉水的聲音、歌聲等，但是也能聽到吵鬧、機(jī)器的轟鳴、車輛的轟鳴等噪音。 從人的感情中分離聲音： u班：舒適、音樂、歌唱、生活中的對話等。 c級：噪音、爆炸聲、刺耳的叫聲等不舒服。 1.1音環(huán)境設(shè)計的意義，音環(huán)境設(shè)計圍繞著人的心情，在建筑設(shè)計中，如何保證聽到的音質(zhì)設(shè)計為。 2 .降低不想聽的聲音(噪音)對正常工作生活的干擾噪音。 音質(zhì)設(shè)計主要有音樂廳、劇場、禮堂、報告大廳、多功能大廳、電影院等。的聲音豐富，富有感染力，為

2、演出和集會產(chǎn)生了很好的效果。的設(shè)計不好，吵鬧，聲音干，渾濁，聽不見，聽不見，聽不見。 建筑音環(huán)境研究的內(nèi)容主要是工作室、工作室、酒店客房、住宅臥室等有安靜要求的房間。 工作室、工作室等音響建筑對隔音防振的要求非常高，需要專業(yè)的音響設(shè)計。 酒店、公共建筑和民間住宅對人們的安靜要求也越來越受到重視。 現(xiàn)在，為了節(jié)省空間和建筑成本，使用了越來越薄而輕的隔壁材料，施工經(jīng)常有間隙，隔音問題越來越多。 隔音防震，1.3建筑音響發(fā)展的簡單歷史，在古羅馬露天劇場的露天劇場存在問題： 1、在露天狀態(tài)下，音響能量迅速下降。 2、相當(dāng)大的聲音被觀眾吸收。 3 .噪聲干擾。 解決方法：抑制音響反射罩演出時周圍的噪音。

3、 羅馬帝國被推翻后，中世紀(jì)建立的唯一大廳是教堂。 中世紀(jì)的室內(nèi)音響知識主要來源于經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)成分很少。 教堂的音響環(huán)境的特征是音質(zhì)特別豐富，混響時間長，理解度差。 中世紀(jì)教堂的建筑物，十五世紀(jì)后在歐洲建了很多劇場，有些劇場的觀眾容量很大。 這個時代的建筑師幾乎沒有室內(nèi)音響的知識，但是在這個時代建的幾個劇場和其他大廳里沒有發(fā)現(xiàn)明顯的音質(zhì)缺陷。 主要原因是觀眾吸音和劇場內(nèi)華麗的表面裝飾發(fā)揮了擴(kuò)散作用，劇場混響時間控制合理，聲能分布也比較均勻。 十五世紀(jì)的劇場，十七世紀(jì)的馬蹄形歌劇院，從十五世紀(jì)建的劇場發(fā)展到十七世紀(jì)，出現(xiàn)了馬蹄形歌劇院。 這個歌劇院有大舞臺和舞臺建筑物，還有環(huán)形的行李箱和臺階型的座位

4、，并排在天花板附近。 這個劇場的特征是觀眾席的大面積吸收聲音，混響時間比較短，這個音響環(huán)境適合輕松愉快的意大利歌劇演出。 從17世紀(jì)開始就有研究室內(nèi)音響的人。 十七世紀(jì)阿.科切爾著有的聲響，首先介紹了室內(nèi)音響現(xiàn)象，論述了早期的音響經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐。 十九世紀(jì)初，德國人E.F .弗里德里?？撇炖纤穆晫W(xué)本書致力于解釋混響現(xiàn)象。 19世紀(jì)的音樂會大廳是19世紀(jì)前作曲家創(chuàng)作的音樂作品適應(yīng)其演奏空間，這個時期的演奏空間幾乎是矩形空間。 19世紀(jì)以后，隨著浪漫音樂和現(xiàn)代音樂的產(chǎn)生，演出空間變得豐富，出現(xiàn)扇形、多邊形、馬蹄形、橢圓形、圓形等多種形狀，混響時間和室內(nèi)風(fēng)格也各不相同。 l在這個時期，音樂廳的音響

5、設(shè)計還不太符合理論。 音樂廳的音響設(shè)計理論的出現(xiàn)，從19世紀(jì)開始，在維也納、萊比錫、格拉斯哥、巴塞爾等城市建造了演唱會大廳，這些19世紀(jì)建立的音樂廳反映了聲學(xué)的豐富成果，至今都有參考價值。到了二十世紀(jì)，塞賓(Wallace Clement Sabine，1868-1919 ) (哈佛大學(xué)物理學(xué)家，助手)在1898年首次提出了量化大廳物理性質(zhì)的公式混響時間公式，建立了現(xiàn)代大廳音響，結(jié)束了大廳音質(zhì)設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)主義時代。 發(fā)現(xiàn)音源停止發(fā)聲的話，音響能量的衰減率有重要的意義。 他測量大廳內(nèi)的音源(管風(fēng)琴)停止發(fā)聲后衰減到聽不到聲音的程度時的時間，將這個過程定義為“混響時間”。 這個時間是房間容積和室內(nèi)吸

6、音量的函數(shù)。 1898年，塞賓終于得到了混響曲線的數(shù)學(xué)公式，也就是有名的混響時間公式。 這個公式首次應(yīng)用于波士頓交響樂音樂廳的設(shè)計，取得了很大的成功。 至今混響時間仍是大廳設(shè)計中最主要的音響指標(biāo)之一。 現(xiàn)代建筑音響自1930年以后出現(xiàn)電影以來，在高品質(zhì)的錄音和現(xiàn)在的科學(xué)、教育、文化、社會活動、娛樂中開始發(fā)揮了很大的作用。 無線電廣播的迅速發(fā)展，給音響提出了一系列新問題，同時也為人們提供了更高級的音樂欣賞技術(shù)。 聲音材料的大量生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為建筑師提供了控制建筑內(nèi)聲音問題的必要工具。 噪音、吸音噪音、噪音源控制等噪音處理問題在現(xiàn)代社會越來越受到重視。 噪音是建筑不可缺少的，噪音污染的預(yù)防和管理

7、是建筑音響的重要組成部分。 噪音計劃、噪音控制等理論也在進(jìn)化。 橫流式玻璃鋼冷卻塔在其運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的設(shè)備噪音為75dB(A )，距冷卻塔約15m的住宅的環(huán)境噪音達(dá)到61dB(A )。 根據(jù)測量分析和目的采用隔音、吸音、消音等措施后，解決冷卻塔設(shè)備的噪音、淋浴音引起的環(huán)境污染，解決冷卻塔必要的換氣量要求，將冷卻塔的噪音引起的環(huán)境噪音控制在規(guī)定的噪音基準(zhǔn)范圍內(nèi)，即白天55dB(A )、夜間45dB(A )。 要記住，空調(diào)設(shè)計時控制噪音的關(guān)鍵是： (1)在噪音源的民間建筑中創(chuàng)造舒適安靜的環(huán)境是設(shè)計的任務(wù)之一。 暖通工程的任務(wù)是保證建筑物冬暖夏涼，創(chuàng)造舒適的氣候條件。 但是，在很多工程中，由于通風(fēng)、泵、

8、冷卻塔等噪音的影響而被使用。 因此，所有噪音源都必須重視。 與本職種類相關(guān)的噪音源有通風(fēng)機(jī)(空調(diào)箱、送風(fēng)機(jī)、回氣機(jī)、排氣機(jī))、冷凍機(jī)、鍋爐、泵、冷卻塔、一體型空調(diào)等。 他們的噪音很大，對周圍環(huán)境的干擾很大，設(shè)計時必須充分重視。 只考慮空調(diào)系統(tǒng)的消音處理，不僅要考慮與排氣系統(tǒng)的聲音問題無關(guān)的吹出口的消音，也不能只考慮不能忽視回氣口的噪音的建筑物內(nèi)的音響效果。 也要注意環(huán)境的噪音。 不能忽視回氣口的聲音-例如現(xiàn)象：某賓館大廳和大廳是集中低速空調(diào)系統(tǒng)，上部流器送風(fēng)，側(cè)壁集中回氣。 大廳的回氣口面積為4m2，大廳的回氣口面積為2m2，回氣口的平均風(fēng)速約為2m/s，大廳內(nèi)有嗡嗡的噪音。 對策：在機(jī)械室內(nèi)

9、的管道外包隔音材料，防止機(jī)械室的噪音到達(dá)管道內(nèi)的大廳，在大廳的回風(fēng)口上放入長度為500mm的玻璃棉保溫消音筒，如圖所示，可以降低低頻噪音15dB左右。 現(xiàn)象：排風(fēng)口噪音大。 在某餐廳廚房，軸流排煙風(fēng)機(jī)兼作排風(fēng)，試運(yùn)轉(zhuǎn)時廚房內(nèi)和排風(fēng)口噪音很大，對使用有影響。 原因：軸流排煙風(fēng)扇自身噪聲大，約8590dB(A )，廚房排氣管的風(fēng)速采用1213m/s左右。 不擴(kuò)徑到排風(fēng)口，直接連接到建筑物的百葉窗上。 這個百葉窗的葉片間隔非常窄，凈面積不到其外框面積的50%，排氣百葉窗的風(fēng)速大到2030m/s。 氣流噪音、百葉窗振動噪音相繼發(fā)生，排風(fēng)口的噪音高達(dá)106dB(A )。對策：在建設(shè)的工程中，更換凈面積大

10、的百葉窗，擴(kuò)大管道出口，降低排氣管道風(fēng)速，增加2個消音彎頭，進(jìn)行吸音處理，結(jié)果下降到6570dB(A )。 在今后的工程中，廚房的排氣采用離心風(fēng)扇，管道的風(fēng)速控制在810m/s，排氣口的風(fēng)速不能超過6m/s。 火災(zāi)時這個離心風(fēng)扇起著排煙風(fēng)扇的作用，安全可靠。 在不得已的情況下，廚房的排氣不要采用軸流風(fēng)扇。 因?yàn)槠浔旧碓胍舾?，長期排出高溫氣體，效率也低。 經(jīng)驗(yàn)：暖通工種和建筑工程在提供各種送風(fēng)口和排風(fēng)口的大小、凈面積、安裝位置和做法等資料時，要詳細(xì)說明。 建筑詳細(xì)圖完成后，暖氣通道的人員必須驗(yàn)證我們是否滿足要求。 千萬不可大意。 現(xiàn)象：某會議室送風(fēng)系統(tǒng)消音處理良好，回風(fēng)口未處理，結(jié)果會議室噪音大

11、。 機(jī)械室在后部上方使用一體型的空調(diào)機(jī)。 單元噪音為80dB(A )，從噴口送風(fēng)，送風(fēng)管作為圍巾，會議室內(nèi)的噪音達(dá)到了70dB(A )。 原因：系統(tǒng)無風(fēng)路回風(fēng)，即回風(fēng)從直接回風(fēng)口回到空調(diào)室，被吸入機(jī)組。 機(jī)械室內(nèi)的噪音從回氣口(三個大孔)進(jìn)入會議室。 參照圖。 對策：在各回氣口內(nèi)進(jìn)行消音處理，安裝消音彎頭和一般消音器，風(fēng)速考慮到35m/s，結(jié)果良好，會議室正常使用。 (2)與建筑工種密切合作的機(jī)械室的布局，重要的是指具有各種噪音源的設(shè)備室在建筑物整體中的位置。 因?yàn)槭窃胍舻陌l(fā)源地，條件允許的房間必須離開安靜的房間。 例如：空調(diào)室鄰近會議室噪音大的現(xiàn)象：某會議室的空調(diào)為低速系統(tǒng)，室內(nèi)噪音大，影響

12、使用。 原因：1)空調(diào)室與會議室相鄰，天花板上的空調(diào)管道進(jìn)出房間時，墻壁上的孔沒有被堵塞，房間的噪音會傳到室內(nèi)。 2 )由于空調(diào)箱的能力超過了設(shè)計規(guī)定，實(shí)際風(fēng)量幾乎是設(shè)計的兩倍，干管風(fēng)速達(dá)到了11m/s，支管特別是散流器喉部風(fēng)速也達(dá)到了67m/s，因此產(chǎn)生了附加噪聲。 3 )機(jī)組的彈簧阻尼器不好，有振動噪音。 2 )也要注意與機(jī)械室相關(guān)的入風(fēng)塔(口)、排氣塔(口)的位置，請勿將贓物、吵鬧的廚房等排氣口配置在安靜清潔的房間附近。 3 )機(jī)械室內(nèi)噪音源的控制應(yīng)以防音防振為主，吸音為輔助。 隔音是減少噪音對其他室內(nèi)的干擾的方法，隔音效果很大。 一個機(jī)房的隔音效果的好壞，取決于整個房間的隔壁、地板和門

13、窗等的綜合處理。 在此，強(qiáng)調(diào)孔和間隙對包圍結(jié)構(gòu)的隔音影響很大，當(dāng)配管通過機(jī)械室的包圍結(jié)構(gòu)時，孔周圍的間隙必須用彈性材料填滿。 例：一座政府辦公樓，審判室的噪音太大，影響了正常的辦公室。 根據(jù)調(diào)查，屋根室有兩級空氣壓縮機(jī)。 該機(jī)組安裝在彈簧減振支架上，排水管由于水箱的剛性直接進(jìn)入地板，完全抵消了阻尼器。 由這種振動產(chǎn)生的自然振動通過地板傳遞到建筑結(jié)構(gòu)，再傳遞到下層的地板，反映在法官的座位上。 對策：將這個排水管更改為不接觸地板，問題就解決了。 另外，在連接到壓縮機(jī)之前，請將金屬軟管連接到這種氣管上。 現(xiàn)象：一家酒店的食堂在泵房、冷凍室上面，有一個地方每次泵工作時，食堂里就會覺得地板在振動。 原因

14、：仔細(xì)調(diào)查的話，這一點(diǎn)是冷凍配管的衣架，這項工程的起吊沒有做阻尼器。 如果空氣被吸入管道，運(yùn)轉(zhuǎn)中泵振動，管道也振動的話，這家餐廳的這個地方就會覺得地板的振動很強(qiáng)。 如果泵穩(wěn)定，配管的振動少，那一點(diǎn)的振動微弱，幾乎感覺不到。 對策：在配管衣架上安裝彈簧阻尼器，在泵出入口完全安裝金屬軟管。 及時排除管內(nèi)的空氣。(3)噪音控制到系統(tǒng)選定設(shè)備1 )不要增大系統(tǒng)風(fēng)量，作用半徑不要太長。 2 )選擇鼓風(fēng)機(jī)時，請選擇高效率低噪音的鼓風(fēng)機(jī)，盡量采用葉片向后傾斜的離心鼓風(fēng)機(jī)，不要在壓頭上留下多馀的馀量。 3 )計算風(fēng)路時，風(fēng)速不能設(shè)定得太大，風(fēng)速過大時，風(fēng)路內(nèi)的風(fēng)噪和振動變大，消音器的消音量減少。 因此，在設(shè)計

15、民用建筑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時，風(fēng)道內(nèi)的空氣流速必須處于服務(wù)房間允許的噪音水平。 4 )風(fēng)機(jī)出入口的管道不應(yīng)急劇彎曲，在3D以上的距離。 5 )鼓風(fēng)機(jī)的出入請用柔性接頭防振(一般長度為100150mm )。 材料使用防火的玻璃布，或者使用防火人工皮革，在其短管后面的管道上卷上厚度為50mm的極細(xì)玻璃棉，長度為12m。 配管的托架、衣架請采用彈簧或橡膠減振。 例如：風(fēng)扇吸入部的大小太小引起振動的現(xiàn)象：某建筑物頂層辦公室的上層在設(shè)備之間，有向餐廳廚房補(bǔ)給風(fēng)的離心風(fēng)扇。 工程完成后，使用時這個辦公室有噪音和振動的干擾。 原因：檢查結(jié)果顯示，設(shè)備間這個鼓風(fēng)機(jī)吸入口的管道尺寸太小，吸入空氣偏流嚴(yán)重，鼓風(fēng)機(jī)搖晃向

16、吸入側(cè)傾斜，風(fēng)量減少，送風(fēng)管道也振動，辦公室內(nèi)有噪音。 對策：將吸入管的寬度變更為風(fēng)扇吸入口徑的1.25倍，即W=1.25D，可以解決噪音和振動。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，送風(fēng)機(jī)吸入口的氣流很重要，必須避免產(chǎn)生渦流。 吸入口的旋渦對鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量有很大的影響。 圖(a )的情況下風(fēng)量減少了25%，與此相對，(b )的情況下減少了5%。 (4)消聲器選定原則1 )消聲器主要為消除125、250和500Hz噪音，因此要選定低、中頻效應(yīng)高的電阻性或諧振消聲器。 2 )通過圍巾的風(fēng)速應(yīng)在6m/s以下，室式圍巾的通道截面上風(fēng)速應(yīng)在5m/s以上。 否則，啟動鼓風(fēng)機(jī)后，把圍巾內(nèi)的玻璃棉吹在大廳里像雪一樣！ ??！ ??！ 空調(diào)水系統(tǒng)防震噪音一例的酒店，泵揚(yáng)程大，電力大，安裝時未經(jīng)防震處理，冷凍機(jī)也未采取防震措施，運(yùn)行中振動大，管道支架吱吱作響，噪音大。 引起水和電的浪費(fèi)，影響了設(shè)備的壽命，嚴(yán)重影響了辦公室和客人的休息。 此空調(diào)系統(tǒng)的水泵揚(yáng)程為22.8m，原來安裝的水泵揚(yáng)程為50 m，明顯較大。 為此選擇了合理類型的泵。 在水泵機(jī)組底座和冷凍機(jī)機(jī)組底座下安裝3050 mm厚的橡膠防振板，在其出入口管段上安裝橡膠軟管接頭，達(dá)到了降低防振噪音的目的。 經(jīng)過改造，運(yùn)