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  • 「看不到的建筑」--室内声学设计
    发布时间:2021-01-26 21:20:05

    按照国家标准规定,住宅区边界处的噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45分贝,若超过这个标准,便会对人体产生危害。国家《城市区域环境噪声测量方法》中第54款规定,在室内进行噪声测量时,室内噪声限值低于所在区域标准值10dB

    室内设计师给大家带来了审美在线的居家品味,建筑师给大家带来了造型绝伦的前沿设计,但是仅仅美观、仅仅有设计感是远远达不到人们的要求的,因为还缺少了至关重要的一个环节:声学设计。

    声学设计被称为看不到的建筑,因为它能无形中使大家的空间更加舒适、静谧,能无形之中改善生活素质、健康水平以及工作效率。。。。。。

    通常建筑师和设计师更注重的是视觉效果的设计,会比较单纯地从视觉的角度来审视设计方案而没有进一步考虑听觉效果,以提升视觉感官作为设计目标。

    因此大家经常会遇到一些外观装饰得很高大上的空间,内部的声环境却让人很不舒服,这样的设置会将人置于一个很不利于身心健康的环境之中。

    噪音污染早已成为城市环境的一大公害。

    国外早就有噪音病一词。

    根据世界卫生组织估计,城市噪音正在影响着很大部分人的睡眠质量。

    科学研究表明,噪音会损害健康,人长时间在噪声大的环境中工作、生活,对中枢神经系统的刺激大,严重者会导致中枢神经系统功能紊乱。

    噪声对听觉器官的影响是一个从生理移行至病理的过程,达到一定的强度和接触时间时就会造成生理性听力损伤。

    长期接触较强烈的噪声引起听觉器官损伤的变化一般是从暂时性听阈位移逐渐发展为永久性听阈位移。

    01

    医院

    走进医院,你会发现医院正在变得越来越嘈杂,噪音水平在以倍数在提高。

    这不仅影响了病人,也影响了在医院工作的人。病人在康复的过程中,需要在一个安静舒适的环境休养,特别是在睡眠的时候。

    高质量的睡眠利于病人的身体快速重建,加速康复。然而,在噪音的威胁下,睡眠质量和康复速度都会因此下降。

    02

    教室

    一项研究表明,教室的平均噪音水平是65分贝,坐在教室的第四排,语音清晰度只有50%,学生每两个字就会漏听一个。

    这种现象主要是受混响时间的影响。

    假如在一间混响时间长达1.2s的教室里授课,老师的上课声音已经是很模糊的。

    有时老师为了让学生听得清楚些,把说话的音量提高,然而老师们提高音量的同时,噪音也随着升高,心率水平也会随之上升,这对身体的影响是不利的。

    正因为噪声问题引起越来越多的人的重视,所以声学设计也开始逐步走进大众的视野。

    越来越多的建筑商也会在施工的过程中引入大量声学材料或是找专业的声学设计人员、声学顾问来对建筑物进行声学设计。

    声学设计的4个目的

    1、防止驻波与声波干涉,保证频响的平直。

    2、减少空间的低频谐振,使声场分布均匀。

    3、减少大房间的低频混响时间,获得较好的混响时间频率特性。

    4、利用吸取或扩散,防止回声,改善立体声定位能力。


    如何达到这4个目的

    01 /  处理空气载噪声

    声波最基本的传播方式便是空气传播,而空气载噪声便是外界噪声通过空气传播进室内的噪声。

    一个布有小孔厚重金属板,小孔面积约占金属板的13%,当有声音撞击其表面时,会有将近97%的声音穿过。

    声音透过孔隙的传播能力是相当惊人的,一个细微的裂缝就可以破坏一个完整的密封声学系统。

    所以说,房间严格的密封对隔绝空气噪声非常有必要

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    使用隔声胶,均匀涂抹在玻璃、钢材、混凝土、塑料、等材料缝隙处进行处理,从而起到隔音、减振、降噪的效果。

    02 /  解决固体载噪声

    声音可以通过固体的机械振动传播,例如木头、金属、混凝土等。

    由于空气传声效率很低难以带动固体振动,所以固体载噪声产生的主要来源是由于振动源接触固体介质表面,例如地下发电机或是一些家电产品。

    固体传声的损失比空气传声小,可以传播非常远的距离而能量没有大的损耗。

    木头、混凝土等纵向振动大约304.8米损失约2dB

    如果传输介质为钢铁材料,那损耗将减小20倍,产生的噪声也可想而知。

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    使用浮筑地面保温隔声减振垫,可有效解决楼上的脚步声和非设备产生的振动及噪声,并能解决楼板保温。

    03 /  隔声处理

    隔声处理有很多方法,录音棚由于其对本底噪音的严格要求,所以多采用悬浮结构。

    悬浮结构可以大大提高声音的隔绝度,特别适用于城市中的录音棚。

    悬浮结构可以将房间与其他建筑结构分离,这样可以在悬浮墙体与原墙间形成一个空腔,在空腔内填充软性吸声材料,利用空腔吸取声波,从而使空气、固体噪声减少到最低限度。

    但是悬浮结构要符合建筑物的承重要求。

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    使用ATI喷覆棉,其多孔、疏松、透气、可塑性强的特性是极佳的填充软性吸声材料。

    04 /  关于扩散与吸声

    很多人把吸声材料贴满墙面,以为这样就足以消除反射声,因为他们觉得当他们拍手时,这样并没有任何回声,但是这样做对控制低频的反射没有任何意义。

    而砖结构与混凝土结构的墙,低频问题尤其严重。越是刚性墙体,反射能力越强。

    面对这种情况,大家可以选择声学扩散体来为室内声学设计做桥梁。

    声学扩散体和它的作用

    声学扩散体采用二次余数理论,基于二次余数计算踏板的不同深度而构成扩散体。

    声能进入不同深度的踏步,然后在不同的时间被逐渐地释放。

    高峰和低谷的更加平滑,因此构成了一个更加平衡中立的听音环境。

    扩散体对改善声场以及听感有着重要作用,再加上它良好的扩散能力以及方便安装的特性,如今被广泛应用。

    实木扩散体可以将入射声能分散开从而避免回声和产生驻波,使声场更加均匀,改善声环境,提高声音的明亮度。

    与光滑反射面相比,可以有效避免声聚焦。

    当声波经过光滑墙面反射后,所有的声能都将沿同一方向反射,其反射方向固定,取决于声源的位置。

    而当声波经过扩散体表面反射后,声能将被分散反射向不同的方向,且具有不同的相位差。

    这些形成的均匀能量的不规则的反射声会使人耳主观产生一种空间感,同时运用在中高频扩散时会提高声音的明亮度。

    扩散体还有另一个作用,当声源发声,声波经过后墙反射,若反射面为光滑墙面,则某一频段只有固定的反射路径指向录音师的位置。

    而当反射面为扩散体时,由于声波以半圆方向扩散,则有无数条不同频段的反射路径汇聚在录音师的位置。

    以此类推,有无数相同性质的汇聚点,这样便无形中扩大了最佳听音区。


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