污水处理厂工程（综合楼）绿色建筑室内背景噪声计算分析报告.docx

4配绿色建筑室内背景噪声模拟分析报告污水处理厂工程（综合楼）绿色建筑室内背景噪声计算分析报告项目名称：污水处理厂工程（综合楼）项目地址：建设单位：设计单位：施工单位：规范标准参考依据：1、建筑环境通用规范GB55016-20212、民用建筑隔声设计规范GB50118-20103、建筑隔声评价标准GB/T50121-20054、建筑声学设计手册（中国建筑工业出版社出版，中国建筑科学研究院建筑物理研究所主编，出版时间1987.07）5、建筑隔声设计一空气声隔声技术（中国建筑工业出版社出版，康玉成主编，出版时间：2004.10）6、民用建筑热工设计规范GB50176-20167、建筑隔声与吸声构造08J931一.建筑概况1.1 基本信息城市：建筑类型：公建建筑朝向：西偏南16.54度建筑层数：地上3层,地下O层建筑物高度：12.00m1.2 层高汇总表表1层高汇总表标准层实际楼层层高血）标准层1E-LOlF4.20标准层2E-L02F3.90标准层3E-L03F3.901.3 建筑轴测图图1建筑轴测图二.指标要求针对建筑室内背景噪声性能的评价标准主要为建筑环境通用规范GB55016-2021的要求。具体条目如下：2.1.3 建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值及适用条件应符合下列规定：1建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值应符合表2的规定；表2建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值房间的使用功能噪声限值（等效声级）昼间夜间睡眠4030日常生活40阅读，自学,思考35教学,医疗,办公,会议40注：1当建筑位于2类，3类，4类声环境功能区时，噪声限值可放宽5dB2夜间噪声限值应为夜间8h连续测得的等级声级3当Ih等效声级能代表整个时段噪声水平时，测量时段可为Ih2噪声限值应为关闭门窗状态下的限值；3昼间时段为6h-22h,夜间时间为22h-6h.当昼间，夜间的划分当地另有规定时,应按其规定。2.1.4 建筑物内部建筑设备传播至主要功能房间室内的噪声限值及适用条件应符合下列规定：表3建筑物内部建筑设备传播至主要功能房间室内的噪声限值房间的使用功能噪声限值（等效声级）睡眠33日常生活40阅读，自学,思考40教学,医疗,办公,会议45人员密集的公共空间55三.计算原理允许噪声级是室内噪声容许标准，一般可以用NR评价曲线或A声级来规定。NR评价曲线是人为规定的各频带（从低频到高频）噪声声压级曲线，往往用它检查哪些频带的噪声有问题。在通常的声级范围内，A声级与人们对声源响度的主观感觉有良好的相关性，使用简便，是被广泛采用的单值评价方法。本项目根据民用建筑隔声设计规范GB50U8的要求，使用A声级作为考察指标，综合考虑了组合构件的隔声量、房间吸声、孔洞缝隙及多噪声源的影响，最终确定室内的背景噪声值。图2室内噪声声源传播示意图3.1 单个构件的分频隔声量不同围护结构的隔声性能有好有坏，而构件隔声性能一般采用实验室测量的方法，不过在设计阶段，无法获得实际的测量数据。于是目前常用的方法主要有：公式计算法、类比法。3.1.1 公式法公式法可分为理论公式及经验公式。哈里斯、理查逊、久我新一等都提出了相关的理论公式，这些公式的隔声量与面密度m和频率f相关。而经验公式都是加进了实践的因素,即包括实验室测定、现场测定、主观评估、判断等研究成果,它½S论公式接近实际，已不再是完全符合质量定律中的假定条件。但这些经验公式的基本变量还是质量m与频率f,所以这类公式还是以质量定律为基本理论的隔声量经验计算式,是理论上的质量定律向实践的延伸。康玉成在建筑隔声设计空气声隔声技术书中,整理了前人大量的经验公式，并总结出了更加符合实际情况的经验公式，这个经验公式对轻、重两种构件进行区分，该经验公取吓：R=231gw+Illgf-41(m200kg112)R=131g机+1Ilgf-18(m<200kgm2)式中,m面密度，kgm2；f-频率，Hzo3.1.2 类比法各类声学书籍、文献几乎都附录了各种不同类型建筑围护构件的空气声隔声量实测数据，本文选取了几本权威的声学手册、图集：建筑声学设计手册、建筑隔声设计一空气声隔声技术、建筑隔声与吸声构造08J93L将实际构件与声学手册、图集或权威的检测报告中的实测数据类比，将文献中的实测数据作为实际构件的隔声量。3.2 组合墙的分频隔声量3.2.1 组合隔声量透声系数是指在给定频率和条件下，经过分界面（墙或间壁等）的透射声能通量与入射声能通量之比。一般指两个扩散声场间的声能传输，否则应具体说明测量条件。透声系数按照下式计算：=100ir式中f透声系数；R隔声量，dB。由于外围护结构是由多个构件组合而成，即在墙上带有门、窗。一般地说，门窗的隔声量要比均质密实的墙差，因此组合墙的隔声量经常比墙体本身的隔声量低，在等传声度的原则下，组合墙的平均透声系数为：-_zs=5式中，7组合墙平均透声系数；Ti组合墙上各构件的透声系数；Si组合墙上各构件的面积,加；则组合墙的平均隔声量为：.=101g=101gf-72-×1Uj式中,R一组合墙的平均隔声量，dB；Ri组合墙上各构件的隔声量，dB;3.2.2 房间吸声量吸声量又称等效吸声面积。与某表面或物体的声吸收能力相同而吸声系数为I的面积。一个表面的等效吸声面积等于它的吸声系数乘以其实际面积。物体在室内某处的等效吸声面积等于该物体放入室内后，室内总的等效吸声面积的增加量。单位为平方米。房间总吸声量A由下式确定：A=aiSi式中,A房间总吸声量,而；出一材料的吸声系数，在不同声音频率下的值不同；Si室内围护结构的面积，产，这里包括内墙、内窗、地板和天花板。3.2.3 有效隔声量声音通过围护结构构件传入室内后，室内噪声水平不只是入射声级与构件隔声量的差值，还与室内各构件的表面吸声状况、构件面积大小等相关。因此组合墙的隔声量需要进行修正，根据建筑声学设计计算房间的外围护结构组合后的实际有效隔声量。计算公式如下：-AR有效=R+10I够式中，R有效组合墙的有效隔声量，dB；不组合墙的平均隔声量，dB；A房间总吸声量，/；S组合墙上各构件的面积，而；3.3 组合墙隔声量单值评价通过上述计算,可以得到组合墙的分频的隔声量,接下来需要将其转换为单值，才能进一步进行背景噪声计算。将分频隔声量转换为单值有多种方法,比如平均隔声量法，即取六个中心频率隔声量的算术平均值；还有以500HZ或550HZ的隔声量作为单值评价。但这些方法并不能对各种构件的隔声性能作统一比较，且与人对隔声性能的主观判定有一定差距，于是就有了计权隔声最去，即隔声指数法。计权隔声量是用构件的隔声频率特性曲线，与标准折线（参考曲线）相比较而得出的，折线走向规定为：100-400HZ时为9dB/oct,400-1250HZ时为3dB/oct,1250-3150HZ时为平直，如图2所示。图3空气声隔声的参考曲线特征图将已知构件的隔声频率特性曲线绘制在坐标纸上，其横纵坐标比例与标准折线比例相同，可以用1/3倍频程，也可以用1/1倍频程的坐标，将标准折线（空气声隔声参考曲线）与组合墙隔声曲线相互对照，对准两图的频率坐标，并沿垂直方向上下移动，直至满足以下两个条件：1 .当为1/3倍频程坐标时：（1）移动后空气声基准隔声曲线与组合墙隔声曲线相比较，各频率在移动后标准曲线之下不利偏差的总和不大于32dB;(2)组合墙隔声频率特性曲线的任一频带的隔声量在移动后标准曲线之下不利偏差的最大值不大于8dB;2 .当为1/1倍频程坐标时：(1)移动后空气声基准隔声曲线与组合墙隔声曲线相比较，各频率在移动后标准曲线之下不利偏差的总和不大于10dB;(2)组合墙隔声频率特性曲线的任一频带的隔声量在移动后标准曲线之下不利偏差的最大值不大于5dB;然后，从500HZ处向上作垂线与移动后标准曲线相交，通过交点作水平线与隔声频率特性曲线图的纵坐标相交，则交点即为所求的50OHZ下空气声隔声计权隔声量。将3.2章节计算的不同频率的有效隔声量,用计权隔声量法得到组合墙的单值隔声量，作为空气声隔声的单值评价量，用于计算室内的背景噪声值。3.4 孔和缝隙一个隔声结构的孔和缝隙对其隔声性能有很大的影响。孑次口缝隙的影响主要决定于它们的尺寸和声波波长的比值。如果孔的尺寸大于声波波长时，透过孔的声能可近似认为与孔的面积成正比。由于孔洞的透声系数为1,隔声量为零，所以哪怕是很小的孔洞其透声也很大，从而成为隔声的薄弱环节，故需要考虑其影响。将孔洞看成组合墙的一个构件，通过321章节的平均透声系数公式，能得到如下公式:,_ZoSO+ElSlSo+Si式中，考虑孔洞后组合墙透声系数；TO孔洞的透声系数，取1；Fl组合墙的透声系数，由人有效得到；SO孔、缝隙的面积，n2；Sl组合墙的面积,ni1；通过换算得到考虑孔洞后，组合墙的实际的隔声量：=IoigJ=IOlg,0D1×1U+o通常窗和墙之间有0.5Cm左右的缝隙，该处缝隙会用材料填实。考虑到填充材料并不一定具备较好的隔声性能,因此认为该处为窗墙间缝隙。于是So为0.005m乘以外窗周长。3.5 多噪声源影响值两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加总声压级却通过下述公式计算得到：z"1p2/LhX/-P=ig-=iog1IOJ式中,Lp总声压级，dB（八）；Pi考察点i的声压，Pa;Po基准声压，在空气中尸o=2xlO'SPa；1.pi-考察点i的声压级,dB（八）o四、模拟计算建筑环境通用规范GB55016-2021对不同使用功能房间的室内噪声限值做出规定，本项目建筑位于3类声功能区，考察的匹配的房间类型以及相应的限值如下表所示表4典型考察房间及其允许噪声级（dB（八）楼层房间名称参考建筑类型参考房间类型房间功能建筑物外部噪声源影响限值建筑物内部建筑设备噪声源影响限值E-LOlF办公室RM01013办公多人办公室办公昼W45/夜W45昼W45/夜W45接下来将上表中考察的房间，按照参考房间类型进行分类，由于背景噪声设计考察最不利的房间，本报告书将输出全部房间的计算结果，但只输出最不利房间的计算过程，计算过程及结果如下：4.1 多人办公室（办公）4.1.1 典型考察房间本项目房间类型为多人办公室（办公）的最不利考察房间如下：E-L01F：办公室RMOloI3图4房间类型为多人办公室（办公）的最不利考察房间4.1.2 建筑物外部噪声影响计算4.1.2.1 噪声源设置计算建筑物外部噪声源对室内背景噪声的影响时,需设置邻近噪声源构件中外围护结构的噪声源。根据用户自定义噪声源，房间类型为多人办公室的最不利考察房间的噪声源如下表所示：表5典型考察房间噪声源设置(dB（八）)楼层房间名称房间类型房间功能邻近噪声源声源名称声源位置声源类型声源噪声值E-LOlF办公室RM01013多人办公室办公声源2外墙社会生活噪声昼55/夜45多人办公室最不利考察房间的噪声源如下图所示。注：根据声环境质量标准GB3096-2008的规定，昼间时段为6h-22h,夜间时间为22h-6h04.1.2.2 单个构件的分频隔声(1)默认外窗默认外窗为：隔热铝合金型材多腔密封Kf=5.0W(m2.K)(窗框窗洞面积比20%),6中透光LC)W-E+12Ar+6透明+12A+6透明。根据用户自定义，按照第3.1.2章的类比法，考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。采用和该窗结构相近的窗隔声量数据，作为默认外窗在不同频率下的空气声隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编，所选类比的材料构造为：6+10A+6中空玻璃。表6默认外窗不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz默认外窗22.021.028.036.030.032.04.1.2.3 组合墙的分频隔声量(1)组合隔声量组合墙由墙、窗、门、楼板、屋顶、天窗等组成，下表为房间类型为多人办公室的各个房间组合墙上各个构件不同频率下的隔声量：表7组合墙上各构件不同频率下的隔声量(dB（八）)房间名称声源名称构造名称面积(Irf)125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz办公室RM01013声源2默认外窗3.1522.0021.0028.0036.0030.0032.00默认透光幕墙21.0032.0038.0040.0045.0050.0052.00根据本报告第3.2.1章节的组合隔声量的计算方法，计算得到房间类型为多人办公室的各个房间组合墙的组合隔声量。计算结果如下表：表8各房司组合墙不同频率下的组合隔声量(dB（八）)房间声源名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz办公室RM01013声源228.6329.3035.3242.2038.5740.57(2)房间吸声量下表为房间类型为多人办公室,各个房间的内围护结构使用的面层材料在不同频率下的吸声系数：表9面层材料在各频率下的吸声系数房间构造名称面层材料125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz办公室RMO1013默认内墙填充墙混凝土(水泥抹面)0.010.010.020.020.020.03默认内门木门0.160.150.100.100.100.10默认外窗普通玻璃0.350.250.180.120.070.04默认层间楼板混凝土(水泥抹面)0.010.010.020.020.020.03默认透光幕墙混凝土（水泥抹面）0.010.010.020.020.020.03默认非周边地面混凝土（水泥抹面）0.010.010.020.020.020.03根据本报告第3.2.2章节的吸声量的计算方法，将上表的吸声系数和各围护结构面积代入房间进行计算得到各房间的吸声量，如下表所示：表10各房间吸声量A（ml）计算结果房间构件面积（Irf）125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz办公室RM01013默认内墙填充墙56.290.560.561.131.131.131.69默认内门2.400.380.360.240.240.240.24默认外窗9.453.312.361.701.130.660.38默认层间楼板38.860.390.390.780.780.781.17默认透光幕墙49.240.490.490.980.980.981.48默认非周边地面47.290.470.470.950.950.951.42总计203.535.614.645.775.214.746.37（3）有效隔声量根据本报告第323章节的有效隔声量的计算方法，计算得到房间类型为多人办公室，各个房间组合墙的有效隔声量。计算结果如下表表11各房间组合墙不同频率下的有效隔声量（dB（八）房间声源名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz办公室RM01013声源222.2922.1429.1135.5431.4934.784.1.2.4 组合墙隔声单值评价量根据上面表格计算出的组合墙有效隔声量数据，根据倍频程的计算原理，用第3.3章节的计权隔声量法确定组合墙的计权隔声量，将此值作为空气声隔声单值评价量。下图为办公室RMOIOI3的计权隔声频率特性曲线图，如下图所示。-10-20 1252504005001000125020004000-Hx)O3020100 二隔.Rll(dB)声源2计权隔声频率特性曲线图图6E-LOlF办公室RMoloI3的计权隔声频率特性曲线图根据上图的结果，取移动后的标准曲线50OHZ处的隔声量为计权隔声量其计算结果如下：表12各房间组合墙不同频率下的有效隔声量(dB（八）)房间声源名称移动后的标准曲线在500Hz处的空气声隔声单值评价量办公室RMOloI3声源231.594.1.2.5 窗墙缝隙对隔声的影响组合墙上的窗墙算隙将对隔声量产生较大影响，根据本报告书第3.3章节的计算公式,可以得到考虑窗墙缝隙后的组合墙的实际隔声量，计算结果如下表：表13各房间考虑窗墙缝隙后组合墙的实际隔声量(dB（八）)房间声源名称窗墙间隙(m)窗周长(In)窗墙间隙面积(Itf)组合墙面积(Itf)实际隔声量办公室RMolOI3声源20.0057.20.03624.126.64.1.2.6 建筑物外部噪声源计算汇总根据从本报告书第3.5章节的计算公式，可以计算出各房间受建筑物外部噪声源传播产生的室内背景噪声，计算结果如下：表14各房间室内背景噪声计算结果(dB（八）)房间房间类型间能房功时段声源名称声源位置外围护结构邻近噪声源值外围护结构组合墙实外围护结构邻近声源室内背景噪声际隔声量影响值办公室RMOlOl3多人办公室办公昼间声源2外墙55.026.628.428.4夜间声源2外墙45.026.618.418.44.1.3 建筑物内部建筑设备噪声影响计算4.1.3.1 单个构件的分频隔声(1)默认内墙填充墙默认内墙填充墙为：水泥砂浆(20.0mm)+蒸压加气混凝土砌块526625(外墙灰缝3mm)(200.0mm)+水泥砂浆(20.Omm)O表15默认内墙填充墙材料构造厚度(mn)材料密度(kg/胪)面密度(kgtf)水泥砂浆20.01800.OO36.0蒸压加气混凝土砌块526625(外墙灰缝3mm)200.0625.OO125.0水泥砂浆20.01800.OO36.0总计240一197.0注：材料密度来自于民用建筑热工设计规范(GB50176-2016)o根据用户自定义，按照第3.1.2章的类比法，考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。采用和该墙体结构相近的墙体隔声量数据,作为默认内墙填充墙在不同频率下的空气声隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编，所选类比的材料构造为：24Omm煤粉灰加气块墙(抹灰)。表16默认内墙填充墙不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz100OHz2000Hz4000Hz默认内墙填充墙35.039.042.052.052.053.0(2)默认透光幕墙默认透光幕墙为膈热铝合金型材多腔密封Kf=5.0W(m2.K)(窗框窗洞面积比20%),6中透光LOW-E+12Ar+6透明+12A+6透明。根据用户自定义，按照第3.1.2章的类比法，考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。采用和该透明幕墙结构相近的透明幕墙隔声量数据,作为默认透光幕墙在不同频率下的空气声隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编，所选类比的材料构造为：6+100A+6中空玻璃。表17默认透光幕墙不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz100OHz2000Hz4000Hz默认透光幕墙32.038.040.045.050.052.0(3)默认内门默认内门为：节能外门。根据用户自定义，按照第3.1.2章的类比法，考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。采用和该门结构相近的门隔声量数据，作为默认内门在不同频率下的空气声隔声量。根据噪声与振动控制工程手册马大猷主编，所选类比的材料构造为：硬木拼板门。表18默认内门不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz默认内门30.030.029.025.026.027.0(4)默认层间楼板默认层间楼板为：增强型水泥基泡沫保温隔声板(30.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)。表19默认层间楼4反材料构造厚度(ImD)材料密度(kg/膻)面密度(kg11)增强型水泥基泡沫保温隔声板30.0250.007.5水泥砂浆20.01800.0036.0钢筋混凝土120.02500.00300.0总计170一343.5注：材料密度来自于民用建筑热工设计规范(GB50176-2016)o根据用户自定义，按照第3.1.1章公式法的经验公式法考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。该构造的综合面密度计算为：m=0.030*250+0.020*1800+0.120*2500=343.5kgm2200kgm2根据经验公式：R=231gw+lllg'-41计算结果如下：表20默认层间楼板不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz默认层间楼板40.443.747.050.353.656.9(5)默认非周边地面默认非周边地面为：碎石、卵石混凝土2300(40.0mm)+难燃型挤塑聚苯板(50.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+钢筋混凝土QOo.0mm)。表21默认非周边地面材料构造厚度(mm)材料密度(kgm3)面密度(kgtf)碎石、卵石混凝土230040.02300.0092.0难燃型挤塑聚苯板50.035.001.8水泥砂浆20.01800.0036.0钢筋混凝土100.02500.00250.0总计210一379.8注：材料密度来自于民用建筑热工设计规范(GB50176-2016)o根据用户自定义，按照第3.1.1章公式法的经验公式法考察该构造在不同频率下的空气声隔声量。该构造的综合面密度计算为：m=0.040*2300+0.050*35+0.020*1800+0.100*2500=379.8kgm2200kgm2根据经验公式：R=231gw+Illg/-41计算结果如下：表22默认非周边地面不同频率下隔声量(dB（八）)构造名称125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz默认非周边地面41.444.748.051.354.658.04.1.3.2 建筑物内部建筑设备噪声源计算汇总根据从本报告书第3.5章节的计算公式，可以计算出各房间受建筑物内部建筑设备噪声源传播产生的室内背景噪声，计算结果如下：表23各房间室内背景噪声计算结果(dB（八）)房间房间类型房间功能时段室内噪声源值室内背景噪声办公室RM01013多人办公室办公昼间45.045.0夜间45.045.04.1.4 小结表24房间类型为多人办公室(办公)的考察房间达标情况小结(dB（八）)楼层房间房间类型房间功能噪声源类型昼间室内背景噪声夜间室内背景噪声昼间噪声限值夜间噪声限值达标情况E-LOlF办公室RM01013多人办公室办公建筑物外部噪声影响28.418.44545达标建筑物内部建筑设备噪声影响45.045.04545达标五.分析结论通过第4章节，对不同的参考房间类型进行背景噪声计算，得到典型考察房间的室内背景噪声计算结果，如下表所示：表25典型考察房间达标情况总结(dB（八）)楼层房间房间类型房间功能噪声源类型昼间室内背景噪声夜间室内背景噪声昼间噪声限值夜间噪声限值达标情况E-LOlF办公室RM01013多人办公室(办公)办公建筑物外部噪声影响28.418.44545达标建筑物内部建筑设备噪声影45.045.04545达标响通过对本项目进行室内背景噪声计算分析，针对建筑环境通用规范GB55016-2021的达标情况如下：表26规范指彳标条目达标情况条文标准要求本项目实际情况是否达标2.1.3建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值及适用条件应符合下列规定：1、建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值应符合表2的规定。2、噪声限值应为关闭门窗状态下的限值；3、昼间时段为6h-22h,夜间时间为22h-6h,当昼间，夜间的划分当地另有规定时，应按其规定。所有参与计算的主要功能房间的背景噪声均达到建筑环境通用规范GB55016-2021中的第2.1.3条“建筑物外部噪声源传播至主要功能房间室内的噪声限值要求”。达标2.1.4建筑物内部建筑设备传播至主要功能房间室内的噪声限值及适用条件应符合表3的规定：所有参与计算的主要功能房间的背景噪声均达到建筑环境通用规范GB55016-2021中的第2.1.4条“建筑物内部设备传播至主要功能房间室内的噪声限值要求”。达标综上所述，本项目满足建筑环境通用规范GB55016-2021对建筑声环境噪声限值的要求。