热线电话:028-83529177 / 4008266619 / 18380330739

扫一扫,访问手机版
当前位置: 首页 > 新闻资讯 > 声学新闻
雨噪声很早就受到人们的注意。国内外剧场设计规范中,有采用重屋面防止雨噪声的要求。近年来,大跨度、造型奇异的建筑增多,轻质屋盖大量使用,雨噪声问题增多。在别墅、学校校舍、体育馆、演播厅、电影院、剧场剧院等建筑中采用彩钢夹心板、膜结构、金属屋面、阳光板等轻屋盖时,常有雨噪声问题。
降雨是水滴从高空的云中滴落形成的,这种云称为水云。水云中有大量微小水滴,凝结或互相碰撞并合而增大,增大到一定程度时,热浮力不能维持水滴的重量,形成雨滴,出现降雨。雨滴刚降落时为加速运动,随着速度的增大,空气阻力迅速增大,很快达到平衡速度。由于雨滴在降落过程中的不断破碎和组合,降落到地面时雨滴粒径分布是基本稳态的。研究表明,小雨时落地雨滴粒径较小,大雨或暴雨时雨滴粒径较大,雨滴粒径直径一般在0.1mm到6mm之间。
雨量是衡量雨强的指标,气象学中用mm/min表示,即在一分钟内降到地面雨水水层的厚度。根据北京气象局提供的资料,世界最猛烈的降雨在1970年11月26日,加勒比海瓜德罗普岛的巴尔斯特,达38.1mm/min;国内最强降雨在1971年7月1日,山西太原地区古交市梅洞沟,达10.6mm/min。对于北京等华北地区,年常见短时大雨雨强在0.25mm/min,二十年一遇短时大雨雨强约为1mm/min,五十年一遇短时特大雨雨强约为2mm/min。
粒径越大的雨滴降落末速度越大,落地冲量也越大,产生的雨噪声越大。6mm粒径时,落地时极限末速度可达10m/s左右。作为人工模拟降雨,采用最大的雨滴粒径6mm模拟雨噪声最大的情况,雨强在0.5-2mm/min范围内调节。
粒径6mm雨滴自由降落末速度与降落高度关系如表3.1。在ISO/CD140-18标准中推荐人工模拟暴雨时,降雨强度采用0.7mm/min,雨滴直径采用5mm,降雨末速度为7m/s。
表1 粒径6mm雨滴自由降落末速度与降落高度关系表
根据表1,考虑到实验室层高条件,可采用落雨直径6mm,降落3m进行雨噪声测量。降落3m末速度约极限末速度的70%,雨滴冲击屋盖板能量为极限末速度的50%,按能量减半噪声减3dB原则,实验室条件测量雨噪声增加3dB修正可得到实际降雨条件下的雨噪声数值。
下图是清华大学建筑学院设计采用的模拟雨噪声实验装置。水管(排)穿孔自由滴出6mm左右直径的水滴,通过供水水箱水位高度调节滴水压力,控制雨量,在屋盖板下面的接收室(混响室)测量雨噪声。