老旧小区幼儿园建设项目设计--绿色建筑室内背景噪声计算分析报告.docx
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1、4配绿色建筑室内背景噪声模拟分析报告老旧小区幼儿园建设项目设计绿色建筑室内背景噪声计算分析报告项目名称:老旧小区幼儿园建设项目设计项目地址: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GB 55016-20212、民用建筑隔声设计规范GB 50118-20103、建筑隔声评价标准GB/T 50121-20054、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GB 50176-20167、建
2、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:南偏东31.65度建筑层数:地上3层,地下O层建筑物高度:11.70 m1.2 层高汇总表表1层高汇总表标准层实际楼层层高(In)标准层1A-LOlF3. 90标准层2A-L02F3. 90标准层3A-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GB 55016-2021 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
3、表2.1.3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,四类声环境功能区时,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
4、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GB50118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
5、内的背景噪声值。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,它比理论公式接近实际,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3佥计算式
6、,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一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 公撼吓:R = 23lgw? + 1 llg- 41 (m200 kgm2)R = 131gn + Illgf-18 (m2OO kgm2)式中,m面密度,kgm2 ;f-频率,Hz03.1.2 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O8J93L将实际构件与
7、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:= IOalR式中,I一透声系数;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:-_ ZciSiT二五式中,7一组合墙平均透声系数;
8、T1一组合墙上各构件的透声系数;Si一组合墙上各构件的面积,而;则组合墙的平均隔声量为: R=10 Igzz- = 10 IglSlS,10).I式中,R 一组合墙的平均隔声量,dB ;Ri一组合墙上各构件的隔声量,ClB ;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 = EaiSi式中,A一房间总吸声量,评,.一材料的吸声系数,在不同声音频率下的值不同;si室
9、内围护结构的面积,也 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:R仃效=R +101最;式中,R有效一组合墙的有效隔声量,dB ;R 一组合墙的平均隔声量,dB ;A一房间总吸声量lm2 ;S一组合墙上各构件的面积;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
10、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 是就有了计权隔声量法,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:IOO - 400HZ时为9dB / oct, 400 - 1250HZ时为3 dB / oct f 1250 - 3150HZ时为平直,如图2所示。图2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
11、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匕匕较,各频率在移动后标准曲线之 下不利偏差的总和不大于32d B ;(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8 dB ;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10 dB ;(2)组合墙隔
12、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5 dB ;然后,从500 HZ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500HZ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孑次口缝隙对其隔声性能有很大的影响。孔和舞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
13、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: ,_ TOSo + TlSI So + S式中,一考虑孔洞后组合墙透声系数;ro一一孔洞的透声系数,取1 ;组合墙的透声系数,由RI效得到;So孔、缝隙的面积,m2 ;51一组合墙的面积,源;通过换算得到考虑孔洞后,组合墙的实际的隔声量:RM = 101 =1031XlU + do通常窗和墙之间有05 Cm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&为0.005m乘以
14、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: LP= 10 Ig与詈=10 IgGzdIo司式中,Lp总声压级,dB(A);Pi一考察点i的声压,Pa;Po基准声压,在空气中)=2xlO-5pa ;LPi考察点i的声压级,dB(A)o四.模拟计算民用建筑隔声设计规范GB 50118-2010对住宅、教育、医疗、旅馆、办公、商业、 体育、观演、博物馆、展览、航空港、其它的主要功能房间,都给出了不同的噪声级限值要 求,于是需要对本项目的房间类型与规范中的房间类型进行匹配。本项目考察的典型房间及 匹配的房间类型如下表所示:表4典型考察房
15、间及其允噪声级楼层房间名称参考建筑类 型参考房间类 型允许噪声级低限要求dB (A)高限要求dB (A)A-L02F房间RM02017办公多人办公室昼 40 夜 40昼 40 夜 W40房间 RM02031房间 RM02025房间RM02011房间 RM02035房间 RM02041房间 RM02034房间 RM02037A-L02F房间 RM02042办公普通会议室昼 W40/夜 W40昼 W40/夜 W40A-L02F房间 RM02001教育普通教室昼 W35/夜 W35昼 W35/夜 W35房间 RM02002房间 RM02004房间 RM02020房间 RM02026房间 RM0201
16、9房间 RM02012房间RM02014房间 RM02028房间 RM02036A-L02F房间 RM02038教育舞蹈教室昼 W 35/夜 W 35昼 W35/夜 W35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:A-L02F:房间 RMO2035图3房间类型为多人办公室(办公)的最不利考察房间4.1.2 噪声源设置计算室内背景噪声时需设置噪声源,噪声源可分为
17、邻近噪声源与室内噪声源。室内噪声 源及邻近噪声源根据用户自定义。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:表5典型考察房间噪声源设置楼层房间名称室内噪声源邻近噪声源声源类型室内噪 声值声源名称声源位置声源类型声源噪 声值A-L02F房间 RM02035生活噪声昼32/夜 28声源2外墙社会生活 噪声昼50/夜 45多人办公室最不利考察房间的噪声源如下图所示。A-L02F:房间 RMO2035图4最不利典型考察房间的噪声源设置注:根据声环境质量标准GB 3096-2008的规定,昼间时段为6h-22h,夜间时间为22h-6h4.1.3 单个构件的分频隔声(1)填充墙2填充墙2为:水泥砂
18、浆(20.0mm)+蒸压加气混凝土砌块526 625(外墙灰缝3mm)(250.0mm)+水泥砂浆(20.Omm)O表6填充墙2材料构造厚度(n)材料密度(kgm3)面密度(kgrn*)水泥砂浆20.01800. OO36.0蒸压加气混凝土砌块526625 (外墙 灰缝 3mm)250.0625.OO156.2水泥砂浆20.01800. OO36.0总计290228.2注:材料密度来自于民用建筑热工设计规范(GB50176-2016) 0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,作为填充墙2在不同频率下的空气声隔声
19、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7填充墙2不同频率下隔声量(dB (A)构造名称125 Hz250 Hz500 HzIOOO Hz2000Hz4000 Hz填充堵235.039.042.052.052.053.0(2)内墙填充墙2内墙填充墙2为:水泥砂浆(10.Omm) +蒸压加气混凝土砌块526 625(外墙灰链 3mm)(200.0mm)+水泥砂浆 QO.Omm)。表8内墙填充墙2材料构造厚度()材料密度(kg/M)面密度(kgm)水泥砂浆10.01800.OO18.0蒸压加气混凝土砌块526625 (外墙 灰缝W 3m
20、m)200.0625. OO125.0水泥砂浆10.01800. OO18.0总计220一161.0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,作为内墙填充墙2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:加气条板墙(喷 浆)。表9内墙填充墙2不同频率卜隔声量(dB (A)构造名称125 Hz250 Hz500 HzIOOO Hz2000Hz4000 Hz内墙填充墙231.037.041.045.051.
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