建筑声环境基本知识资料讲解
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。
建筑声学处理基本知识
建筑声学处理基本知识在建筑声学处理中，了解基本知识是至关重要的。
建筑声学处理是指通过改善建筑物内部环境的声学特性，以提供舒适的听觉体验。
本文将介绍建筑声学处理的基本概念、技术和方法，帮助读者了解如何提升建筑空间的音质。
一、声学基础知识1. 声波传播：声音是由物体振动引起空气中分子的振动而产生的波动，通过空气传播。
了解声波的传播特性对建筑声学处理至关重要。
2. 声音的特性：声音可以通过频率、振幅和声音的质量进行描述。
频率决定声音的音调，振幅决定声音的音量，而声音的质量则决定了声音的清晰度和丰富度。
3. 声学参数：声学参数是用来描述声学特性的定量指标。
常用的声学参数包括声压级、声衰减、回声时间等。
通过测量这些参数，可以评估建筑空间的声学性能，从而进行声学处理。
二、建筑声学处理的目标1. 噪音控制：建筑空间中的噪音来自于外界环境和内部设备的声音。
通过选择合适的材料和技术，可以减少噪音的传播和反射，提供一个安静的工作或生活环境。
2. 音质改善：建筑声学处理还旨在改善音质，使声音更加清晰、自然和适宜。
通过控制回声时间、声波传播方向等，可以提高音质，并营造出符合特定需求的声学环境。
三、建筑声学处理的方法1. 吸声材料：吸声材料可以有效地吸收声音，减少声波的反射和传播。
常见的吸声材料包括吸音板、吸音砖等。
这些材料具有孔隙结构，可将声波能量转化为热能，降低噪音水平。
2. 隔声材料：隔声材料用于隔离建筑空间与外界环境的声音。
常见的隔声材料包括隔音墙、隔音窗等。
这些材料具有较高的隔声系数，能有效地阻止噪音的传播。
3. 悬挂吊顶：悬挂吊顶是一种常用的声学处理方法，可用于减少回声和提高音质。
通过在建筑物顶部悬挂吸声材料，可以降低声音的反射，改善声学环境。
4. 音频系统优化：对于特定用途的建筑空间，如剧院或音乐厅，音频系统优化是必不可少的。
通过合理设计音箱、扬声器位置和音频处理设备，可以使音乐或演讲效果更加出色。
四、建筑声学处理的实际应用1. 剧院和音乐厅：剧院和音乐厅是需要优质声学环境的场所。
环境科学概论5.建筑声环境解析
4、自由场：无反射无吸收的理想声场。 5、室内声场：声波在一个被界面围团的空间中传播时， 受到各个界面的反射与吸收，此时形成的声场为室内 声场。 室内声场比无反射的自由场复杂。
3、 双耳听闻效应(方位感) 同一声源发出的声音传到两只耳朵时，由于到达双 耳的声波之间存在一定的时间差、强度差、位相差， 使听者能够辨别声音的方向。双耳辨别方向的能力 称方位感。 应用：弱化掩蔽声声源的方位感，来控制噪声。
日本办公楼噪声干扰感觉的调查 打电话声 打电话声 谈话声 电话铃声 空调声
噪声对生活工作的影响 实验发现：开始影响人的噪 声级为40－45dBA
80 70 60 50 40 30 20 10 0
很干扰百分数/%
对人体功能的影响： 新建筑物理 FIG3.1-2830
20 30 40 50 60 70 80 90 等效声压级/dBA
记忆力衰退、反应迟钝等 对健康的影响： 神经衰弱、消化不良、心脏 病、高血压、动脉硬化等心 血管疾病。
3、 噪声的危害 长期工作环境 ＞90dB
正常听力→听觉疲劳→噪声性耳聋→轻度耳聋→重度耳聋→职业耳聋
听力损失
10dB
25dB
30dB
60dB
80dB
使听阈上升
500/1000/2000Hz三个 频率下的平均听力损失 句子可懂度下降13%； 句子+单音节词混合可 懂度下降38%。
噪声对听觉器官的损害
中频噪声： 350～1000Hz——高压风机等
高频噪声： ＞1000Hz ——锯子等
2、室内噪声来源
11% 23%
主要噪声
交通噪声 工业噪声
11%
51%
4%
施工噪声 社会生活噪声 其他
第一讲 建筑声环境概述
1.2.3 材料的声学性能测试与研究 吸声材料:材料的吸声机理,如何测定材料的吸声系数,不 同吸声材料的应用等等. 隔声材料:材料的隔声机理,如何提高材料的隔声性能,如 何评定材料的隔声性能,材料隔振的机理,不同材料隔振效果等. 实例: 1)天花板吸声性能,剧场座椅吸声性能. 2)轻质隔墙产品隔声性能,如何提高隔声能力? 3)军委演播大厅雨噪声问题.
第一讲
建筑声环境概述
1.1 声环境设计的意义
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: U类:舒服的,如音乐,歌唱,生活中的交谈等. C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,别人之间的甜言蜜语, 以及应该听见听清而听不见,听不清的交谈等. 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.
音乐厅声学设计理论的出现
从十九世纪开始,在维也纳,莱比锡,格拉斯哥和巴塞尔等城市, 都建造了一些供演出的音乐厅,这些十九世纪建造的音乐厅已反映出声 学上的丰硕成果,直到今天仍然有参考价值. 到二十世纪,赛宾(Wallace Clement Sabine,1868-1919)(哈佛大 学物理学家,助教) 在1898年第一个提出对厅堂物理性质作定量化计算 的公式——混响时间公式,并确立了近代厅堂声学,从此,厅堂音质设 计的经验主义时代结束了. 赛宾在28岁时被指派改善哈佛福格艺术博物馆(Fogg Art Museum)内 28 Fogg Museum 半圆形报告厅的不佳音响效果,通过大量艰苦的测量和与附近音质较好 的塞德斯剧场(Sander Theater)的比较分析,他发现,当声源停止发声 后,声能的衰减率有重要的意义.他曾对厅内一声源(管风琴)停止发 声后,声音衰减到刚刚听不到的水平时的时间进行了测定,并定义此过 程为"混响时间",这一时间是房间容积和室内吸声量的函数.1898年, 赛宾受邀出任新波士顿交响音乐厅声学顾问,为此,他分析了大量实测 资料,终于得出了混响曲线的数学表达式,即著名的混响时间公式.这 一公式被首次应用于波士顿交响音乐厅的设计,获得了巨大成功.至今, 混响时间仍然是厅堂设计中最主要的声学指标之一.
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。
建筑声环境知识
室内音质设计应当在建筑物的计划阶段 就开始，并贯穿整个设计过程。在施工过 程中，还必须作必要的测试、修改、调整， 直到达到预期的目标。
2020/1/19
1
第一节 室内音质评价标准
音质设计好坏的最后评价标准是听众(包 括演讲者或演唱、演奏者)。
2020/1/19
47
（5）舞台反射板
2020/1/19
48
第四节 室内的混响设计
具体内容是： （1）确定适合使用要求的混响时间及其 频率特性； （2）混响时间的计算； （3）室内装修材料的选择和布置
2020/1/19
49
1、最佳混响时间及其频率特性的确定
不同使用要求的大厅，有不同的混响时间最 佳值。这个最佳值又是大厅容积的函数，即同 样用途的大厅，容积越大，最佳混响时间越长。 推荐的最佳混响时间是通过对已有大厅的实测、 统计归纳得到的。
29
2020/1/19
30
2020/1/19
31
2020/1/19
32
断面形状
断面设计的主要对象是天花。 天花设计的原则： a.厅的前部天花：使第一次反射声均匀分布于观众席。为此可 将天花设计成从台口上缘逐渐升高的折面或曲面。 b.厅的中部以后天花：可设计成向观众席及侧墙反射的扩散面。
2020/1/19
确定大厅容积（音质设计）---- 应使 之保证厅内有足够的响度和适当的混响 时间。
2020/1/19
21
1、保证厅内有足够的响度 自然声的声功率是有限的，厅的容积越大， 声能密度越低，声压级越低，也就是响度越低。
2020/1/19
22
2、保证厅内具有适当的混响时间
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
2 采用同层排水或其他降低排水噪声的有效措施，使用率不小于50%， 得分2分；
公共建筑中多功能厅、接待大厅、大型会议室和其他有声学要求的重 8.2.4 要房间进行专项声学设计，满足相应功能要求。评价分值为3分。
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。
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
室 内
6.6.4
可采用浮筑楼板、弹性面层、隔声吊顶、阻尼板等措施加强楼板撞击 声隔声性能。
声 环
6.6.5 建筑采用轻型屋盖时，屋面宜采取防止雨噪声的措施。
境
与有安静要求房间相邻的设备机房，应选用低噪声设备。设备、管道
6.6.6 应采取有效的减振、隔振、消声措施。对产生振动的设备基础应采取
减振措施。
波完成一次振动所走的距离，m 。
3）c（声速）： 声波在某一介质中传播的速度，m/s。 15℃时，c空气=340m/s——常温
4）关系： c= f 或 =c/f
物理描述
人耳可听频率范围：20Hz~20000Hz
人耳感觉最重要频率：100Hz~4000Hz，相应波长约 3.4m~8.5cm
低频：125Hz；250Hz 中频：500Hz； 高频： 1000Hz； 2000Hz； 4000Hz；
不尖锐，低沉且连续 的低鸣声
尖锐，高亢
2、几何描述
几何描述
1）波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按同一 方向传播，某时刻到达空间各点的包络面。 ①球面波：点声源发出波，声线与波阵面垂直。如人、乐器。 ②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。——离声源足够远
质 评分项
2 楼板的撞击声隔声性能达到现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》
量 Ⅰ室内
GB 50118中的的低限标准限值和高要求标准限值的平均值，得3分；达
声环境
到高要求标准限值，得4分。
采取减少噪声干扰的措施，评价总分值为4分，并按下列规则分别评价 并累计：
8.2.3 1 建筑平面、空间布局合理，没有明显的噪声干扰，得分2分；
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
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
2）酒店客房隔声问题。
录播音室
乐队排练厅
（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
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电机房、水泵房等有噪声污染的设备用房。
建筑声环境基本知识
6 建筑 设计 与室 内环
境
续表3 《民用建筑绿色设计规范》涉及建筑声环境条文
6.6.1
建筑室内允许噪声级、围护结构空气隔声量及楼板撞击隔声量应符合 现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010规定，环境 噪声应符合国家标准《声环境质量标准》GB3096-2008规定。
8.1 8.1.1 主要功能房间的室内噪声应满足现行国家标准《民用建筑隔声设计规
控制项
范》GB 50118中的低限要求。
8.1.2 主要功能房间的隔声性能应满足现行国家标准《民用建筑隔声设计规 范》GB 50118中的低限要求。
主要功能房间的室内噪声级，评价总分值为6分。噪声级达到现行国家 8.2.1 标准《民用建筑隔声设计规范》GB 50118中的低限标准和高要求标准