噪聲對建築物的影響
日期:2016/12/15 1:23:51   編輯:古建築結構一般的強噪聲只能損害人的聽覺器官,對建築物的影響尚無法察覺。隨著火箭和宇宙飛船以及超聲速飛機的發展,噪聲對建築物影響的問題開始引起人們的注意。50年代初,美國國家航空和航天局(NASA)研究中心對火箭發射基地的噪聲場進行測定分析並對附近建築物進行觀察,采用馬赫數3的超聲速、超壓0.20大氣壓(一個大氣壓為155帕)的模擬噴射氣流作試驗,得出結論:噪聲在強度為 140分貝時對輕型建築物開始有破壞作用。在實驗室內的空氣聲壓的對比試驗又證明:超壓0.014~0.07大氣壓(1400~7000帕)相當於157~170分貝的聲壓,能使窗玻璃破裂;一般住宅窗的固有基頻約為30~40赫,在這些頻段內窗玻璃內部產生的應力最大,接近70大氣壓。此後又經過理論推導和研究分析,開始制定強噪聲破壞建築物的標准,並用倍頻帶的頻率響應曲線表示(見圖)。圖中給出牆和窗在基頻范圍內產生破壞的下限值為130分貝,在基頻以上則噪聲強度將按每倍頻帶提高6分貝的斜率上升;基頻以下的破壞限值則為150分貝。可見強噪聲在低頻范圍內有較嚴重的危害作用,必須特別注意預防。
日常生活中所遇到的一些噪聲對建築物影響的事實,如當重型車輛沿街急駛時,沿街建築中松動的窗玻璃會發出輕微的顫抖聲,緊靠的玻璃器皿有輕微的碰撞聲,這主要是由地面傳給建築物的微振引起的,不是噪聲產生的作用。如果建築物附近有振動劇烈的震動篩、大型空氣錘,或建設施工時的打樁和爆破等,則可以觀察到桌上的物品有小跳動。在這種振動的反復沖擊下,曾發生牆體裂痕,瓦片震落和玻璃震碎等危害建築物的現象。
轟聲是超聲速飛行中的飛機產生的一種噪聲。它是由於後時刻發出的聲音疊加到前時刻發出的聲音,在飛機的頭部形成壓力和密度突然升高的波陣面,即沖擊波(船首波)。飛機頭部產生的船首波和機尾產生的船尾波前後相繼合成的沖擊波,在地面上反射成為N形波。在轟聲聲壓超過1200帕時,可使窗玻璃的破損率達到1/10。轟聲衰減較慢,所以影響范圍較廣。1970年德國韋斯特堡城及其附近曾因強烈的轟聲而發生 378起建築物受損事件。大部分是玻璃損壞,石板瓦掀起,合頁及門心板損壞等。另據美國對轟聲受損的統計,在3000起建築受損事件中,抹灰開裂占43%,窗損壞占32%,牆開裂占15%,還有瓦和鏡子損壞等,均未提及主體受損。因此可以認為轟聲對結構基本無顯著影響,而對大面積的輕質結構則可能造成損害。但英、法合制的超聲速運輸機“協和號”試飛時,航線下的古建築物有震裂受損的情況。