室内环境及其控制技术

第三章室内环境及其控制技术室内空气品质室内热湿环境室内光环境室内声环境123401本章学习内容PPT模板：素材：背景：图表：下载：教程：资料下载：范文下载：试卷下载：教案下载：论坛：课件：语文课件：数学课件：英语课件：美术课件：科学课件：物理课件：化学课件：生物课件：地理课件：历史课件：第一节室内声环境声音基本性质和人耳听觉特性声音的传播规律舒适的声环境123024噪声控制03学习声环境的意义•声环境设计是专门研究如何为建筑使用者创造一个合适的声音环境。•声音是人类行为中重要的组成部分。•人们可以听到的声音都属于声环境范畴。人们可以听到谈话、鸟鸣、音乐、泉水叮咚、歌声等；但也能听到吵闹、机器轰鸣、车辆的轰鸣等噪声。•从人的感受上声音分两类：C类：舒服的，如音乐、歌唱、生活中的交谈等。U类：不舒服的，如噪声、爆炸声、刺耳的啸叫声等。有时，C类也会转换成U类，如邻居的歌声、以及需要听见听清而听不见听不清的讲话等。•声环境设计围绕着人的感受，在建筑设计中做到：1、如何保证C类的声音听清听好——音质设计。2、降低U类声音（噪声）对正常工作生活的干扰——噪声控制。04一、声音的基本性质1、声音的产生和传播声音产生于振动，振动的物体是声源“声”由声源发出，“音”在传播介质中向外传播在空气中，声源的振动引起空气质点间压力的变化，密集（正压）稀疏（负压）交替变化传播开去，形成波动即声波。052、频率、波长与声速——描述声音的基本物理量频率：每秒钟震动的次数，单位为Hz（赫兹）波长：两相邻波对应相同点之间的距离，单位每m(米)声速：声波在某一介质中传播的速度，单位m/s063、常用计量单位声压声波在传播过程中，媒质中各处存在稀疏和稠密的交替变化，因而各处的压强也相应地产生变化。没有声波时，媒质中有静压强，有声波传播时，压强随声波频率产生周期性变化；其变化部分，即有声波时的压强与静压强之差称声压。分贝人的听觉系统对声音强弱的响应接近于对数关系，所以工程实践中，通过将声音与选定的某种基准声音比较，并取二者声压、声强或声功率相对比值的常用对数，用于计算该声音强弱的级别，分别称为声压级、声强级或声功率级。这种“级”的对数标度方法也称为分贝标度，记为dB。分贝标度大体适合于人类对声音响度变化的感觉，用它作为单位度量声音十分方便。07声音噪声级dB对人的影响火箭导弹发射150-160听觉器官物理损伤喷气飞机喷口130-140痛、无法忍受螺旋桨飞机、高射机枪120-130痛柴油机、球磨机110-120难于忍受织布机、电锯、压缩机100-110较难忍受载重汽车、高速公路边90-100很吵，难于语言通讯大声说话、闹市70-80较吵一般说话60-70对其他讲话者有干扰普通房间50-60较静静夜30-40非常静消声室内10-20极静听觉下限0-10听(0)声音与人感觉的关系08二、与噪声有关的听觉特征1、掩蔽效应人耳在倾听一个声音的同时，如果存在另外一个声音，就会影响人耳对声音的听闻效果，为了保持听闻效果不变，就必须提高所听声音的声压级，这种由于另一个声音的存在而使人耳听觉灵敏度下降的现象，称为掩蔽效应。因此，在高噪声作用下，一个目标声音要能被听到，必须增大声压级，会导致不舒适的声环境。09二、与噪声有关的听觉特征2、听觉疲劳和听力损失人耳在高声级环境中保持一段时间，会出现闻阈提高的现象，即听力有所下降。如果这种情况持续时间不长，回到安静的环境中后听力会逐渐恢复。这种暂时性的闻阈提高的现象，称为听觉疲劳。如果闻阈的提高是不可恢复的，则称为听力损失。当人耳暴露于极强的噪声中，还会造成内耳器官组织的损害，导致一定程度永久性听力损失，严重的甚至出现耳聋，这称为声损伤。人如果长期在噪声环境下生活，还会出现随年龄增加听力逐渐衰退的现象。10三、声音的传播规律1、声反射当声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍时，声波将被反射。类似于光在镜子上的反射。11三、声音的传播规律2、声透射与吸收声波具有能量，简称声能。当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙）一部分声能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能）一部分穿透到另一空间。12三、声音的传播规律3、声扩散声波在传播过程中，如果遇到一些凸型的界面就会被分解成许多小的比较弱的反射声波，这种现象称为扩散。声波的适当扩散可以促进声音在室内均匀分布和防止一些声学缺陷的出现。13三、声音的传播规律4、声音的衰减声波在介质中传播时，因波束发散、吸收、反射、散射等原因，使声能在传播中减少的现象。导致声音衰减的三个主要原因：距离引起的衰减扩散引起的衰减空气吸收引起的衰减14三、声音的传播规律5、混响声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些。这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间。这种现象叫做混响。15四、舒适的声环境绿色声环境是指需要听的声音(如讲话、音乐等)能高保真；而不需要听的声音(即噪声)不会干扰人的工作、学习和生活。对于声环境而言，无噪声干扰且音质良好的声环境是舒适并有利于人身心健康的。因此，解决好噪声问题是绿色声环境的关键。我们除了对需要听的声音，要求听得清楚、听得好之外，对于不需要听的声音，特别是噪声，则希望尽可能地降低，以减少其干扰。采取有效的隔声、减噪措施，合理安排建筑平面布局和空间功能，减少相邻空间的噪声干扰以及外界噪声对室内的影响，可以显著改善声环境。16“居民、文教区”是指纯居民区和文教、机关区。“一类混合区”是指一般商业与居民混合区。“二类混合区”是指工业、商业、少量交通与居民混合区。“商业中心”是指商业集中的繁华地区。“工业集中区”是指在一个城市或区域内规划明确确定的工业区。“交通干线道路两侧”是指车流量每小时一百辆以上的道路两侧。本标准“适用区域”的地带范围，由地方人民政府划定。夜间频繁突发出现的噪声，其峰值不准超过标准值10dBA（如风机、排气噪声）。夜间偶然出现突发的噪声，其峰值不准超过标准值15dBA（如短促鸣笛声）单位：等效声级（dB）适用区间昼间夜间----------------------------------------------------------------------------------------------特殊住宅区４５３５居民、文教区５０４０一类混合区５５４５商业中心区、二类混合区６０５０工业集中区６５５５交通干线道路两侧７０５５一、城市区域的环境噪声标准17《民用建筑隔声设计规范》室内允许噪声级（dB）允许值适用场所≤25一、二级听力测试室≤30三级听力测试室≤35特级旅馆客房≤40一级住宅的卧室、书房，有特殊安静要求的教学用房，一级医院病房，一级旅馆客房，特级旅馆会议室及多用途大厅≤45一级住宅起居室，二级住宅卧室、书房，一、二级医院手术室及二级医院病房，特级旅馆办公室，一级旅馆会议室、多用途大厅，二级旅馆客房≤50二级住宅起居室，三级住宅卧室、书房及起居室，学校的一般教室，三级医院的手术室和病房，特级旅馆餐厅、宴会厅，一级旅馆办公室，二级旅馆多用途大厅，二、三级旅馆会议室≤55学校无特殊要求的房间，一、二级医院的门诊室，一级旅馆餐厅、宴会厅，二级旅馆办公室，三级旅馆客房及办公室≤60三级医院门诊室，二级旅馆餐厅、宴会厅二、室内环境噪声标准18三、环境噪声的控制原则和步骤噪声自声源发出后，经中间环境的传播、扩散才能到达接受者，因此解决噪声污染问题就必须依次从噪声源、传播途径和接受者三方面分别采取在经济、技术和要求上合理的措施。从声源控制噪声是最根本的措施，但是使用者一般都难以对噪声源进行根本的改造。若能在声源处局部地减弱了辐射强度，也可使中间传播途径中的噪声得到显著改善。19三、环境噪声的控制原则和步骤如果由于技术上或经济上的原因，无法有效降低声源的噪声时，就必须在噪声的传播途径上采取适当措施。首先，在总图设计中应按照“闹静分开”的原则，对强噪声源的位置合理布置；其次，改变噪声传播的方向或途径；另外，充分利用天然地形如山冈、土坡和已有建筑物的声屏障作用和绿化带的吸声降噪作用，也可以收到可观的降噪效果。20三、环境噪声的控制原则和步骤控制噪声的最后一环是在接收点进行防护。假如在声源及其声波传播途径上采取的噪声控制措施不能有效实现，或只有少数人在吵闹的环境中工作时，个人防护则是一种经济有效的方法。常用的防护用具有耳塞、耳罩、头盔三种形式。当然，这些个人防护措施也还存在一些问题，比如耳塞长期佩带，会有耳道中出汗或其他生理反应；耳罩不易和头部紧贴而影响到隔声效果；而头盔因为比较笨重，所以只在特殊情况下采用。21三、环境噪声的控制原则和步骤•1、掩蔽噪声多数情况下，可通过降低噪声的声压级实现噪声控制，但有时可用增加噪声的方法通常可以利用电子设备产生的背景噪声来掩蔽令人讨厌的噪声，来解决噪声控制的问题。如果有条件，还可以适当地增加分布均匀的背景音乐，使其成为更有效的掩蔽噪声。22三、环境噪声的控制原则和步骤2、室内吸声减噪由于总体布局和其他原因，利用上述环境噪声控制的措施无法实现时，可以在建筑物内装置吸声材料以改善室内的听闻条件和减少噪声的干扰。如果室内的界面有足够的吸声材料，则混响声的声压级就可以得到显著的减弱，而且任何暂态噪声也就很快被吸收（就空气声而言），室内就会显得比较安静。在走道、休息厅、门厅等交通和联系的空间，结合建筑装修适当使用吸声材料很有好处。如果对窄而长的走道不做吸声处理，这种走道就起着噪声传声筒的作用；如果在走道的顶棚及侧墙的墙裙以上做吸声处理，就可以使噪声局限在声源附近。23三、环境噪声的控制原则和步骤•3、建筑隔声许多情况下，可以把发声的物体或把需要安静的场所封闭在一个小的空间内，使其与周围环境隔离，这种方法称为隔声。建筑围护结构的隔声性能分成两类：一是空气声隔声性能二是围护结构的震动传播称为固体声或撞击声隔声是降低噪声最重要的手段之一，一般墙体可以具有30分贝的隔音量。24三、环境噪声的控制原则和步骤•4、建筑隔振与消声振动现代建筑的内部和周边常常配置了许多机械设备，例如电梯、水泵、风机、冷却水塔等，这些设备以及附属的管道在为建筑的使用者带来便利的同时，又是一个重要噪声源，因此在设计和安装这些设备和管道时，一定要注意隔振降噪，降低危害。25三、环境噪声的控制原则和步骤5、常见隔声减噪措施在进行住宅和旅馆等建筑进行设计时，应尽量的对室内声环境有较高要求的建筑有预见的考虑。住宅建筑隔声减噪措施：住宅楼群中的儿童游戏场的位置选择，应避免对住宅产生噪声干扰。当住宅沿城市干道布置时，卧室或起居室不应设在临街的一侧。如设计确有困难时，每户至少应有一主要卧室背向吵闹的干道。当上述条件也难以满足时，可利用临街的公共走廊或