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关于您需要了解的室内声学内容

特别是在东南亚地区,住宅建筑的声学特性往往被设计师、开发商、承包商甚至购房者所忽视。来自内部和外部环境的噪音影响居住者的日常生活,造成滋扰,长期影响会严重恶化一个人的生活质量。在本文中,我们将研究建筑物/房间的声学,以及可以采取哪些措施来改善建筑物内的声学环境。

室内声学

一般来说,房间的声学可分为两组:低频和高频。房间内的声音会受到房间表面反射特性的高度影响。这是因为如果房间表面具有高反射性,则可能会发生多次反射,这会导致除了来自源的直接场之外的混响场,尤其是在较高频率范围内。因此,在房间的任何一点,整体声压级都会受到直接场和混响场中包含的能量的影响 (Crocker, 2007)。

建筑物中的声音传输

声音可以在建筑物内通过墙壁或屋顶/天花板限定的空间中的空气传播,称为空气传播。另一种方法是通过建筑物的结构组件或影响进行结构传输。

空气传播的声音源自将声波辐射到空气中的声源,然后声波会撞击建筑物表面。空气传播声音的一个很好的例子是语音,或者来自电视或扬声器的音乐。另一方面,当物体撞击建筑物表面时会产生撞击声。我们在建筑物中最常听到的撞击声是脚步声、家具拖拽声、清洁声和其他直接在地板表面使用的设备声。为了克服这些噪音,应考虑对所有可能的声音路径以及墙壁和地板之间的连接处进行良好的隔音,而不仅仅是在穿过公共墙壁或地板的直接路径上。

隔音——空气传播和冲击

如上所述,必须考虑通过墙壁、天花板或地板等建筑元素控制空气传播和冲击声的传播。在这种情况下,隔音方法将是至关重要的。可以对空气传播的、撞击的和侧翼的声音实施不同的方法(Crocker,2007 年)。

对于空气传播的声音,可以在任何建筑元素上应用绝缘材料。这是因为当声音撞击一个表面时,一小部分入射能量会从另一侧辐射出去。通常测量声音传输损耗 (TL),即入射声能与传输声能之比。 TL可以用分贝(dB)来表示,在欧洲和ISO标准中有时也称为隔音指数(R)。建筑隔音材料的测量是按照标准进行的,常见的方法是二室法。测试样本将安装在混响源室和接收室之间,这样声音传输的唯一重要路径就是样本,其他可能的传输路径将被抑制。因此,确定建筑构件/材料的 TL 将很有用,这样人们就可以估算建筑空间内的空气传播隔音性能。

对于通常从地板辐射到下方或水平房间的冲击声,可以通过地板覆盖物或楼板进行隔音。这是因为这些项目的应用可以降低传播到接收室的冲击声压级。典型的绝缘方法是在混凝土板上添加软地板覆盖物、增加混凝土地板的厚度或实施浮动地板。

单数评级

要了解隔音元件的声学信息,标准方法是参考该元件的单个额定值。这些评级将通过参考曲线或加权求和程序根据其声音传输光谱分配给建筑材料。

最常用的空气隔音单数等级是传声等级 (STC),它符合美国材料与试验协会 (ASTM) E413 标准。还有另一个等效数字称为加权降噪指数 (Rw),它基于国际标准化组织 (ISO) 标准 ISO 717。

上图显示了适用于混凝土板数据的 STC 轮廓示例。等高线以下的数据点与等高线值之间的差异称为“缺陷”。根据 ASTM E413,不足总和不应大于 32 dB,且每个单独不足不应超过 8 dB(也称为 8 dB 规则)。 ASTM 的参考等高线涵盖从 125 Hz 到 4000 Hz 的频率范围。 ISO 717 的 Rw 轮廓具有相同的形状,只是它涵盖了 100 Hz 至 3150 Hz 的更宽频率范围。此外,ISO 717 中没有 8 分贝的规则。比较这两个标准,两个评级的数字通常很接近。然而,ISO 717 中开发的加权求和方法说明了低频在交通噪声和现代音乐系统中的重要性更高。因此,该方法允许产生可与 Rw 评级结合使用的校正/频谱适应项。

至于冲击隔音,通常使用标准攻丝机收集声压级并归一化,然后将其与参考曲线一起使用以计算其等级,通常是冲击隔音等级(IIC)或加权指数Ln, w。事实上,这些等级通常用于建筑规范中。同样,每个标准的评级曲线都是相同的,但它们之间仍然存在一些差异。例如,ASTM IIC 方法不允许任何不利偏差超过 8 dB。增加的 IIC 评级将表明冲击隔音性能提高。相反,随着冲击隔音性能的提高,Ln,w 等级会降低。我们可以将两个评级之间的关系如下(假设未调用 8-dB 规则):

然而,关于在不同类型地板上获得的 ISO 攻丝机数据的有用性存在争议。因此,最新版本的 ISO 717-2 提议使用 C1,这是一个频谱适应术语,用于考虑通常在轻型托梁地板下产生的低频噪声。是三分之一倍频程(50 或 100 Hz – 2500 Hz)中未加权的能量总和减去 15 dB。根据该标准,该评级有望与地板下噪音的主观评价具有更好的相关性,尤其是低频噪音。

在确定材料可以提供的隔音水平时,上面提到的单个评级数字都很有用。通过上面关于室内声学和可以实施的隔音措施的解释,它将更好地了解应该如何处理和处理建筑物中的室内声学。

参考资料

Crocker, M. J. (2007). Chapter 103: Room Acoustics. In C. H. Hansen, & M. J. Crocker (Ed.), Handbook of Noise and Vibration Control (pp. 1240-1246). Adelaide, South Australia, Australia: John Wiley & Sons, Inc. doi:ISBN 978-0-471-39599-7

Crocker, M. J. (2007). Chapter 105: Sound Insulation—Airborne and Impact. In A. C. Warnock, & M. J. Crocker (Ed.), Handbook of Noise and Vibration Control (pp. 1257-1266). Ottawa, Ontario, Canada: John Wiley & Sons, Inc. doi:ISBN 978-0-471-39599-7

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