建筑物理实验报告

建筑热工部分

实验一 室内外热环境参数的测定

一、 实验目的

通过实验，使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容，初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目的。

室内外热环境参数的测定共有三个部分的内容：

（一）温度的测定；（二）空气相对湿度的测定；（三）气流速度的测定。 二、 实验仪器 TES1361C 温湿度计 三、 测定的方法与步骤

（一）温度的测定

本试验与试验（二）空气相对湿度的测定共同完成，通风干湿球温度计中干球温度计的指示值即为室内的温度。记录在试验报告表1中。

（二） 空气相对湿度的测定

1、仪器：通风干湿球温度计，2人一组。

2、将通风干湿球温度计挂于支架上，感温包部距地面高1.5m ，在每次测定前5分钟（夏季）

至10分钟（冬季）用蒸馏水均匀浸润湿求感温包纱布。用钥匙上紧发条后，戴3~4分钟等温度计读值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读值时要先读小数，后读整数。记录在实验报告表2中，并查出相对湿度。

（三） 气流速度的测定

1、设备：QDF 热球式电风速仪，2人一组。

2、步骤：⑪ 使用前观察电表的指针是否指于零点，如有偏差可轻轻调整电表上的机械零螺丝，使指针指向零点。

⑫“校正开关”置于“断”的位置，“电源选择”开关置于所选用电源处。用仪器内部电源，将四节一号电池装在仪器底部电池盒内，“电源选择”开关拨至“通”的位置。

⑬ 将测杆插在插座上，测杆垂直向上放置，螺塞压紧，使探头密闭，“校正开关”置于“满度”的位置，慢慢调整“满度粗调”和“满度细调”两个旋钮，使电表在满刻度的位置。

⑭“校正开关”置于“低速”的位置，慢慢调整“零位粗调”和“零位细调”两个旋钮，使电表指在零点的位置。

⑮ 轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出，即可进行0.05~5米/秒风速的测定，测量时探头上的红点面对风向，从电表上读出风速的大小，根据电表上的读数，查阅所供应的校正曲线，查出被测风速。

(6) 如果5~30米/秒的风速，在完成3、4 步骤后只要将“校正开关”置于“高速”位置，即可对风速进行测定，根据电表读数查阅所供应得高速校正曲线。

⑺ 在测量若干分钟后（一般为10分钟）必须重复3、4步骤一次，以保证测量的准确性。

⑻ 在室内轴线上每隔1米选择一个测点，分别测出各点的风速。改变开窗情况（单侧开窗和双侧开窗），测出各点风速。

填写实验报告表3，绘制风速分布图，并作简要评述。

建筑热工实验报告

实验一 室内热环境参数的测定

测量日期： 班级： 测量地点： 人员：

实验二 围护结构热工性能的测定

一、验验目的和要求

1． 了解围护结构内温度的观测方法和数据整理方法；对比空气层内有无反射材料对热阻的影响；并验证

稳定传热的理论。

2． 了解所用设备的一般原理和使用方法。

二、试验基本原理

在稳定传热条件下，确定围护结构的保温、隔热性能，即在室内外温度变化不大时，对于建筑维护构建热工性能的观测。

基本公式： q =

θi -θe

R

∴ R =

θi -θe

q

式中：θi 、θe ——维护结构内外表面的温度；R ——热阻；q ——热流强度

三、实验仪器及设备

1． JW-1型墙体及玻璃制品保温性能检测装置

该检测装置由三部分组成：试件架、冷箱、热箱。试件的开口尺寸均为1m ×1m=1m2。 试件架：用来安放检测材料。

冷箱：箱内装有两组搅拌风扇、冷凝器、加热器、均热板及测温控温传感器；后半部分为压缩机组、压缩机温度控制及显示电路。该箱温度控制范围在“–10℃~环境温度”连续可调。

热箱：箱内装有三组搅拌风扇、若干组加热器、均热板及测温、控温传感器。该箱温度控制范围在“环境温度~40℃”连续可调。

图1-2 JTJW-Ⅱ建筑热工温度与热流图1-1 墙体及玻璃制品保温性能检测装置示意图

巡回检测仪 2． JTJW-Ⅱ建筑热工温度与热流巡回检测仪

该设备是新一代温度与热流检测仪器，与PC 电脑配合使用，外接多路温度和热流传感器，用于观测记录温度值和热流值。系统组成如下（图1-2）：

巡回检测仪的前面板为控制面板、后面板是线路连接点（图1-3）。

图1-3 记录仪的前、后面板

接线说明：

温度1号——温度90号接热电偶红线（+端） 热流1号——热流30号接热流板红线（+端） G1—G30接黑线（–端）

例如：温度1，温度31，温度61，分别接接热电偶红线（+端），热流1接热流板红线（+端），温度1，温度31，温度61，热流1（–端）G1，其它依次类推。（注：每批热电偶线必须型号一致、长度一致。） 3． 热电偶

用于测量物体表面温度，紧贴于被测物体表面即可。热电偶的工作原理是任意两种金属接触时，在接触处会产生接触电势，电势大小与接触处的温度呈现直线关系。本试验采用的是铜-康铜热电偶，配合巡回检测仪使用，直接读数就可以。 4． 热流计

以玻璃钢板为载体，其上装有由许多热电偶以串联方式形成热电偶堆。其冷点和热点分别装在玻璃基板的两个表面。当有热电流经过玻璃钢基板，其两表面产生温差，并使电堆产生电势E ，此电势和流经玻璃钢基板的热流大小成正比。

测量热流时，热流计贴在待测表面上，只要测出热电势E ，乘上系数A 便可以算出流经维护结构表面的热流量。本实验的热流计是配合巡回检测仪使用，直接读数就可以。 5． 待测试件

四、实验步骤

1． 将待测试件安放在试件架上，四周用聚苯乙烯填实，并确保密封。在被测试件两表面做粉刷层。 2． 待试件干燥后，在两表面各贴上两块热流计和四个热电偶，测量热流强度q 和两表面温度t i 、t e ，位置如下（图1-4）。将各线端与巡回检测仪连接好。

3． 将热箱、试件架、冷箱等箱体合闭。首先打开冷箱，将冷箱的温度调整至所需温度0℃。当冷箱接近

控温点，开启热箱控温仪，将温度升至30℃。

4． 当冷、热箱之间被测试件表面温度趋于稳定后，开启巡回检测仪。将检测仪的存储时间设为1分钟，

持续测量15分钟。

5． 将记录仪内数据输入PC 微机，采用Excel 格式存储。 6． 将试件贴上铝箔，用同样的方法再测量一次。

五、数据计算整理

σ(

平均温度值)=n

i=1、2、3 n-实验次数

热电偶

图1-4 试件测点位置示意

误差计算例：∆R /R =[[(θ1-θ2)+∆θ1-2]/(q +∆q )⨯q /(θ1-θ2)-1]100%

六、结果分析

1. 测试构建的热阻是否等于材料层的厚度被其导热系数除？为什么？

2. 比较测试构建上有、无锡箔的两侧温度变化情况，并画出各个测点的温度分布曲线。

七、实验报告内容：

1. 实验名称、原理及方法（参考教材） 2. 测试记录[见表（1）、（2）] 3. 结果分析

(1) 试件两侧温度变化纪律：

（2）带锡纸一侧

实验三 建筑日照实验

一、实验目的

了解太阳高度角及方位角变化的规律，掌握利用棒影轨迹图计算日照的原理。

二、实验仪器

1. 三参数日照仪

根据地球绕太阳运行的规律而设计，其构造如图所示（图2-1）。

图2-1 日照仪构造图

A. 地平面 B.纬度盘 C.季节表 D.时间表 E.棒（10cm ）

2. 试验光源

本系统用的专用平行光源是高亮度的冷光源，启动功率较大，正常工作功率350瓦，要求电源插座10A 以上。

光源的灯具在启动后1-3分钟内达到稳定状态，应避免频繁启动。两次启动时间间隔在2分钟以上。

三、实验方法及步骤

1． 光源校正：将反光镜与墙面成112.5°，光线直射到反光镜，使反射光线和地面成45°角。

反光镜

45°反射光

图2-2 光源效正示意图

2． 将日照仪放于平稳台面上，松开两端旋钮锁，调整各盘位置：纬度盘刻度置于0，时间表置为12，季

节表位于3月份（春季或秋季的位置），同时转动两端旋钮锁紧以固定该位置。挪动日照仪，首先使棒影处于正北，然后再逐渐移动，使棒影处于无影状态。

3． 固定日照仪位置，松开锁紧旋钮，调节纬度盘、季节表到要测的地理位置和日期，再锁紧旋钮。 4． 松开时间表旋钮，转动支架，测量该日从日出至日落每小时的棒影长度，并记录固定在纬度盘的纸上。

四、测量内容

1． 日出时间及正午高度角、方位角的测定 (1)调整纬度至30° (2)调整赤纬至所需之季节

(3)旋转0轴, 并同时观察日出指针, 当该针阴影和地平线重合时读出时盘上的时间, 同时读出方位角的大小(注:这时竖针在地平面上的阴影看不清可用一纸垂直于地面, 找出阴影投射的方向)

(4)旋转0轴至中午读出其高度角和方位角 (5)将结果填入表内：

2. 测定北纬30°地区阴影在水平面上的轨迹

(1) 旋转轴B 将纬度盘上30°对准指针。

(2) 调整轴A 转至所欲测的季节(测冬至、夏至、春分、秋分) 。 (3) 调整0轴至所要测的时间。

(4) 将白纸放在地平面上，竖一指针位于纸的中央。

(5) 画下各时间针尖的阴影，最后将同一季节的各点联起，找出其变化轨迹。

五、结果分析：

1、北纬30度地区的日照间距是多少？

实验四 天然采光模型的采光系数测量实验

一、实验目的

通过实验使学生进一步掌握建筑天然采光的基本原理，并对室内外影响采光系数的因素有一感性认识，本实验方法的主要用途在于：研究和设计各种类型采光口的性能，以及在具体的工程设计中分析和预测天然采光设计效果。 二、主要实验设备 1. 人工天穹

人工天穹是一个装置在实验室里的中空半圆球体，内表面涂有高反射系数的白色扩散材料，涂层反射率ρ大于0.8。在半球的下部设置灯槽，内装人工照明灯具。调整人工天穹内表面的亮度分布为均匀分布或按CIE 标准全云天的天空亮度来模拟天空光（本实验采用的是均匀分布的量度）。在人工天穹的中部有一个操作平台，也是实验中的模拟地面。 2. 建筑模型

按实际的房屋做成缩尺的模型，其比例一般常用的是1：10～1：50，而模型的最大尺寸以不超过人工天穹直径的五分之一为宜。在试验中，模型的各部分尺寸应严格按比例制作，采光口的尺寸和结构应尽量精确。内部反光面应如实设置，反光系数应和实际一样。测量平面则代表工作面。 3. 照度计

选用传感器的受光面不大的照度计，由于建筑采光系数C 值是一个比值，因而照度计无需定标。 三、实验原理

人工天穹测定建筑采光系数的理论依据是立体角水平投影定律，由该定律可知：室内工作面一点的照度大小只限该点通过采光口形成的天空立体角在被照面上的投影，以及采光口所对应的天空亮度大小有关，而与天空半球的直径或建筑模型的比例大小无关。

在建筑采光系数的测定中：

C =

E n

⨯100% （4－1） E w

从上式可以看出建筑采光系数是一相对评价量，不采用照度的绝对值，而采用室内外照度的比值。采光系数值与亮度值无关，因而用人工天穹实验所得值与实际房屋在全云天时所得的数据是一致的。 四、实验内容

1. 窗口尺寸，位置变化对室内各测点采光系数的影响。 2. 反射面反射率ρ值对工作面上各点采光的影响。 五、实验方法与步骤

1、打开电源到最大，检查灯的点燃情况，调整天穹的内表面的亮度分布，特其达到稳定后才能开始测试。

2、将照度计的接收器（光电池）移到平台的中心，测出平台中心的照度，它就代表全天空扩散光在室 外水平面上形成的照度。

3、在测试平台上安装实验建筑模型，使建筑模型地平面的中心与天穹半球的中心相重合。将接收器放 入模型内的可移动轨道，调整模型的方位使待测剖面与移动轨道相重合，然后将接收器由模型的一端向 另一端移动，逐个测定建筑模型内有代表性剖面上各测点的照度值，每个测点重复进行三次测量读数， 将数据填入测量记录表。

4、分别改变模型内表面的反射率和开窗大小，再次测量读数。

5、测量完毕，切断电源。

6、整理实验数据，按公式（4－1）计算各测点的采光系数C 值，然后绘制建筑模型各典型剖面的采光系数曲线图。

实验报告

实验四 人工天穹测定建筑采光系数

人工天穹建筑采光系数测定记录表

实验五 室内实际照度分布状况测量

一、实验目的

1、掌握照度计的使用方法；

2、对侧窗采光室内光效果有所认识。 二、主要实验设备仪器

照度计两台(附颜色和余弦校正器) ；光接收器支架，使光接收器处于工作面高度，并能方便地移动到各测点上。 三、实验步骤

(1) 场所和布点 选一侧窗采光房间，在窗、窗间墙中间，垂直于窗面, 布置二条测量线，离地高度与工作面同，间隔l ～2m 布置一测点(如图-3) 。 (2) 测量

① 天气条件

最好选择阴天。如无阴天，选朝北房间进行测定。时间最好在9时至16时，因这时室外照度变化较小。

②室外照度

应选择周围无遮挡的空地或在建筑物屋顶上进行测量。光接收器与周围建筑物或其它遮挡物的距离应大于遮挡物高度(自光接收器所处水平算起) 的6倍以上。读数时间应与室内照度读数时间一致。 ③ 室内照度

光接收器放在与实际工作面等高，或距地面0.8m 高的支架水平面上。测量时应熄灭人工照明灯。测量者应避开光的入射方向，以防止对光接收器的遮挡。为了提高测量精度，每一测点可反复进行2～3次读数，然后取读数的均值。根据测得数据即可整理成典型剖面的采光系数曲线图

实验六 室内照明效果测量

一、实验目的

1． 了解照度计、色度计及亮度计的使用和量测方法。

2． 了解天然采光中光线在房间中的分布情况（建筑学专业）。 3． 了解各种不同光源的照度、色温特点。

4． 了解道路照明中光线的分布情况（规划专业）。

二、测量仪器设备及使用方法

1. TSE1330A 照度计

照度计用于测量环境的照度，由光电池（感光元件）及电子液晶表头组成，照度计以勒克斯（Lx ）为单位分度。

图3-1 照度计各部分名称

① 液晶显示器

② 测量范围指示：可显示20、200、2000、20000LUX ③ 电源开关：切换电源on/off

④ 读值锁定开关：按HOLD 开关一次，在显示屏出现“H ”符号，读数锁定，再按一次HOLD 开关，取

消锁定，可重新读数 ⑤ 峰值锁定开关：按PEAK 开关一次，出现“P ”符号，即能追踪光脉动信号，并保持峰值。（注TSE1330A

型照度计不具备此功能）

⑥ LUX单位测量开关：按LUX 键一次，显示屏出现“LUX ”符号，照度值以LUX （=Lx）计

⑦ Fc单位测量开关：按Fc 键一次，照度值以Fc （尺烛光，美国照度单位，1fc=10.76lx）单位显示。 ⑧ 档位范围开关：可选择20、200、2000、20000LUX 四档，可分别测量较暗环境至晴天阳光下的照

度值。当选择20000档时，其读数需要×10才是正确的测量数值，其它档位直接读取数据即可。 ⑨ 光检测器：感光探头，光检测用 ⑩ 电源接口 ⑾ 支架

2. XYC-1全数字色度计

以X （λ）、Y （λ）、Z （λ）三参数进行测量。其中

①Tc ：表示色温，测量范围为1350K —25000K ，超出测量范围时，仪器显示为0 K。 ② Y（λ）：表示照度特性，

③（x ，y ），（u ，v ），（u ’，v ’）：均表示色品坐标，其中，（u ，v ）为CIE1960年均匀色品图颜色坐

标，u ’，v ’）为CIE1976年均匀颜色空间色品坐标。

该仪器控制按钮功能如下：

图3-2 色度计外观和功能按钮

① ⊙ 电源按钮； ② “▲”、“▼”：屏幕内容向下/向上翻页； ③ “H ”按钮：锁定当前屏幕的测量内容； ④ “C ”按钮：工作菜单中的取消按钮； ⑤ “←”回车按钮：确定当前的操作按钮；

3. L88型亮度计

用于测量环境亮度。该仪器的亮度测量范围为0.1~1.999×105cd/m2，测量距离为1.5m~无穷远。

使用方法如下：

将仪器架在三角架上，取下镜头盖，瞄准待测目标并旋转物镜筒上的调节环对目标调焦清楚。

按下电源键，稍后则显示窗口上出现读数，该读数乘以100即为测量值。例如，显示值为12.34，则仪器的测量值是1234 cd/m2。

仪器设有保持键，当操作者瞄准目标完成测量后按下保值键，则将测量值保持下来。记录数据后，请再按一下取消该键保持状态，以恢复仪器测量功能。

测量完毕请再按一下电源键以关闭电源。

注意：在测量亮度时，目标应该覆盖仪器的检测角，即让瞄准镜观察到的目标能完全覆盖住视场中心的黑斑。

三、测试内容和步骤

1． 教室水平照度分布测量

（1）测试室外的天然光水平照度值

（2）测量教室的照度，每个点测三次，取平均值

预先在测量场所划好正方形或近似正方形的网格并做好记号(一般室内或工作区网格边长为2～4m ，对于小面积的房间，网格边长可取lm) 。在每个网格中心工作面的高度上测量照度，为此，常用一个便携式支架将光电池支在固定的高度并保持水平位置进行测量。

整个区域的平均照度是将所有这些测量值平均后求得的，即

E av =

∑E

n

i

（公式3-1）

式中Eav —— 测量区域的平均照度，lx ；

Ei —— 每个测点的照度值，lx ； n —— 测点数。

图3-4 测点分布示意图

（3）绘制教室内与开窗墙面平行方向的照度分布图，并标注出室外照度值 （4）根据测试结果分析下列问题：

① 教室照度变化和室外气候、室外遮挡情况、开窗方式、室内表面之间的关系？ ② 如果教室天然光照度没有满足要求，可以采用什么样的方式进行改进？ 2． 测量4种不同类型光源的亮度、色温值，及其柜内板面的照度值。

（注：打开光源，待光源发光稳定后再测量。一般白炽灯需5分钟，荧光灯需15分钟，高强度气体放电光源需30分钟。） （1）架好亮度计，将亮度计对准光源对焦，测定光源的亮度； （2）将照度计水平放在光源下，测试光源的色温；

（3）将照度计水平放置在光源下，测光源在板面的照度值； （4）将照射参照物（花）放置在柜内，观察不同光源的显色性 （4）根据测试结果进行下列分析：

① 各种不同光源的色温呈现什么样的变化特点，色温高低和冷暖感的关系如何？ ② 光源的亮度和板面的照度值之间存在什么样的关系？ ③ 各种不同光源类型的显色效果如何？

3． 测试夜晚校园道路在路灯的照明下，路面的照度分布情况

（1）测试路灯的表面亮度、色温

（2）测试道路的水平照度值，并绘制道路测点分布图、道路照度分布图

① 测量地段的选择：

选择测量地段时，应从灯具的间距、高度、悬挑、仰角等的安装规整性及光源的一致性等方面选择有代表性的路段。照度测量的范围，在纵方向（沿道路走向）应包括同一侧的两个灯杆之间的区域；而在横方向，单侧布灯时应为整个路宽；双侧交错布灯、对称布灯或中心布灯时可为1/2路宽。

②布点方法：

布点方法有四点法和中心法两种。

四点法：把同一侧两灯柱间的测量路段分成若干个大小相等的矩形网格，把测点设置在每个矩形网格的四角，图3-为四点法布点时的测点布置图。

当路面照度均匀度比较差或对测量精度要求较高时，划分的网格数应多一些，即测点布得密一些。当两灯柱的间距S 、50m时，按每一网格边长≤5m的原则进行等间距划分，而在道路横方向把每条车道二等分(四点法) 或三等分(中心法) 。当路面照度均匀度比较好或对测量精确度要求比较低时，则在道路的横方向可取车道的宽度作为网格的宽度而不需要再划分。

图3-5 双车道道路采用四点法布点时的测点布置图

中心法：把同一侧两灯柱间的测量路段划分成若干个大小相等的矩形网格，把测点设在网格中心。图3-为中心法布点时测点布置图。

图3-6 双车道道路采用中心法布点时的测点布置图

（3）计算路面平均水平照度、路面照度均匀度

① 平均水平照度的计算

按四点法布点的计算：若M 为纵方向划分的网格数，N 为横方向划分的网格数，则 M·N为总网格数。根据每个网格四个角上四个测点的照度平均值Eav 可代表该网格的假定照度值，则E av 的计算式为

E av =

14M *N

(∑E

1

+2E 2+4E 3) （式3-2）

式中E1 —— 图3-中测量区四个角处测点的照度；

E2 —— 图3-中除四个角处四条外边上测点的照度； E3 —— 图3-中测量区四个外边以内测点的照度。

按中心布点计算：按中心布点法测量照度时，路面平均照度按下式计算。

E av =

E

n

i

（式3-3）

式中E av —— 测量区域的平均照度，lx ；

E i —— 每个测点的照度值，lx ； n —— 测点数。

② 照度均匀度U 的计算，即：

U =

E min

（式3-4） E av

式中 U —— 路面照度均匀度

E min —— 最小照度，在规则布点的测点上测得的照度中找出。 E av —— 平均照度，按式3-3计算

（4）根据测试结果，进行如下分析：

① 道路的路面照度满足该道路等级的要求吗？如果不满足应该进行怎么样的改进？如果过高应该怎

么处理？

② 道路路灯能满足对于眩光的要求吗？采用的是什么类型的灯具？ 光源的其它照明效果，如显色性、光污染等方面效果如何？

实验七 混响时间的测量

一、试验目的

1. 理解混响的概念，学会混响时间的测量 2. 理解影响房间混响时间的因素

二、试验场所和设备

1．混响室和教室（或办公室）

在混响室和教室分别进行测量，如果有条件还可在学校的电影院进行测量，通过对不同使用功能房间的测量，理解房间功能和混响时间的关系。 2．AWA6290A 型多通道噪声与振动频谱分析仪

该仪器是一种基于计算机的多功能声学、振动测量分析仪器。采用数字信号处理技术，由效值计算、频谱分析、时间计权、频率计权等由软件来实现。其硬件部分由以下几大部分组成：传感器、程控放大器及抗混叠滤波器、高速高精度A/D、计算机、软件包。

三、测量方法

1．将仪器按照下图连接好

2. 使用PC 机控制发声和接受

该套设备配备了PC 机及相应的软件，因此使用PC 机来控制粉红噪声的发生和接收处理。 ① 打开AW A6290A 程序组，启动建筑声学程序，选择“响时间测量”。 ② 其后显示“混响时间测量设置”。混响时间测量的带宽一般选择125~4000Hz共6个倍频程或者

100~3150Hz共16个1/3倍频率中心频率。设置好各项后，按确定。 ③ 进入“混响时间测量”。这里包括“文件、设置、测量、混响时间、切换”五个菜单。在最下一行为

状态显示行，它的第一格为量程；第二格为显示混响时间的中心频率；第三格为测量所用信号源的文件名；第四格为T25，T25表示的是衰减25dB 所用时间，单位为秒；第五格为T30，T30表示的是衰减30dB 所用时间，单位为秒；第六格为T40，第七格为T50，第八格为当前的日期/时间，第九格为

混响时间T60测量结果，它由衰变时直线的斜率得出。 ④ 点击“测量”下的“录音”，计算机开始进行数据采集，共采集10秒。 ⑤ 点击“文件”下的“保存”，将数据以W A V 格式保存到相应位置。

3．使用PC 机进行数据分析

① 进行混响时间计算以前可以选用“设置”菜单下的“计算模式”，它们分别表示按衰减10dB 、20dB 、

25dB 、30dB 的时间来计算T60。 ② 点击“测量”下的“混响时间”，输入要分析的起始时刻。点击“确定”后，计算机弹出混响时间测

量结果窗口，显示的是全部中心频率的声压级。

四、试验结果分析

计算混响室、教室（或办公室）的混响时间，比较这两房间混响时间的差异，并分析原因。

实验八 环境噪声的测量

一、实验目的

掌握噪声测量的方法，对噪声的大小有一个主观的认识 二、测量仪表

AWA5610D 型积分声级计

该声级计是一种既能测量指数时间计权声级，又能测量时间平均声级的袖珍式智能化噪声测量仪器。 频率范围：20Hz~12.5kHz

测量范围：35~130dBA（以2×10-5为参考，下同），38~130DbC，35~130dBZ 三、噪声测量方法： 1．声压级L p 的测量

按一下“开/复位”键约1秒后放开，仪器上的液晶显示显示器全部点亮，接着显示型号和电源电压“XX.X ”，2秒后就可以正常使用。如果显示不正常，可以再按一下“开/复位”键。这是液晶显示器的左边箭头不显示，仪器上显示的数值就是A 计权声压级L p ，液晶显示器每秒刷新一次，声压级L p 实际指的是一秒内的最大声级。如果被测噪声起伏较大，造成示值变化较大，按一下“F/S”键，使显示器上方箭头指向S ，可以增加平均时间使示值变化减小。 2. 等效连续声级L eq 的测量

（1）手控时间测量

多次按下“调节/时间”键，使液晶显示器的右边箭头不显示，多次按下“设定/方式”键，使液晶显示器的左边箭头指向L eq 。由于尚未开始测量，显示器上显示0.0，如果显示值不为0.0，则为上一次测量结果，它对本次测量没有影响。按一下“启动/暂停”键，显示屏上方出现采样符号“∨”并闪动，表示开始测量。屏上显示的“XX.X ”是到读数为止所经历时间的L eq 值。到达规定时间（例如1分钟），再按一下“启动/暂停”键，采样符号停止闪动，测量暂停，这时的示值即为刚才一段时间（如1分钟）内的L eq 值。

如果需要继续测量，则再按一下“启动/暂停”键，采样符号又开始闪动，测量继续，直到再按一下“启动/暂停”键，采样符号停止闪动，这时的示值是两段测量时间的L eq 值。如果需要终止本次测量，则按一下“开/复位”键，本次测量结果被清除。 （2）自动测量

测量前通过“时间”键，预先设定测量时间。按一下该键，显示屏右边箭头往下移一位，第一次指向10s ，依次往下为1min ，5min ，10min ，20min ；再循环到上方两个箭头同时显示表示1h ，三个箭头同时显示表示4h ，四个箭头同时显示表示8h ，五个箭头显示，表示24h ；再按一下，箭头不显示表示手控时间。

测量时间设定好后，其测量过程与手控时间测量基本一致，在达到设定的时间后，自动停止采样测量，并显示设定时间段内的L eq 。此时，如果再按一下“启动/暂停”键，则开始新的一次L eq 测量，而不需要按“开/复位”键开始新的测量。

3. 最大值L max 的测量

测量方法同2，在测量L eq 的同时已经在测量L max ，这时只要按一下“方式”开关，使显示器左边的箭头指向L max ，显示的数值就是L max 值。

4. 声暴露级L AE 的测量

测量方法同2，在测量L eq 的同时已经在测量L AE ，这时只要按一下“方式”开关，使显示器左边的箭头指向L AE ，显示的数值就是L AE 值。

5. 声暴露E 的测量

测量方法同2，在测量L eq 的同时已经在测量E ，这时只要按一下“方式”开关，使显示器左边的箭头指向E ，显示的数值就是E 值，它的单位是Pa 2*h。

6. 测量经历时间Tm 的测量

测量方法同2，在测量L eq 的同时已经在测量Tm ，这时只要按一下“方式”开关，使显示器左边的箭头指向Tm ，显示的数值就是测量经历时间，单位是分、秒、时。

7. 时间计权的设定 时间计权有F （快），S （慢）两种可选，用户在测量声（压）级或者瞬时声压级时，如上下起伏较大时可以把时间计权设为S 档，按下“F/S”键，显示器上边出现“∧”符号，表示时间计权设为S 档，再按此键可以将时间计权设为F 档，显示器上边的“∧”符号消失。

8. 频率计权的设定

本仪器上频率计权有三种：A 、C 、Z ，一般噪声测量中大多采用A 计权，当要求用C 或Z 计权时，可以按一下“A/C/Z”按键，显示屏下方左边出现符号“∨”指向“C ”，表示频率计权已经改成了C 计权，再按一下“A/C/Z”按键，显示屏下方出现右边出现符号“∨”指向“Z ”，表示频率计权已经改成了Z 计权，再按一下“A/C/Z”按键，显示屏下方的符号“∨”消失，表示频率计权又改成了A 计权。

四、环境噪声的测量内容

1. 测量创业楼南楼、北楼之间内庭院、南楼道路、南楼教室内、北楼操场、北楼教室的环境噪声，并记

录数据，分析不同噪声源及其影响程度。

2. 测量韶山路或芙蓉南路的道路噪声，并记录测量过程中经过车辆的类型和数目，分析噪声特性和周围环境的关系。

五、测量噪声时需要注意的问题

1． 测量者不要遮挡声源

2． 在现场测量时，应将传声器尽量接近机器的辐射面减少，它噪声源的干扰。

3． 注意本底噪声对测量的干扰本底噪声即被测声源停止发声时，周围环境的噪声一般被测噪声源至少应高于本底噪声10分贝，才能避免其干扰，否则需要修正。

表10-1 本底噪声修正

例如:本底噪声为65dB(A)，所测噪声为70 dB(A)其差为5 dB(A)，修正值为-2 dB(A)。则所测噪声源

处实际噪声为68 dB(A)。

4． 应注意避开反射声的影响，即传声器应尽量远离反射面（2-3米以上）此外还应注意风、电磁场及振动等的影响。

六、填写测量记录

测点1纪录：

测点2纪录：

（测点较多可自行增加表格

测量日期： 天气状况： 测量地点： 使用仪器： 测量人员： 主要噪声源：

测量数据记录处理表格

A B C D

附录 声级计的使用和交通噪声测量

一、实验目的

通过该实验使学生了解声级计的工作原理，掌握普通声级计使用方法，掌握室外环境噪声测量方法。 二、实验原理

（一） 声级计的工作原理

声级计是一种测量声音的声压级和声级的仪器，它是声学测量中最常用的基本仪器，声级计一般由传声器、前置放大器、频率计权网络、放大器、衰减器、LMS 电路、时间计权电路、标准信号发生器、表头电路、A/D转换器、电源、电表及液晶显示器等组成。 三、实验装置

噪声测量仪器——声级计。 四、实验步骤

（一）声级计的测量前准备

（1）检查电池：开启声级计功能开关至BATT 位置，此时表头指针应稳定指示在表头刻度的绿线范围内，表明有足够的电压，否则应更换电池，或检查外接电压情况。测量前应通电稳定约2分钟，环境湿度大时，通电10分钟。

（2）校正仪器，由指导教师完成。

（3）声压级测量，两手平握声级计两侧，传声器指向被测声源，尽量使传声器远离人体，传声器离地高度和与被测声源距离视测试项目而定。 （二）交通噪声测量

（1）测量条件：无雨，雪，微风，三级以上风时要加防风罩。

（2）噪声实测，传声器向上，离地1。2米，测点距任何一个壁面距离不小于1米。

（3）将声级计右侧开关置于“A ”计权，表头量程开关置于“慢”，内接标准滤波器开关置“内接”，声级计左侧衰减器调至适当位置，以保证在测量中出现的最高声级，不致使表头指针超过刻度的最大值。 （4）记录声级计表头上的瞬时数值，每隔５秒钟读一个数值，共记录100个数值，填表。 （5）得出交通噪声的统计百分数声级。

实验八 驻波管测吸声材料的垂直入射吸声系数

一、实验目的

1． 了解利用驻波管法测材料吸声系数的方法，验证驻波干涉原理； 2． 学会驻波管仪器的使用方法。

二、实验原理

驻波管法是将材料作为垂直于声波传播方向的反射面，在管中利用驻波干涉原理。求出材料吸声系数。它主要测定多孔性材料的吸声效果。而对某种固定类型的声管，还有测定频率范围的限制，它只能测量声波垂直入射时的吸声系数。

三、实验仪器

驻波管：

声学测量用的驻波管，其主要部分是一根内壁坚硬、光滑且截面均匀的管子，管子末端的刚性壁可拆下，以便装以被测材料或结构样品。当扬声器向管内辐射的声波在管中以平面波形式传播时，它们在材料表面和扬声器之间来回多次反射，结果在管中建立了驻波声场。从材料表面算起，管中出现了声压极大和极小的交替分布。如材料的吸声系数大，则反射声声压小，干涉后其所减低入射声的声压值小，驻波的声压波腹和波节的值相差就不大，如材料吸声系数非常小，反射声声压大，则干涉后的驻波声压波腹与波节之间相差值大，若完全反射，驻波波节声压为零，利用可移动的探管传声器接收，便可根据声压极大、极小的差值来确定材料垂直入射吸声系数。

图9-1 驻波管法仪器示意图

材料吸声系数的大小，和驻波中声压波腹、波节之比有关。

设P max 为波腹值，P min 为波节值，Pi 为入射声压值，Pγ为反射声压值。 则： Pi +Pγ=Pmin

η=

PγPi

Pmax Pi +Pγ

=

Pmin Pi -Pγ

=γ 反射系数

而垂直入射吸声系数 α0=1-γ

²

⎛P γ

因此：α0=1- P

⎝I

把 η=

P i 2-p γ2⎫⎪ 2⎪=p ⎭i

代入上式得：

2

Pi +PγPi -Pγ

41

α0=

=+2

4η

η+

1+η2

η

由此可见，只要知道驻波声压极大值和极小值之比η就可求得α0

四、实验步骤

1． 发单频声：

2． 移动话筒小车在任一位置，改变接受滤波器的中心频率，使电表得到最大读数，使发声讯号频率与接

收讯号频率对准；

3． 将探管端部从试件表面慢慢移开，移动小车找到声压极大值，话筒小车停位不动，．调拨电位计使指示

指在满度100%处； 4． 再慢慢移动小车找到相邻的声压极小值，算出η求出∂0。

为保证声波在驻波管中保持平面波，声管的直径须小于试验波段内最短波长之半。如测200—1800Hz 范围的声管，其内径需为10cm ，如测1800—6500Hz 的声管，内径要3 cm。声管的长度，应在管中容一个波腹和波节的长度，至少应大于试验波段中最大波长的一半。

驻波管法的优点在于，只需很小的面积的材料作试件，不需要专门的房间的固定设备。甚至可到现场把声管直接顶在墙上，将管口封好进行测定。

尽管用驻波管测量材料的吸声系数∂0方法简便。但有一定局限性，它未考虑声波是以不同角度入射到吸声材料，且试件的大小和安装方法与实际情况也不尽相同，因此管测法的结果，用于发展新的吸声材料或比较现有材料方面作些理论性的工作，即定性说明问题，在实际应用上有一定差距。 五、实验要求：

计算测试材料的吸声系数及计算材料吸声系数的过程。