建筑環(huán)境測試-聲學光學2

第十二章建筑聲、光環(huán)境測量建筑聲環(huán)境測量建筑光環(huán)境測量建筑聲/光環(huán)境測量實例第一頁，共25頁。第一頁，共25頁。12.1概述建筑聲環(huán)境測量

保護聽覺和身心健康，滿足聽覺享受

噪聲測量：評價噪聲的危害程度音質(zhì)測量：評價如音樂廳、報告廳、影劇院等廳堂等聽覺特性

建筑光環(huán)境測量

保障視覺工作要求和節(jié)省能源采光測量：檢驗、提高建筑自然光的效果，照明測量：檢驗、提高照明設(shè)施照明效果，第二頁，共25頁。第二頁，共25頁。12.2建筑聲環(huán)境測量以噪聲測量為主噪聲來源：室外交通運輸噪聲室外工業(yè)機械噪聲室外城市建筑噪聲室外社會生活和公共場所噪聲室內(nèi)家電和人員噪聲噪聲危害：

損傷聽力，造成噪聲性耳聾干擾睡眠；干擾語言通訊影響人的心理變化誘發(fā)多種疾病。第三頁，共25頁。第三頁，共25頁。聲強、聲壓和聲功率聲功率：單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量聲強：單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量聲壓：空氣受聲波干擾而瞬時產(chǎn)生的壓力增值聲強級、聲壓級和聲功率級先確定一個基準量，然后以10倍為一級對聲強、聲壓和聲功量進行劃分，形成聲強級、聲壓級和聲功率級（分貝），是一個無量綱的參數(shù)12.2.1聲環(huán)境參數(shù)

第四頁，共25頁。第四頁，共25頁。響度是人耳判別不同頻率合成的聲音由輕到響的強度的概念，與聲音的強度(如聲級)，頻率及波形有關(guān)，響度單位為“宋”。響度級：若某一噪聲聽起來與1000Hz的純音一樣響，則該噪聲的響度級在數(shù)值上就等于這個純音的聲壓級（dB），響度級單位是“方”。響度和響度級計權(quán)聲級根據(jù)人耳對不同頻率特性的聲音的感受設(shè)置不同的計量關(guān)系，以這種由特定關(guān)系計量測得的聲級。

A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對等響曲線中40方純音的響應(yīng)---A聲級B計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對70方純音的響應(yīng)---B聲級C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對100方純音的響應(yīng)---C聲級。第五頁，共25頁。第五頁，共25頁。12.2.2聲環(huán)境測量儀器

結(jié)構(gòu)及工作原理

聲壓大小經(jīng)傳聲器后轉(zhuǎn)換成電壓信號，此信號經(jīng)放大、濾波、衰減后，最后從顯示儀上指示出聲壓級的分貝數(shù)值。計權(quán)網(wǎng)絡(luò)前置放大器放大器放大器檢波器線性/對數(shù)轉(zhuǎn)換器表頭衰減器衰減器傳聲器濾波器（一）聲級計第六頁，共25頁。第六頁，共25頁。（1）聲級計精度等級精度等級0123固有誤差±0.4±0.7±1.0±1.5用途標準聲級計實驗室用精密聲級計一般用途的普通噪聲監(jiān)測的普及型特性參數(shù)

環(huán)境噪聲測量應(yīng)采用精度為2型以上的積分式聲級計第七頁，共25頁。第七頁，共25頁。（2）頭響應(yīng)靈敏度靈敏度慢快脈沖峰值保持時間常數(shù)/ms10001253520用途穩(wěn)態(tài)噪聲小波動噪聲交通噪聲持續(xù)較久的脈沖噪聲持續(xù)很短的脈沖噪聲檢驗、標定按JJG699－90、JG176－76，及JJG778－92的規(guī)定定期檢定。測量前后使用聲校準器校準測量儀器的示值偏差不大于2dB。第八頁，共25頁。第八頁，共25頁。（二）頻譜分析儀主要由測量放大器和濾波器構(gòu)成。讓噪聲通過一組帶通濾波器后，把噪聲中包含的不同頻率的分量按帶通頻程逐一分離，再經(jīng)過放大器放大后進行測量。

結(jié)構(gòu)及工作原理分析精度頻譜分析儀的濾波器有：1倍頻程濾波器1/3倍頻程濾波器恒定窄帶寬帶通濾波器濾波器的帶通越窄，對噪聲的分析越詳細不同帶通濾波器測量同一聲源的結(jié)果比較1：1倍頻程；2：1/3倍頻程；3：某恒定帶寬頻程第九頁，共25頁。第九頁，共25頁。12.2.3建筑噪聲測量方法（一）建筑環(huán)境噪聲測量應(yīng)分晝間和夜間兩部分分別進行，具體測量時間應(yīng)根據(jù)測量目的確定；測量應(yīng)在無雨、無雪的天氣條件下進行（要求在有雨、雪的特殊條件下測量，應(yīng)在報告中給出說明）；

測量過程中保持窗戶開啟。風速達到5m/s以上時，停止測量；測點距墻面和其他主要反射面不小于1m，距地板1.2m～1.5m，離窗戶約1.5m；測量數(shù)據(jù)一般用統(tǒng)計噪聲級或等效連續(xù)A聲級（LAeq）表示，把測定數(shù)據(jù)代入有關(guān)公式，計算累計分布聲級L10、L50、L90、Leq的算術(shù)平均值、最大值及標準偏差，確定環(huán)境噪聲污染情況。注：1：累計分布聲級LN表示測量時間N%超過的聲級；2：等效連續(xù)A聲級：第十頁，共25頁。第十頁，共25頁。（二）城市區(qū)域或交通環(huán)境監(jiān)測應(yīng)分晝間和夜間兩部分分別進行，具體測量時間應(yīng)根據(jù)測量目的確定；測量應(yīng)在無雨、無雪的天氣條件下進行；

城市區(qū)域測點應(yīng)選在受影響者的居住或工作建筑物外1米，傳聲器高于地面1.2m以上的噪聲影響敏感處；將要普查測量的城市分成等距離網(wǎng)格，測量點設(shè)在每個網(wǎng)格中心。網(wǎng)格數(shù)不應(yīng)少于100個。交通環(huán)境監(jiān)測在每兩個交通路口之間的交通線上選擇一個測點，測點設(shè)在馬路邊的人行道上，離馬路20cm測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理同建筑環(huán)境噪聲測量第十一頁，共25頁。第十一頁，共25頁。（三）公共場所環(huán)境噪聲測點選擇：較小的公共場所（小于100m2）在室中央取一點為監(jiān)測點較大場所（大于100m2）應(yīng)從聲源（或一側(cè)墻壁）中心劃一直線至對側(cè)墻壁中心，在此直線上取均勻分布的三點為監(jiān)測點傳聲器離地面高1.2m，與操作者距離0.5m左右，距墻面和其他主要反射面不小于1m。

測試時間：文化娛樂場所、商場（店），測量時間為營業(yè)前30min，營業(yè)后30min，營業(yè)結(jié)束前30min；旅店業(yè)、圖書館、博物館、美術(shù)館、展覽館、醫(yī)院候診室、公共交通等候室、公共交通工具均在營業(yè)后60min測量。生產(chǎn)場所環(huán)境噪聲和機械設(shè)備噪聲測量祥見教材第十二頁，共25頁。第十二頁，共25頁。12.3建筑光環(huán)境測量測量目的：檢驗實際照明效果是否達到預期的設(shè)計目標；了解不同光環(huán)境實況，分析比較設(shè)計經(jīng)驗；確定是否需要對照明進行改裝或維修。測量內(nèi)容：工作面上各點的照度；工作面上各點的采光系數(shù)；室內(nèi)各表面，包括燈具和家具設(shè)備的亮度；室內(nèi)主要表面的反射比，窗玻璃的透射比；燈光和室內(nèi)表面的顏色。第十三頁，共25頁。第十三頁，共25頁。光通量

光源在單位時間內(nèi)向空間輻射并引起人眼對光的感覺量，流明（lm）發(fā)光強度

光源在空間某一特定方向上單位立體角內(nèi)（Ω）輻射的光通量稱為光源在該方向上的發(fā)光強度，坎德拉（cd）。照度投射到被照面的光通量與被照面面積之比，勒克斯（lx）。表示被照面上光的強度。被光均勻照射的物體，距離該光源1m處，在1m2面積上得到的光通量是1流明時，它的照度是1勒克斯。亮度發(fā)光體在人實現(xiàn)方向單位投影面積上的發(fā)光強度稱為該發(fā)光體的亮度，（cd/m2）或熙提（1sb=104cd/m2）。表示指發(fā)光物體表面發(fā)光強弱。12.3.1光環(huán)境參數(shù)

第十四頁，共25頁。第十四頁，共25頁。光電效應(yīng)：光線照射在某些物體上，使電子從其表面逸出的現(xiàn)象。照度傳感器以外光電效應(yīng)中的光生伏打效應(yīng)來工作的。

當外來光線射到光電元件（硒光電池式和硅光電池）后，接收器的光電元件將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?，通過儀器內(nèi)部電路以電流的形式表示出光的照度值。12.3.1光環(huán)境測量儀器

（一）照度計結(jié)構(gòu)及工作原理第十五頁，共25頁。第十五頁，共25頁。用于測量公共照度計量程下限不大于1Lux，上限大于5000Lux。指針式照度計示值誤差不超過滿量程的±8%，年變化率不超過5%。照度計示值為滿量程的2/3以上時，照射2min后的示值與在此照度下再繼續(xù)照射10min的示值之比相對變化不得超過±3%。在恒定照度下照度計的指示值與遮光30min后再曝光的指示值相對變化不大于2%。性能要求檢驗、標定照度計的測定標定應(yīng)按JJG245—81《光照度計》進行。

第十六頁，共25頁。第十六頁，共25頁。入射光傳感器（與硒、硅光電池，光電管，光電倍增管等）結(jié)合的一組濾光片，把光信號強度轉(zhuǎn)化成電流信號，以可變增益放大器進行信號放大，然后被A/D采樣并顯示。（二）亮度計結(jié)構(gòu)及工作原理照度計原理框圖類型場光微式亮度計，鏡面成像亮度計

檢驗、標定按JJG211——80《亮度計》進行

第十七頁，共25頁。第十七頁，共25頁。色度計：測定分析材料的顏色、色調(diào)、色值白度計：用于非彩色物體白度光譜儀：用于測量分析光譜特性以及色差計、光分光光度計等（三）其他儀表色度計白度計光譜儀第十八頁，共25頁。第十八頁，共25頁。12.2.3建筑光環(huán)境測量方法一般照明房間照度測量測點布置在室內(nèi)或工作區(qū)平面布置2.0～4.0m（小面積房間可取1.0m）正方形網(wǎng)格，并作測點記號；網(wǎng)格邊線一般距房間各邊0.5m～1.0m；走廊、通道、樓梯等處在長度方向中心線上按1.0～2.0m間隔布置測點；局部照明時，測點布置在需照明的地方；當測量場所狹窄時，選擇其中有代表性的一點；測點高度可按需要取規(guī)定高度，一般為距地0.8m的水平面，走廊和樓梯應(yīng)為地面或距地面為0.15m以內(nèi)的水平面。（一）照度測量第十九頁，共25頁。第十九頁，共25頁。公共場所照明照度測量測點布置一般整體照明房間取5個點（每邊中點和室中心各1個點）；影劇院、商場等大面積場所的測量可用等距離布點法，一般以每100m2布10個點為宜；狹小場所或有特殊需要的局部照明情況下，可測內(nèi)有代表性的一點；測量測定面的高度為地面以上0.8m～0.9m。第二十頁，共25頁。第二十頁，共25頁。照明房間照度測量其他要求多點測量應(yīng)根據(jù)各點測定值求出平均照度，必要時記錄最大值和最小值及其點的位置；整體測量時，根據(jù)需要點燃必要的光源，排除其他無關(guān)光源的影響；局部照明測量時，整體照明的燈光的啟閉應(yīng)根據(jù)實際情況選擇，并在測定結(jié)果中注明。測定開始前，白熾燈至少開5min，氣體放電燈至少開30min；應(yīng)注意避免測定者的位置和服裝對測定結(jié)果的影響。第二十一頁，共25頁。第二十一頁，共25頁。（2）采光房間照度測量測量面高度及走廊、通道、樓梯布點同照明房間；測點應(yīng)位于建筑物的二個典型剖面和假定工作面相交的位置，或根據(jù)需要選室內(nèi)代表區(qū)，及整個室內(nèi)等間距布點；小房間測點還可按采光口的布置選??；測點水平間距一般2.0～4.0m，小房間可取0.5～1.0m，距墻或柱的距離0.5～1.0m；單側(cè)采光時應(yīng)在距內(nèi)墻1/4進深處設(shè)一測點；雙側(cè)采光時應(yīng)在橫剖面中間設(shè)一測點。應(yīng)在全陰天、照度相對穩(wěn)定時段內(nèi)測量，一般為上午10:00～14:00;測量時應(yīng)關(guān)閉人工照明；應(yīng)防止測試者人影和其他各種因素對測量影響。第二十二頁，共25頁。第二十二頁，共25頁。12.4建筑聲/光環(huán)境測量實例測量名稱：教室采光及照度的測量與分析測量目的：抽樣測量某大學教室的采光和照度，根據(jù)我國教室照度值標準評價教室的光環(huán)境。測量儀器：1、照度計JD-1A，測量范圍0~150000lx，上海嘉定學聯(lián)儀表廠；2、照度計ST-Ⅱ型，測量范圍0~150000lx，北京師范大學光電儀器廠。第二十三頁，共25頁。第二十三頁，共25頁。測量方案選取有代表性教室。測量選擇白天和晚上分別進行。白天測量室內(nèi)采光照度，測量時間為上午10:00，其時室外光照度為7500lx；晚上測量人工照明室內(nèi)照度，測量時間為20:00。室內(nèi)測點分布為：在黑板處等間距單獨設(shè)置三個測點，其他區(qū)域測點均布。第二十四頁，共25頁。第二十四頁，共25頁。高速公路上不同車型車輛交通噪聲測量測量目的：測試研究不同車型車輛在高速公路上的單車交通噪聲級和行駛速度的統(tǒng)計分布規(guī)