吸聲隔音工程、降噪聲學工程健康聲環境的營造：
降噪聲學工程健康聲環境的營造
建筑聲學（architectural acoustics）是研究建筑中聲學環境問題的科學。它主要研究室內音質和建筑環境的噪聲控制，以保證室內具有良好聽聞條件。建筑物空氣聲隔聲的能力取決于墻或間壁(隔斷)的隔聲量。直接對樓廠房間造成噪聲干擾。在機械設備下面設置隔振器，以減弱振動，是建筑設備隔振的主要措施。隔振器已由逐個設計發展成為定型產品。
廳堂建筑空間都比較大，所以在設計上尤其是保證其內部聲學設計合理到位，吸音材料以及其他的各種聲學材料不可缺少，所以合理的設計及材料設備的正確使用才能確保其音質效果，只有了解廳堂上的聲學要求和設計方法才能保障有效的音質設計。
建筑聲學設計的要點
一般而言，建筑聲學設計的要點主要包括噪聲控制和音質設計兩大部分。
(一)噪聲控制
通常音樂廳、劇場等廳堂都要求很低的室內背景噪聲，因此，這些廳堂的選址很重要，應盡可能遠離戶外的噪聲與振動源。另外，還要進行場地環境噪聲與振動調查、測量與仿真預測，目的是為進行廳堂建筑圍護結構的隔聲設計提供依據。保證廳堂建成后能達到預定的室內噪聲標準。此外，建筑聲學設計的另一個重要任務就是進行室內音質設計。
(二)音質設計
音質設計通常包括下述工作內容：
1.確定廳堂體型及體量。
2.確定音質設計指標及其優選值。根據廳堂的使用功能選擇混響時間、明晰度、強度指數、側向能量因子、雙耳互相關系數等音質評價指標，并確定各指標的優選值，是音質設計的重要任務。
3.對樂池、樂臺、包廂、樓座及廳堂各界面進行聲學設計。
4.計算廳堂音質參量。當廳堂的平、剖面及樓座、包廂、樂池、樂臺等設計方案擬定以后，就可開始計算廳堂音質參量。
5.進行聲學構造設計。廳堂音質除了受前述建筑因素影響之外，還與室內裝修材料與構造密切相關。聲學裝修構造設計通常包括各界面材料的選擇和繪制構造設計圖，需詳細規定材料的面密度、表觀密度、厚度、穿孔率、孔徑、孔距、背后空氣層厚度以及龍骨的間距等技術參數。
6.聲場計算機仿真。對廳堂建筑進行仔細的聲場分析和音質參量計算，有賴于聲場三維計算機仿真。
7.縮尺模型試驗。對于重要的廳堂，除了計算機仿真外，通常還須建立一定縮尺比的廳堂模型，進行縮尺模型聲學試驗。
8.可聽化主觀評價?？陕牷夹g是通過仿真計算?；蛘咄ㄟ^模型試驗測量獲得雙耳脈沖響應，將之與在消聲室中錄制的音樂或語言“干信號”卷積，輸出已加入廳堂影響的聲音信號，供受試者預先聆聽建成后的廳堂音質效果。這是近年發展起來的建筑聲學領域一項高新技術。
9.建筑聲學測量。建筑聲學測量包括噪聲與振動測量，圍護構造隔聲測量，重要材料與構造的吸聲量測量以及廳堂音質參量的測量等。
10.對電聲系統設計提供咨詢意見。對于需要安裝電聲系統的廳堂，建筑聲學專家尚需與音響工程師配合，對電聲系統的設備選型、設計與安裝提供咨詢意見。
11.組織主觀評價。對于重要廳堂，在工程落成后，組織專門的演出和主觀評價，來檢驗建成后廳堂的音質效果，是建筑聲學設計最后一個重要環節。
聲學設計的手段
準確地預測房間的音質效果一直是建筑聲學研究者追求的理想。廳堂音質模型測定是建筑聲學設計的重要手段。隨著軟件技術的發展，使用計算機進行聲場的模擬研究成為現實。近年來，使用基于有限元理論的方法模擬聲音的高階波動特性，在低頻模擬上獲得了一些進展。
廳堂中短延時反射聲的分布，是決定音質的重要因素。在縮尺模型中，用電火花作為脈沖聲源測得的短延時反射聲分布，與實際大廳的短延時反射聲分布有良好的對應，對在設計階段確定廳堂的大小、體型等有重要參考意義?；祉憰r間是公認的一個可定量的音質參數，通過模型試驗可以預測所要興建廳堂的混響時間。聲場不均勻度也是一個重要的音質參數。
模型試驗的測量系統、測量方法和結果的表達與實際廳堂相同，但需要根據廳堂模型的縮尺比s，在混響時間測量和聲場不均勻度測量時對測量頻率作相應改變。不同頻率的聲波，在空氣介質中傳播，特別是高頻聲波，它的由空氣吸收引起的衰減在不同溫、濕度條件下差別很大，對混響時間測量結果，需采取對空氣吸收的影響作相應的修正，且有足夠的精度。
對于短延時反射聲分布測量，廳堂音質模型的縮尺比s一般采用1/5或1/10，也有采用1/20的，但因受試驗設備和頻率過高的限制，精度受到一定影響。對混響時間的測量，縮尺比s為1/20時只能對應實際廳堂1000Hz或2 000Hz以下的頻率。推薦縮尺比s不小于1/10，對混響時間和聲場不均勻度的測量可擴展至實際廳堂中的4000Hz。短延時反射聲分布測量的精度也較高。
模型的內表面形狀，有些起伏尺寸比較小，對聲波的反射和擴散沒有多大影響，在制作模型時可適當簡化。但必須保留等于或大于實際廳堂中聲波為2000Hz的波長的起伏，不能省略。因為這些部分會對聲場的不均勻度有較大影響。要使廳堂音質模型的內表面各個部分，包括觀眾席的吸聲系數在所測量的頻率范圍內與相對應的實際廳堂內表面各部分及觀眾席的吸聲系數完全相符，實際上有很大難度，因此允許有±10%的誤差。
為了避免在模型中的背景噪聲過高導至動態范圍達不到要求而影響精度，廳堂音質模型的外殼必須有足夠的隔聲量。舞臺空間大小、形狀及吸聲狀況，對觀眾廳的短延時反射聲分布、混響時間及聲壓級分布有很大影響。在模型試驗時，這部分宜包括在內。舞臺空間部分的吸聲狀況也應進行相應的模擬。
短延時反射聲分布測量所用的聲源信號為電容器放電時產生的脈沖聲，適于用做模型試驗中的脈沖聲源信號。聲源中心位置規定為一般演出區的中心，高度相當于人口的高度。聲場不均勻度測量的聲源位置與高度，與混響時間測量相同。短延時反射聲分布測量常用的方法是將接收到的直達聲和反射聲信號經過放大，以時間為橫軸在示波器上顯示，即脈沖響應聲圖譜(回聲圖)。
接收用傳聲器，可以用電容傳聲器或靈敏度比較高的球形壓電晶體傳聲器。傳聲器口徑不宜過大，防止傳聲器的圓柱體型在接收位置對聲場形成影響。在測量時要求記錄模型內空氣的溫度和相對濕度，是為了修正由于高頻聲在模型內過量的空氣吸收所造成的低于實際廳堂混響時間的偏差。
摘要：
隨著城市的發展，城市噪音污染問題日趨嚴重。聲環境作為綠色生態環境的重要指標之一，越來越受到社會的重視。本文圍繞如何營造健康聲環境，先闡述聲環境的空間性和時間性，再簡單介紹健康聲環境的標準，說明不良聲環境的危害，最后從主動和被動層面提出營造健康聲環境的有效措施。為創建高質量生活的聲環境提供有力參考。
一、引言：
隨著經濟、科技的發展，城市不斷走進“現代化”，交通在日益發達，建筑不斷密集，人類所生活的環境在日漸方便、快捷、舒適。然而，快速的發展卻帶來了大量的環境污染。近年來，交通噪聲、生活噪聲、工廠生產噪聲等大量涌出，不僅對人體的健康影響日趨嚴重，還對動物、建筑物等產生危害。噪聲污染的日益加重，使人們追求寧靜的意愿與日漸增加的噪聲之間的矛盾逐漸激烈，社會中尋求“安靜”的呼聲越來越高，“綠色”一度成為社會熱詞，和諧、人性化的綠色生態環境成為城市和社會發展的主要方向，健康聲環境成為更多人生活環境的追求目標。然而，國內少有人對如何維護健康聲環境有足夠的了解，只是對其具有強烈的渴望。在對日益惡劣的聲環境還未到達忍耐極限的今天，應及時對健康聲環境標準作進一步了解，并提出全面有效的措施，營造健康的聲環境，改善我們的生活環境。
二、聲環境的空間性
聲環境就是空間的聲學環境。生活中處處都有聲音，人不會脫離所有聲音，獨自生存于沒有外界聲音的環境中。聲環境具有很強的空間性，日常人們所談論的聲環境即是指某一明確指定空間的聲學環境情況；聲環境具有著地域的特征，不同空間，由于其功能、使用者、周圍環境等影響因素的差異，聲環境狀況也不盡相同，差別較大。例如，繁華的大都市，可能出現更多的是交通噪聲和商業街的嘈雜聲音；城市周邊偏僻的農村地區，更多的則是鳥叫聲、風聲等自然的聲音。
我們根據空間使用功能，可以將日常人們所處的具有聲環境的空間主要分為交通空間、建筑空間及其余生活空間。所謂交通空間，包括公路、鐵路、航道、客運站等交通工具行駛的主干道或?？刻?；汽車、火車、飛機等交通工具行駛過程中所產生的的噪聲稱為交通噪聲。建筑空間包括居住建筑（住宅小區建筑）、辦公建筑、商業建筑（商場、商店）、餐飲建筑（飯店、咖啡館、茶館等）、工廠建筑、影劇院建筑（劇院、音樂廳、電影院等）、公共設施建筑（醫療衛生建筑、學校建筑、體育館、社會福利與保障設施建筑、娛樂休閑建筑、金融服務建筑等）等建筑內空間。其余生活空間包括公園、小區建筑外部等其他日常接觸的生活空間。交通空間、其余空間本文統稱為建筑外部空間。這些聲學環境（即交通聲環境、建筑聲環境、其余生活空間聲環境或建筑聲環境、建筑外部聲環境）為人們日夜接觸的環境，是研究健康聲環境的重點。
三、聲環境的時間性
聲音的發出時間和聲音的延續時間對聲環境的評價都有很大影響，聲環境具有時間性。噪聲產生的描述與時間關系較強，本文提到的有突發噪聲、頻發噪聲和偶發噪聲。突發噪聲指突然發生，持續時間較短，強度較高的噪聲（例如鍋爐排氣、工程爆破等）；頻發噪聲指頻繁發生、發生的時間和間隔有一定規律、單次持續時間較短、強度較高的噪聲（例如排氣噪聲、貨物裝卸噪聲等）；偶發噪聲指偶然發生、發生的時間和間隔無規律、單次持續時間較短、強度較高的噪聲（例如短促鳴笛聲、工程爆破噪聲等）。從上述幾種噪聲的定義來看，對某區域進行聲環境評價，應與聲音相對應的時間聯系起來考慮。
生活中的聲學環境是在連續不斷變化的，對聲環境的評價通常使用等效連續A聲級（簡稱等效聲級）。等效連續A聲級指在規定測量時間 T 內 A 聲級的能量平均值，用
表示，（簡寫為 ），單位 dB（A）。等效聲級等效于在相同的時間間隔內與不穩定噪聲能量相等的連續穩定噪聲的A聲級，是能量的平均值，避免了用平均A聲級某時刻聲級，因時間間隔內聲級不穩定性太大而引起的較大差異。根據定義，等效連續A聲級表示為：
式中：——t時刻的瞬時 A 聲級；
——規定的測量時間段。
根據人們晝夜的生活作息對聲級的要求不同，將一天等效聲級分為晝間等效聲級和夜間等效聲級。晝間等效聲級指在晝間時段內（6:00至22:00）測得的等效連續A 聲級，夜間等效聲級指在夜間時段內（22:00至次日6:00）測得的等效連續A聲級。
四、健康聲環境標準
生活中處處是健康聲環境，有利于人們的生活、工作、休息，是社會共同追求的目標。 建筑外公共空間聲環境和建筑聲環境的要求并不相同。為了貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》，國家有關部門、機構制定一系列控制城鄉聲環境的標準，對聲環境中噪聲級進行限值，力在營造良好的聲環境。
《環境質量標準》中按區域使用功能特點和環境質量要求，將聲環境功能區分為五類，對交通干道附近區域噪聲與不同功能區建筑的噪聲進行了規定，如表1。
表1 環境噪聲限值
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0類聲環境功能區：指康復療養區等特別需要安靜的區域。
1類聲環境功能區：指以居民住宅、醫療衛生、文化教育、科研設計、行政辦公為主要功能，需要保持安靜的區域。
2類聲環境功能區：指以商業金融、集市貿易為主要功能，或者居住、商業、工業混雜，需要維護住宅安靜的區域。
3類聲環境功能區：指以工業生產、倉儲物流為主要功能，需要防止工業噪聲對周圍環境產生嚴重影響的區域。
4類聲環境功能區：指交通干線兩側一定距離之內，需要防止交通噪聲對周圍環境產生嚴重影響的區域，包括4a類和4b類兩種類型。4a類為高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市軌道交通（地面段）、內河航道兩側區域；4b類為鐵路干線兩側區域。
該標準對城鄉居民生活、工作、學習區域聲環境總的進行噪聲級限值，保障城鄉聲環境質量。除此之外，為防止高噪聲產業在工作期間排放的噪聲對附近居民生活、工作、學習產生干擾，機構、企業、居民還應遵守環境噪聲排放標準。
現行工業企業廠界環境噪聲排放標準和社會生活環境噪聲排放標準有如下共同噪聲排放限值規定：
1、工業企業廠界環境噪聲或社會生活噪聲排放源邊界噪聲排放限值
表2 工業企業廠界環境噪聲或社會生活噪聲排放源邊界噪聲排放限值
單位：dB（A）
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（1）工業企業廠界環境夜間頻發噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于 10 dB（A），夜間偶發噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于 15 dB（A）。
（2）在社會生活噪聲排放源邊界處無法進行噪聲測量或測量的結果不能如實反映其對噪聲敏感建筑物的影響程度的情況下，噪聲測量應在可能受影響的敏感建筑物窗外 1m 處進行；若社會生活噪聲排放源邊界與噪聲敏感建筑物距離小于 1m ，應在噪聲敏感建筑物的室內測量，并將上表中相應的限值減 10dB(A)作為評價依據；當社會生活噪聲排放源位于噪聲敏感建筑物內時，噪聲通過建筑物結構傳播至敏感建筑物室內，噪聲敏感建筑物室內等效聲級不得超過限值。
2、結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（等效聲級）
表3 結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（等效聲級）
單位：dB（A）
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說明：A類房間是指以睡眠為主要目的，需要保證夜間安靜的房間，包括住宅臥室、醫院病房、賓館客房等。
B類房間是指主要在晝間使用，需要保證思考與精神集中、正常講話不被干擾的房間，包括學校教師、會議室、辦公室、住宅中臥室以外的其他房間等。
3、結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（倍頻帶聲壓級）
表4 結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（倍頻帶聲壓級）
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