前言
本文完成于2017年10月,原發(fā)布在張大媽,不知為何竟然未在別處發(fā)布。由于篇幅較長,所以會分兩篇發(fā)送。
老文新發(fā),關(guān)于聲學(xué)的東西永不會過期。希望可以作為新系列 - “聲學(xué)裝修”的開頭,把聲學(xué)這塊大多數(shù)消費(fèi)者和音響從業(yè)者都薄弱的知識補(bǔ)起來。早日成功打造完美的聽音環(huán)境。
注:由于聲學(xué)原理略顯枯燥,小燒會盡量淺顯易懂。對于不想看前戲,只想要結(jié)果的朋友,直接看粗體字的結(jié)論即可。
概念:
首先,有必要澄清在裝修中進(jìn)行隔聲處理的現(xiàn)實意義:
1. 防止外來的空氣聲和撞擊聲噪聲對于正常生活的干擾;
2. 防止家中產(chǎn)生的空氣聲和撞擊聲噪聲對于外部(主要是鄰居)的干擾。
聽起來簡單,但是其中包含的信息量可真不少。
人類從最早的風(fēng)餐露宿,進(jìn)化到“山頂洞人”是一個大的飛躍。對于人類,建筑在那個時候只是一個遮風(fēng)避雨的“遮蔽物”。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展,人類對于建筑有了越來越多的要求。美觀,舒適,適宜的溫度,濕度,光線等等。其中有一項尤為重要,就是對于噪聲的隔絕,因為生活在現(xiàn)代都市中的人們,無時無刻不受到噪聲的干擾,這也是現(xiàn)代文明帶來的負(fù)面效應(yīng)吧。
說的貼近生活一些,曾幾何時,你在睡夢中被隔壁抽水馬桶的沖水聲吵醒;樓上電視機(jī)讓你無法專心工作;深夜里天花板傳來吱嘎吱嘎聲(不要問為啥
)讓你抓狂;高架路的噪聲讓你午睡不能。更多場景不一一列舉�?傊�噪聲已經(jīng)與水污染,空氣污染,垃圾并列為現(xiàn)代世界的四大公害。對于噪聲污染的投訴,一直占到了居民投訴中一半以上的比例。
產(chǎn)生這一切的原因,就在于你所住的房子,它的隔聲效果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)代人的要求。因此完全有必要在裝修的時候,就把全屋或者個別房間的隔聲全部來做一遍。避免隔壁放個響屁都能聽見的尷尬。
噪聲的定義
對于噪聲,首先需要明確一個定義:一切人們不愿意聽到的各種聲音都是噪聲。
因此,不僅普通意義上的嘈雜聲是噪聲,即使是優(yōu)美的音樂,在不愿意聽的人耳中也是噪音。另外,人們在不同的環(huán)境,時間,心情下,對于噪聲的忍受度都是不同的,上班時間的人們可以忍受很高的交通噪聲,但是夜間需要休息的時候,普通水平的交通噪聲都會讓人難以忍受;卡拉OK里唱的再大聲也沒關(guān)系,但是如果是隔壁鄰居在那里吼的話,你能忍住不去敲門嗎?
那么是不是越安靜越好,把噪聲徹底消除才好呢?并不是這樣。一個接近零噪聲的環(huán)境是很可怕的,你可以聽到自己的心跳,呼吸,走動時衣服的摩擦聲,甚至是關(guān)節(jié)摩擦的聲音。這樣的環(huán)境很難實現(xiàn),成本非常的高,在技術(shù)上也未必可行。我們所需要的是針對不同的環(huán)境,制定不同的、合理的、切實可行的噪聲標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定允許的噪聲水平。其實在建筑設(shè)計方面早己有相關(guān)的設(shè)計規(guī)范,只是人們較少的去注意到而已。
NR標(biāo)準(zhǔn)
如上圖,噪聲評價曲線(NR曲線),是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO規(guī)定的一組評價曲線。針對不同的場所,國家標(biāo)準(zhǔn)都做出相應(yīng)的最大噪聲值規(guī)定。廣播錄音室的要求是最高的。
專業(yè)錄音室
隔聲處理的標(biāo)桿 - 清華大學(xué)靜音室
小燒曾經(jīng)參觀過清華大學(xué)的號稱背景噪聲是0dB(開了新風(fēng)就是5dB)的靜音室,作為國內(nèi)建筑聲學(xué)的老大,這應(yīng)該是目前國內(nèi)最高規(guī)格的隔聲建筑了(人依然能夠在里面生活,工作)。
靜音室外觀,毫不起眼吧,里面別有洞天。
這個就是內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖,除了那個六角形的房間是靜音室,其余的結(jié)構(gòu)都是為了那個房間服務(wù)的。機(jī)房被放在遠(yuǎn)離房間的位置。通過三個靜壓箱來進(jìn)行空氣交換。除了一扇門之外就只有一扇窗戶了。
上圖提到了采用了“房中房”的設(shè)計方案 - 一種較常用的房屋隔聲結(jié)構(gòu),從這個國內(nèi)最高水平的隔音建筑,到民用建筑,這應(yīng)該是最行之有效的隔聲結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是會占用一些原本房間的使用面積。“房中房“的要求就是內(nèi)層和外層之間沒有任何的剛性連接,隔絕聲音傳播的“聲橋”。至于隔斷聲橋的裝置,這個房間用了6個定制的巨型彈簧,完全撐起房間的重量。
另外,在這種全封閉的空間內(nèi),空調(diào)/新風(fēng)系統(tǒng)也是必須考慮周全的設(shè)備。最好能夠設(shè)計“靜音箱”來減輕風(fēng)噪以及外部噪聲的通過管道的傳入。
我們來看看這間房間是怎么做空調(diào)/新風(fēng)靜音的。進(jìn)風(fēng)2個,出風(fēng)1個,都使用了靜壓箱,按照最高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的。
靜音室內(nèi)部的聲學(xué)材料,自然也不能馬虎,用的是巴斯夫的高科技材料。
內(nèi)部陳設(shè)十分簡單,六角形結(jié)構(gòu)。人在里面感覺完全與外界隔絕了,聽不到一絲外來的噪聲,室內(nèi)任何的聲音都非常清晰。這個時候小燒心里就在想,如果是一間隔音如此出色的房間,絕對是作為家庭影院的好房間。
介紹完這間做到極致的靜音房,是不是大家覺得它所采用的結(jié)構(gòu)和一些隔音措施,在實際裝修中都很難實現(xiàn)?但是這些依然可以作為標(biāo)桿和參考,因為其中的原理都相通的。
接下來就要回歸現(xiàn)實,看一看在現(xiàn)實裝修中,如何做好房間隔音處理。
民用房屋的噪聲標(biāo)準(zhǔn):
各個領(lǐng)域都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),建筑聲學(xué)中對于房間的噪聲水平,房屋結(jié)構(gòu)的隔聲量都已經(jīng)做了詳盡的要求。
不過相信多數(shù)人都不太清楚這些標(biāo)準(zhǔn),但是不知道并不代表這些標(biāo)準(zhǔn)不存在,接下來我們來看一下國家標(biāo)準(zhǔn)是如何定義在聲學(xué)上適合居住的房屋的。
以下表格均來自《建筑物理》,清華大學(xué)教材。
首先來認(rèn)識一下噪聲評價曲線(NR曲線)。它是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 規(guī)定的一組評價曲線。見下圖:
NR曲線
比如說,劇場的噪聲限定值為NR25,那么我們找到25那條曲線,可以估算出,在空場條件下測量得到的背景噪聲(空調(diào),設(shè)備噪聲,室外噪聲的傳入), 在63,125,250,500,1k,2k,4k,8kHz等8個倍頻帶聲壓分別不得超過,55,43,35,29,25,21,19,18dB。由此可見,所謂的NR25,并不是是全部頻率段聲壓不超過25dB,而是1kHz頻段不超過25dB。為什么會高低不同呢,這是根據(jù)人耳的聽覺特性所做的修正。
是不是覺得NR這個值很難理解?來看一下民用建筑室內(nèi)允許噪聲級dB(A),這個值是最直觀的,我們自己也能輕易測量獲得這個值。
室內(nèi)允許噪聲級
里面標(biāo)出的數(shù)字表示在對應(yīng)的時間段內(nèi),室內(nèi)的背景噪音不應(yīng)該超過該數(shù)值。
對于我們的住宅(臥室),白天不宜超過40dB(A),夜間不宜超過30 dB(A)(當(dāng)然,這是在關(guān)閉門窗的情況下)。一般情況下,只要不是在比如工廠,高速,鐵路這些噪聲源邊上,房屋結(jié)構(gòu)還合格的話,室內(nèi)噪聲并不會超標(biāo)。
高速/高架邊用于隔離噪聲的聲屏障
如何來確定我們家中的噪聲呢,很簡單,一個聲壓計就可以測量了。
百來元的足矣,便宜,夠用。
噪聲的傳播
在我們周圍,存在由于各種原因,造成的室內(nèi)背景噪聲超標(biāo)的住宅,住在其中的人不僅會受到外來噪聲的困擾而無法正常休息,鄰居所發(fā)出的各種生活噪聲,也會輕易穿透薄弱的樓板墻壁。極端情況下,甚至能聽見隔壁的一個響屁而受到驚嚇 。
如何在裝修的時候就阻止類似情況的發(fā)生呢?請聽小燒慢慢道來。
既然是討論如何阻止噪聲的傳入,那么就先來普及一下聲波傳入的途徑。如同熱量可以通過空氣,傳導(dǎo),輻射三種方式傳遞一樣,聲波也可以通過三種途徑傳入。
1)空氣。 通過孔洞、縫隙傳入。
2)透射。 聲波結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動再輻射
3)撞擊和機(jī)械振動。?結(jié)構(gòu)振動再輻射
我們還可以把建筑中傳播的聲音分為空氣聲(air borne sound) , 固體聲(solid borne sound)兩大類。
是不是感覺有些混淆,舉個例子就清楚了。
說話聲
說話聲就是很典型空氣聲(通過空氣產(chǎn)生并傳播)。
說話聲,電視聲,這些屬于通過空氣傳播(Air borne)的聲音,墻壁和地板能夠起到較好的隔聲作用。我們國家的建筑大多是混凝土樓板和磚墻,對于這類聲音有較好的隔絕作用。
撞擊噪聲 :
在桌子上振動的手機(jī),是否感覺特別大聲?比鈴聲還要可怕。低音炮也是一樣,地板上跳舞的低音炮就如同在桌子上振動的手機(jī)。撞擊聲毫無保留的傳到樓下,聽的一清二楚。
通常我們把這類噪聲稱作“撞擊噪聲”。它屬于固體聲(solid borne sound)。
樓板的撞擊噪聲
舉個例子,樓上的腳步聲,裝修的沖擊鉆,床腳的撞擊聲(不要問我為什么床會動 ),是不是聽的一清二楚。
樓板傳播,并且放大撞擊聲
原因在于撞擊噪音造成了地板的形變,地板成為了一個發(fā)聲體。從而失去了隔音功能。
如何提高空氣聲隔聲量Rw
對于通過空氣傳播的空氣聲的隔聲量,我們使用標(biāo)準(zhǔn)計權(quán)隔聲量Rw(數(shù)值越大,隔聲效果越好),來作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)參見下圖:
外墻,分戶墻、樓板(也就是家中與外界相鄰的圍欄)至少要達(dá)到 45dB這個最低標(biāo)準(zhǔn)。否則就是不合格建筑。 * 更詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)請查閱以上的表格。
下圖從主觀上判斷了墻體空氣聲隔聲量Rw C與聲音私密性性的關(guān)系。
Rw與私密性關(guān)系
那么常見住宅墻體結(jié)構(gòu)是否能夠達(dá)到這樣的隔聲量?下圖列出了常見的墻體建筑材料(C為修正頻譜,普通讀者不用太在意了):
常見墻體結(jié)構(gòu)隔聲量
除了240磚墻,180mm混凝土墻和填充吸音棉的75mm輕鋼龍骨雙面石膏板墻,其余方式都無法達(dá)到國家一級建筑隔墻的標(biāo)準(zhǔn)。
但即使是國家所規(guī)定的建筑隔墻一級標(biāo)準(zhǔn),也只是滿足了較高的私密性要求,達(dá)到了中等水平。。
家庭影院對于隔聲的要求更高,尤其是低頻這個普通墻體結(jié)構(gòu)隔聲的薄弱點(diǎn)。
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未完待續(xù)~~