建筑声环境基本知识共44页
建筑声环境基本知识资料讲解
间压力变化，密集（正压）稀疏（负压）交替变化传播， 形成波动。——疏密波——纵波
室内声学——主要涉及空气声 噪声控制——还须考虑固体声
（二）声波的描述
物理描述
1、物理描述——3参数 1）f（频率）：每秒钟振动次数，单位：Hz(赫兹）。 2）（波长）：传播途径上相邻同相位质点间距离或声
电梯机房及井道应避免与有安静要求的房间紧邻，当受条件限制而紧 邻布置时，应采取隔声和减振措施：
1 电梯机房墙面及顶棚应做吸声处理，门窗应选用隔声门窗，地面应 6.6.7 做隔声处理；
2 电梯井道与安静房间之间的隔墙做隔声处理；
3 电梯设备应采取减振措施。
表4 《绿色建筑评估标准》（GB/T 50378-2014）涉及室内声环境条文
限值的平均值，得3分；达到高要求标准限值，得3分。
主要功能房间的隔声性能良好，评价总分值为9分，并按下列规则分别
8
评分并累计：
室
1构件及相邻房间之间的空气声隔声性能达到现行国家标准《民用建筑
内 环 境
8.2
8.2.2
隔声设计规范》中的低限标准限值和高要求标准限值的平均值，得3分； 达到高要求标准限值，得5分；
好：音质丰满、浑厚、有感染力、为演出和集会 创造良好效果。
不好：嘈杂、声音或干瘪或浑浊，听不清、听不 好、听不见。
阿迪库斯音乐厅——露天 剧场
剧场
体育馆
（二）隔声、隔振设计
有安静要求——录音室、演播室、客房、卧室
1、录音室、演播室对隔声隔振要求很高——专门声学设计 2、客房、卧室——人们对安静要求越来越重视 ——为节约空间和建筑造价，使用薄而轻的隔墙——隔声 问题 例：1）公寓隔声、机房振动问题。
建筑声环境概述
建筑声环境概述建筑声环境是指在建筑内部和外部空间的声学环境，涉及到声音的传播、衰减、反射、折射等现象。
建筑声环境设计的主要目的是确保室内空间的听闻质量，降低噪声对人们生活的影响，提高人们的舒适度和生活品质。
建筑声环境设计需要考虑以下几个方面：音频范围：人耳能听到的声音频率一般在 20～20000Hz，高于 20000Hz 的声音称为超声，低于 20Hz 的声音称为次声。
在声频范围内，将频率低于 300Hz 的声音称作低频声；300-1000Hz 的声音称作中频声，1000Hz 以上的声音称作高频声。
人耳能够听到的声音频率范围通常在20～20000Hz。
超过这个范围的，就分别被称为超声波和次声波。
在人类听觉所能感知的声频范围内，按照频率的不同，我们又分别称之为低频声、中频声和高频声。
其中，低频声是指频率低于300Hz的声音，中频声则是指频率在300～1000Hz之间的声音，高频声则是指频率高于1000Hz的声音。
这些分类构成了声音的不同频段，并在许多领域都有各自独特的应用。
听阈和痛阈：人耳刚能感觉到声音的声压称为听阈，不同频率的声波的听阈不同。
使人产生疼痛感的上限声压称为痛阈，对 1000Hz 的声音为 20Pa。
听阈和痛阈是描述声音引起人类感知和疼痛阈值的术语。
听阈是指人耳刚能感觉到声音的声压，而痛阈则是指使人产生疼痛感的上限声压。
不同频率的声波的听阈和痛阈也会有所不同。
例如，对于1000Hz的声音，其听阈为20Pa，而痛阈则高于该值。
这些术语在声音研究、听力保健等领域具有重要意义。
声压级：声压级是表示声音强弱的指标，通常用分贝（dB）表示。
人耳对声音大小的感觉近似地与声压呈对数关系。
声压级是衡量声音强弱的标准，通常以分贝（dB）为单位来表示。
在人类听觉系统中，人耳对声音大小的感知与声压级之间呈现出近似对数关系。
这种关系意味着，当声压级增加一倍时，人耳感受到的声音强度也会相应地增加一倍。
因此，在声音传播过程中，声压级的测量对于评估声音的质量和强度非常重要。
建筑环境学建筑声环境
客观评价法
利用声学仪器和设备对声环境进 行测量和评估，如声级计、频谱 分析仪等。
综合评价法
结合主观和客观评价方法，综合 考虑人的主观感受和声学参数， 全面评估声环境质量。
声环境标准与规范
国家标准
制定了一系列声环境质量标准，如《声环境 质量标准》等，规定了不同区域和场所的声 环境限值。
行业规范
各行业根据自身特点制定了相应的声环境规范，如 《电影院建筑设计规范》等。
隔音结构的设置
通过设置隔音墙、隔音门 等结构，阻隔声音的传播 ，保证室内安静。
声学设计咨询
在进行室内装修时，可以 寻求专业的声学设计咨询 ，根据房间用途和要求进 行针对性的声学设计。
室外声环境的优化
绿化带降噪
在道路两侧或居住区周围 种植密集的树木和草坪， 利用植物的降噪作用减少 噪音对居民的影响。
声屏障设置
在噪声源附近设置声屏障 ，如隔音墙或隔音板，阻 挡噪声的传播。
城市规划与声环境
合理规划城市布局，避免 高噪声区域与居住区相邻 ，降低噪音对居民生活的 影响。
建筑材料的声学特性
吸声材料
具有多孔性结构，能够 吸收和散射声音的建筑 材料，如矿棉、玻璃纤
维等。
隔音材料
能够阻碍声音传播的材 料，如隔音墙、隔音门
声场是指声音传播的空间范围 和特性，包括声音的分布、传 播方向和衰减等。
在建筑声环境中，声场的变化 会影响到声音的传播特性和听 感。
03
CATALOGUE
建筑声环境的设计与优化
室内声环境的设计
01
02
03
吸声材料的选择
选择具有高吸声性能的材 料，如玻璃纤维、矿棉等 ，可以有效吸收室内声波 ，降低噪音。
建筑声学基本知识
1、 第一章中基本概念的理解。
声波：声源振动引起弹性媒质的压力变化，并在弹性媒质中传播的机械波。
声源：振动的固体、液体、气体。
声压：空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏。
（空气压强的变化量，10-5～10 Pa 量级）特性：波长λ、频率 f 、声速 c声源：通常把受到外力作用而产生振动的物体称为声源。
原理：声源在空气中振动，使邻近的空气振动并以波动的方式向四周传播开来，传入人耳，引起耳膜振动，通过听觉神经产生声音的感觉。
振动的产生：这里只介绍最简单的振动——简谐振动。
物体振动时离开平衡位置的最大位移称为振幅，记作A ，单位米(m)或者厘米（cm ）；完成一次振动所经历的时间称为周期，记作T, [单位秒（s ）]。
一秒钟内振动的次数称为频率，记作f ，[单位赫兹（Hz ）]。
它们之间的关系 f = 1/T 。
如果系统不受其它外力，没有能量损耗的振动，称为“自由振动”，其振动频率叫做该系统的“固有频率”记作f0 。
振动在空气中的传播──声波:分为横波和纵波。
质点的振动方向和波的传播方向相垂直，称为横波。
如果质点的振动方向和波的传播方向相平行，则称为纵波。
在空气中传播声波就属纵波。
声波的传播是能量的传递，而非质点的转移。
空气质点总是在其平衡点附近来回振动而不传向远处。
声速与媒质的弹性、密度和温度有关空气中的声速：理想气体中空气中声速是温度的单值函数。
在建筑环境领域中变化范围很小，近似：340 m/s固液体中的声速❑ 钢 5000 m/s❑ 松木 3320 m/s❑ 水 1450 m/s❑ 软木 500 m/s波阵面：声波从声源发出，在同一介质中按一定方向传播，在某一时刻，波动所到达的各点的包迹面称为波阵面。
波阵面为平面的称为平面波，波阵面为球面的称为球面波。
次声波和超声波：人耳能感受到的声波的频率范围大约在20－20000Hz 之间。
低于20Hz 声波成为次声波，高于20000Hz 称为超声波。
建筑声学基本知识
建筑声学基本知识建筑声学是一门研究建筑物内声音环境问题的科学，涉及室内音质和建筑环境的噪声控制。
以下是建筑声学的一些基本知识：房间体型和容积的选择：建筑声学中，房间的体型和容积对声音的传播和反射有很大影响。
适当的选择可以提高室内音质，降低噪声影响。
在建筑声学中，房间的体型和容积对声音的传播和反射起着至关重要的作用。
不同的房间体型和容积会影响声音的吸收和反射，进而影响室内音质。
适当的选择房间体型和容积，可以有效地提高室内音质，降低噪声影响，为我们创造一个更加舒适、健康的生活环境。
在选择房间体型和容积时，需要考虑房间的功能、用途和面积等因素。
例如，音乐厅、电影院等需要较高的音质效果，可以选择较为规整的房间体型和较大的容积，以利于声音的扩散和反射。
同时，在选择材料时，需要考虑材料的吸声性能和反射性能等因素，以进一步优化室内音质。
除了房间体型和容积的选择，还需要考虑室内的家具、装饰等因素对声音的影响。
例如，软包墙面、地毯等可以吸收噪声、减少反射，提高室内音质。
而硬质墙面、玻璃等则容易产生回声、颤动等声学问题，需要合理处理。
总之，建筑声学中，房间的体型和容积的选择对声音的传播和反射有很大的影响，适当的选择可以提高室内音质，降低噪声影响。
同时，需要考虑多种因素的综合作用，创造一个舒适、健康的生活环境。
最佳混响时间及其频率特性的选择和确定：混响时间是指声音在室内衰减至原强度的一定比例所需的时间。
合理设置混响时间可以提高音质，避免回声和共鸣等问题。
最佳混响时间及其频率特性的选择和确定是室内声学设计中的重要环节。
混响时间是指声音在室内衰减至原强度的一定比例所需的时间，它与室内材质、空间大小、温度等因素密切相关。
合理地设置混响时间可以有效地提高音质，避免回声和共鸣等声学问题。
在音乐厅、录音室等场所，混响时间的合理设置更是至关重要，因为它直接影响到观众和录音师对声音的感受和评价。
频率特性是指声音在不同频率下的传递特性。
建筑声环境基本知识
6.6.7
1 电梯机房墙面及顶棚应做吸声处理，门窗应选用隔声门窗，地面应 做隔声处理；
2 电梯井道与安静房间之间的隔墙做隔声处理； 3 电梯设备应采取减振措施。
表4 《绿色建筑评估标准》（GB/T 50378-2014）涉及室内声环境条文
一、声波描述
（一）声波 弹性介质（空气、固体）中，声源振动引起质点 间压力变化，密集（正压）稀疏（负压）交替变化传播， 形成波动。——疏密波——纵波
C类—U类：如午睡时邻居优美歌声、午夜音乐。
1、如何保证C 类的声音听清听好——音质设计、隔声隔振
2、降低U 类声音对正常工作、生活的干扰——噪声控制
（一）厅堂音质设计
有音质要求——音乐厅、剧院、礼堂、多功能厅
好：音质丰满、浑厚、有感染力、为演出和集会 创造良好效果。 不好：嘈杂、声音或干瘪或浑浊，听不清、听不 好、听不见。
乐队排练厅
录播音室
（三）环境噪声控制——声环境及降噪设计 噪声允许标准、规划及建筑设计阶段如何避 免噪声问题。 1）居住区——噪声干扰问题。 2）临街住宅楼、教学楼、高速公路、高架桥交通噪 声问题。 3）公共场所声环境问题。
4）机场噪声扰民问题。
公路隔声屏障
地铁隔声屏障
轨道交通隔声屏障
餐厅
热泵噪声治理
第3篇 声环境设计
第1章 声环境设计基本知识 第2章 第3章 第4章 室内声学原理 吸声材料与吸声结构 建筑隔声 研究 内容 基础 知识
第5章 室内音质设计
第6章 声环境及降噪设计
第1章 声环境设计基本知识
1.1 声音的基本性质 1.2 声音的计量 1.3 人耳的主观听觉特性
建筑声学基本知识
建筑声学基本知识建筑声学第二章声环境设计的基本知识2.1 声音的基本性质声音产生于振动;如人的讲话有声带振动引起，扬声器发声是由扬声器膜片的振动产生的。
振动的物体是声源。
声源在空气中振动时，使邻近的空气随之产生振动并以波动的方式向四周传播开来，当传到人耳时，引起耳膜产生振动，最后通过听觉神经产生声音感觉。
“声”由声源发出，“音”在传播介质中向外传播。
2.1.1 声音的产生和传播在空气中，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。
（如图）2.1.2 频率、波长与声速描述声音的基本物理量f：频率，每秒钟振动的次数，单位Hz(赫兹）：波长，在传播途径上，两相邻同相位质点距离。
单位没m(米)声波完成一次振动所走的距离。
C：声速，声波在某一介质中传播的速度。
单位m/s。
在空气中声速：在0℃时，C钢=5000m/s, C水=1450m/s在15C时，C空气=340m/s参数间存在如下关系：c=f* 或 =c/f人耳可听频率范围为20Hz~20KHz, <20Hz为次声，>20KHz为超声其中，人耳感觉最重要的部分约在100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm2.1.3 声波的绕射、反射和散射波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按一定方向传播，在某一时间到达空间各点的包络面称为波阵面。
球面波：波阵面为球面的点声源发出的波，声线与波阵面垂直。
如人、乐器。
平面波：波阵面为平面的波，声源互相平行，如线声源，多个点声源叠排。
如马路上并排行驶的汽车。
平面波的声能在传播过程中不聚集、不离散，声强不变点声源发出的球面波，距离每增加一倍，声压级衰减6dB。
声波的绕射声波在传播过程中遇到障碍或孔洞时将发生绕射。
绕射的情况与声波的波长和障碍物（或孔）的尺寸有关。
与原来的波形无关。
能绕到障碍物的背后改变原来的传播方向继续传播。
如古语“只闻其声不见其人”“隔墙有耳”声波的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。
建筑声环境复习资料
第一章1.声音本身的传播方式：声音来源于振动的物体（声源），通过介质以声波的形式传播。
声波是靠质点的震动向外传播声能，质点只振动不移动，声音是一种能量波动。
2.声音三要素：声音的强弱，音调的高低，音色的好坏3.声音既是一种波又是一种能量4.绕射反射：当声波遇到有孔的障板发生绕射，遇到一块尺度远大于波长的障板发生反射。
5.驻波：当两列相同的波在同一直线上相向传播时，叠加后产生的波称之为驻波。
5声波的散射：声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，称为散射声音的计量1）声强I=dW/dS （W/㎡）dW—（单位时间内通过Ds的声能）WdS—（声能通过的面积）㎡自由声场中球面波，球面声强I=W/4π·r²2）声压P=Pmax/根号2 （N/㎡）自由场，I=P²/空气密度·c（空气密度·c）是空气的介质特性阻抗，在20℃时，其值为415N·s/m³3)声能密度D=I/cc—空气中的声速c=波长*频率=波长比周期Lw 声功率级Li 声强级Lp 声压级6.声级的叠加（公式不用背特例要有；两个相同的叠加（特例要记得））总声能密度E=各个声能密度代数和（W/㎡）总声压=各声压的均方根值（方根和开方）（N/㎡）叠加公式两个数值相等的声压级叠加式，只比原来增加3dB，3 4.8,4 6,5 7，10 10由于对数预算原因，两个声压级差超过10dB，附加值将不超过大的声压级1dB,小声压级略去不计7.频谱：频率为横坐标，声压级为纵坐标的频谱图。
一个单一频率的简谐声信号，又称纯音。
其频谱图是一根在其频率标度处的竖线，竖线的高度表示其强度的声压级值。
由频率离散的若干个简谐分量复合而成的声音成为复音，如管弦乐器发出的声音。
其频谱图中，每个简谐分量对应着一条竖线，构成线状谱。
复音音调的高低取决于频率最低的那个分量，称为“基音”，其频率为“基频”。
建筑声环境
0.8
0.7 0.6 0.4 -
0.8
0.7 0.5 0.4 -
0.8
0.7 0.5 0.4 -
声源的指向性
声源在辐射声音时，声音强度分布的一个重要特性为指向性。声源的尺寸越大， 指向性就越强。 指向性指数DI：在离实际声源相同距离r处，实际声压级和参考声压级之差，单位 为dB。指向性指数DI的分布往往是需要通过现场实测来获得。 指向性因数Q：实际声强与参考声强的比值，DI=10lgQ。 当无方向性点声源在完整的自由空间时，指向性因数Q等于1；如果无方向性点声 源贴近一个界面如墙面或地面，声能辐射到半个自由空间时，Q等于2；在室内两界面 交角处（1/4自由空间）时，Q等于4；在三个界面交角处（1/8自由空间）时，Q等于8。 如果声源不是点声源，则其指向性因数与声源面积S0及频率f都有关，见下图。
实际的环境噪声并不都是稳态的，比如城市交通噪声，是一种随时间 起伏的随机噪声。累积分布声级就是用声级出现的累积概率来表示这类噪 声的大小。例如 L1 0 7 0 d B ，表示10%的测量时间内的声级超过70dB，而其 他90%时间的噪声级低于70dB。通常在噪声评价中多用L10、L50、L90。 L10表示起伏噪声的峰值，L50表示中值，L90表示背景噪声。在英、美等 国以L10作为交通噪声的评价指标，而日本用L50，我国目前用 L A eq .T 。 当随机噪声的声级满足正态分布条件，等效连续A声级 L A eq ,T 和累积分 布声级L10、L50、L90有以下关系：
5
喷气式飞机 气锤 汽车 钢琴 女高音
2.
对话
I
W 4 r
2
3.
I
p
2
0c
声压级、声强级、声功率级及其叠加
02建筑声学基本知识
透射系数：
Ei Eo
反射系数： Eo 吸声系数：
I p 2 0c
Er
Eo E E E
应用：不同材料，不同的构造对声音具有不同的性能。在隔声中希望用透射 系数小的材料防止噪声。在音质设计中需要选择吸声材料，控制室内声场。
P P 1 P 2 ... P n
2
2
2
2
2 2
P P 1 P 1 ... P n Lp 20 lg 20 lg Po Po 20 lg 10
Lp 1 20
2
2014年9月28日
10
Lp 2 20
... 10
例题1 两辆汽车声压级分别77dB和80dB，求总声 压级 例题2 车间总声压级92dB，停止运转一台设备，背 景噪声为88dB，求该设备运转时的噪声级。
2014年9月28日
建筑声学20
建筑声学基本知识
第三节 人的听觉感觉
1、声音的频谱与声源的指向性
A、 声音的频谱 频谱——表示某种声音 频率成分及其声压级组成情况的图形， 傅立叶理论及现代信号处理技术证明： 理论上任何振动的波形都可以分解为若干单频简谐振动的合成。 分立谱：如弦振动产生的声音。 连续谱：谈话、机器的噪声，大多的自然声。 频谱通常根据需要分成若干个频带，带宽（Band)可宽可 窄。最常用的有倍频带和1/3倍频带。
——建筑声学的新挑战
4、声学发展简史：
公元前古希腊、罗马的露天圆形剧场
2014年9月28日
建筑声环境基本知识
引入
——为使用者创造一个合适的声环境 把声环境品质作为基本功能要求整合到建筑 设计、城市规划的方案构思过程中，拓宽建 筑师、规划师的创造思路
——人对声音的感受： C类：舒服，如音乐、歌唱、生活中交谈。 U类：不舒服，如噪声、爆炸声、刺耳啸叫声。 C类—U类：如午睡时邻居优美歌声、午夜音乐。
第1章 声环境设计基本知识
第2章 第3章 第4章
室内声学原理 吸声材料与吸声结构 建筑隔声
基础 知识
第5章 室内音质设计
研究
第6章 声环境及降噪设计 内容
第1章 声环境设计基本知识
1.1 声音的基本性质 1.2 声音的计量 1.3 人耳的主观听觉特性
1.1 声音的基本性质 一、声波描述
（一）声波 弹性介质（空气、固体）中，声源振动引起质点
表3 《民用建筑绿色设计规范》（JGJ/T229-2010）涉及建筑声环境条文
章节条文
内容
5.4
场地声环境设计应符合国家标准《声环境质量
5 场 地 与 室 外 环 境
场 地 规 划 与 室 外 环 境
标准》GB3096-2008规定。应对场地周边的噪 声现状进行检测，并应对项目实施后的环境噪 声进行预测。当存在超过标准的噪声源时，应 采取下列措施： 5.4.3 1 噪声敏感建筑物应远离噪声源；
6.6.2 毗邻城市交通干道的建筑，应加强外墙、外窗和外门的隔声性能
下列场所的顶棚、楼面、墙面和门窗宜采取相应的吸声和隔声措施：
1 学校、医院、旅馆、办公楼建筑的走廊及门厅等人员密集场所； 6.6.3
2 车站、体育场馆、商业中心等大型建筑的人员密集场所；