建筑声学复习知识点.doc

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建筑声学知识点 建筑声环境,或称建筑声学,是建筑空间环境控制学的一门分支.它主要研究的内容:室内厅堂音质和噪声控制.对于新建的建筑,我们面临很多新问题,其中在声环境方面有如下几个方面: 1.剧院,演讲厅,音乐厅,电影院,多功能厅和大容积非演出性厅堂的室内声环境的设计; 2.开敞式办公房间的噪声控制; 3.采用轻型材料的建筑的隔声问题; 4.室内空调设备,机械设备,电器设备等产生的噪声如何控制; 5.室外环境噪声对人的干扰; 一.人的听觉特性 1.人耳对声音的感觉 音频范围是指在有足够的声强和声压的条件下,能引起正常人耳听觉的频率范围,约为20~20000HZ,对频率为1000HZ的声音,人耳刚能听到的下限声压为2×10-5N/M2;使人产生疼痛感的上限声压为20N/M2。 2.掩蔽作用 人的听觉器官能够分辨同时存在的几个声音,但由于某一个声音的存在,要听清另外的声音,必须把这些声音提高,这些声音的可闻阈(可闻下限)提高了,这种现象称为“掩蔽”。可闻阈所提高的分贝数称为“掩蔽量”。 掩蔽的特点是接近掩蔽声频率的掩蔽量最大,即频率相近的声音,掩蔽较显著,掩蔽声的声压 越大掩蔽量就越大,对所有高频声的掩蔽量越显著,低频声容易完全掩蔽高频声,高频3.人的听觉对高频声敏感,对低频声不敏感. 二.材料的吸声特性 目前生产和使用的吸声材料很多,它们的吸声原理——由声能转变为热能及其它能——虽然相同,但转化的具体物理过程却因不同类型的材料而有所区别,它反映了不同类型材料具有不同的吸声频率特性。在室内设计中,正确合理的选择吸声材料对于创造一个良好的室内声环境是非常重要的。下面根据各种常用材料的不同特性,将吸声材料及吸声结构归纳为五大类加以介绍。 1、多孔吸声材料 (1)多孔吸声材料的类型包括:有机纤维材料、麻棉毛毡、无机纤维材料、玻璃棉、岩棉、矿棉,脲醛泡沫塑料,氨基甲酸脂泡沫塑料等。聚氯乙烯和聚苯乙烯泡沫塑料不属于多孔材料,用于防震,隔热材料较适宜。 (2)构造特征:材料内部应有大量的微孔和间隙,而且这些微孔应尽可能细小并在材料内部是均匀分布的。材料内部的微孔应该是互相贯通的,而不是密闭的,单独的气泡和 密闭间隙不起吸声作用。微孔向外敞开,使声波易于进入微孔内。 (3)吸声特性主要是高频,影响吸声性能的因素主要是材料的流阻,孔隙 ,结构因素、厚度、容重、背后条件的影响。 a.材料厚度的影响 任何一种多孔材料的吸声系数,一般随着厚度的增加而提高其 低频的吸声效果,而对高频影响不大。但材料厚度增加到一定程度后,吸声效果的提高就不明显了,所以为了提高材料的吸声性能而无限制地增加厚度是不适宜的。常用的多孔材料的厚度为: 玻璃棉,矿棉 50—150mm 毛毡 4---5mm 泡沫塑料 25—50mm b.材料容重的影响 改变材料的容重可以间接控制材料内部微空尺寸。一般来讲,多孔材料容重的适当增加,意味着微孔的减少,能使低频吸声效果有所提高,但高频吸声性能却可能下降。合理选择吸声材料的容重对求得最佳的吸声效果是十分重要的,容重过大或过小都会对多孔材料的吸声性能产生不利的影响。 c.背后空气层的影响 多空材料背后有无空气层,对于吸声特性有重要影响。大部分纤维板状多孔材料都是周边固定在龙骨上,离墙50—150mm距离安装。材料空气层的作用相当于增加了材料的厚度,所以它的吸声特性随着空气层厚度增加而提高,当材料离墙面安装的距离(既空气层的厚度)等于1/4波长的奇数倍时,可获得最大的吸声系数;当空气层的厚度等于1/2波长的整数倍时,吸声系数最小。 d.材料表面装饰处理的影响 大多数吸声材料在使用时常常需要进行表面装饰处理.常见的方法有:表面钻孔开槽,粉刷油漆,利用织布,穿孔板和塑料薄膜等。这些方法都将影响材料的吸声特性。 半穿孔的矿棉吸声板增加了材料暴露在声波中的面积,既增加了有效吸声面积,因此提高了材料的吸声特性。 粉刷油漆等于在材料表面上加了一层高流阻的材料,将会影响材料的吸声特性,特别是在高频段影响更显著。 采用金属网,玻璃布和低流阻的材料或选择穿孔率大于20%的穿孔板做护面层时,对材料的吸声性能影响不大。若穿孔率小于20%时,对高频段的吸声会有影响,低频影响不大。 2、穿孔板共振吸声结构 采用穿孔的石棉水泥、石膏板、硬质纤维板、胶合板以及钢板、铝板,都可作为穿孔板共振吸声结构,在其结构共振频率附近,有较大的吸收,适于中频,穿孔板的共振频率的公式,即: C P fo= ——√————— HZ Zπ L(T+δ) fo—穿孔板的共振频率,HZ C—声速,CM/S L— 后空气层厚度,CM t—板的厚度,CM δ—孔口末端休整量,CM P—穿孔率,即穿孔面积与总面积之比 3、薄膜吸

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