GBT 19889.2-2022 声学 建筑和建筑构件隔声测量 第2部分:测量不确定度评定和应用.pdf

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GBT 19889.2-2022 声学 建筑和建筑构件隔声测量 第2部分:测量不确定度评定和应用.pdf

从统计学的观点出发,参与比对实验室数量力不应小于8,数量多一些更好,以减少重复测量所需的 次数。每个实验室的测量次数n宜按p(n一1)≥35进行选取,且n不应小于5。如果各参与比对实验室 的测量次数不等,应使各实验室测量次数的计权平均值满足p(n一1)≥35的要求(详见GB/T6379.2)。在 出具测量结果报告之前,各参与比对实验室不应以任何方式对所测得的结果做出取舍

5.5实验室间比对测量结果的表述

为了规范评价测量结果,各参与实验室应填写统一格式表格。此外GB 19641-2015 食品安全国家标准 食用植物油料,为了统计分析,对测试过程 的特殊或异常现象应予以报告

5.6. 1 一般要求

应根据被测量(如:空气声隔声量、规范化撞击声压级)、获得重复性和复现性标准偏差的试件(如: 墙体、楼板和窗)安装和测量条件,以及诸如老化或与温湿度的强相关性等影响测量结果的各因素来选 择试件。 通常,有三种不同的试件选择方法(见5.6.2~5.6.4),具体应根据测量方法类型、试件类型、实际条 件等确定

5.6.2采用单一试件(用同一材料在参与者之间循环周转

为检查不同实验室的测试程序和测试设施,理想情况是所有实验室间比对测量的参与者均采用同 试件,并在实验室间比对测量结束时由第一家实验室再次进行检验。 该方法所获得的复现性标准偏差表征了相关测试设施和测试程序的特性,且避免了采用多个试件 产生的差异。但是,由于耗时过长、存在试件受损或变化的风险、各测试设施的试件安装口尺寸可能不 同等,该方法较难在建筑隔声领域得到应用

5.6.3采用同一产品批次的多个试件(名义上相同的材料可在参与者之间交换)

与5.6.2所述方法不同,实验室间比对测量的所有参与者采用的试件为名义上相同的试件(同一产 品批次或同一制造商的相同设计和结构的产品)。这可使测试并行进行,降低了因时间影响造成试件受 损或变化的风险。但是,由于无法将试件之间不均匀性产生的变化与测试程序的变化进行分离,试件的 变化也就成为复现性标准偏差的一个固有部分。为此,在实验室间比对测量之前,应在一实验室中对所 有试件进行一致性检查。测量结束后,也宜开展该项检查。

5.6.4采用现场建造的多个试件(名义上相同的材料在参与者之间无法交换)

如果试件无法预制或不便于运输, 首应接照相关技术规定在现场建造。如此,试件不 致的试件间的个体差异较5.6.3 间的差异更大

5.7实验室的异常测量值处理

GB/T6379.2提供了判断实验室的测试结果是否属于统计意义上的异常值的统计方法。如果某 出现异常,则有必要找出偏离的原因。只有出现了明显错误的情况下(例如,传声器的灵敏度错了 剔除该测量结果。如果正确执行了标准规定的测试程序,并且所有的测试设施、测量仪器和试件

5.8用实验室间比对测量结果检验实验室的结

对于未参与实验室间比对测量的实验室,例如某实验室(用工表示),可利用实验室间比对测量的 测试结果和试件来检验本实验室的测试程序及其操作的正确性。未参与比对的实验室宜经常进行该检 验,特别是在实验室的测试程序、测试设施或仪器设备有变化时要进行检验。 在实验室进行几,次重复测量,其标准偏差应小于表1列出的值。

表1重复性标准偏差的最大值

在各频带内,将其测量的平均值(y)与实验室间比对测量的总平均值(y)进行比较,用公式( 适宜临界差(8ces)。

式中: OR和.— 实验室间比对测量中测定的分频带值的复现性标准偏差和重复性标准偏差; 实验室间比对测量的总平均值; 一工实验室测试结果的平均值; P 参与实验室间比对测量的实验室的个数; n; 一第i个实验室测试结果的重复次数; n: 工实验室测试结果的重复次数。

GB/T 19889.2—2022

宜临界差5%以内,可认为工实验室的测试结果与实验室间比对测量结果一致。 如果出现超出适宜临界差5%以上的情况,则有必要找出偏离的原因。只有出现了明显错误的情 况下(例如,传声器的灵敏度错了)才能认为该测量结果无效。如果正确执行了标准规定的测试程序,并 且所有的测试设施、测量仪器和试件安装均满足要求,这时的测量结果应认为是有效的。 注:建筑隔声测量不确定度评定示例见附录B

按GB/T50121确定的单值评价量的不确定度,可采用下列两种不同的方法进行评定(见参考文献 19])。 一方法1:将单值评价量作为被测量处理,通过实验室间比对测量确定出标准不确定度值。该方 法的缺点在于单值量的不确定度与用于计算单值量的1/3倍频带频谱形状有关,按该方法评 定的典型不确定度详见第7章。 方法2:在计权过程中应用1/3倍频带的不确定度。但由于不能确定各1/3倍频带测量结果 间的相关性,这将相当程度上影响到单值量的不确定度。如在所有1/3倍频带使用相同的传 声器和声源位置,就可能引起这种相关性。然而,可假设各1/3倍频带间强相关,取相关系数 均为1,这样可得出单值量不确定度的上限值,该方法的计算示例详见附录C。

如果特定试件有现成的不确定度数据,例如来自实验室间比对测量的不确定度数据,则应使用这些 数据。如果没有此类数据可用,应使用7.2~7.4中给出的不确定度。这些数据来自符合GB/T6379.1 和GB/T6379.2规定的实验室间比对测量的结果,代表不同类型试件(包括轻质墙、重质墙、楼板、玻璃 和窗等)测量得出的平均值(见参考文献[21)。

1/3倍频带空气声隔声和不同单值评价量的标准不确定度见表2和表3。表中数值仅适用于接收 室容积明确和分隔构件界面清晰,且容积不小于25m²的场合。否则,标准不确定度可能会更大。 注:空气声隔声复现性标准偏差的上限见附录D。

表21/3倍频带空气声隔声的标准不确定度

表21/3倍频带空气声隔声的标准不确定度(续)

目前尚无在复现性条件下撞击声隔声不确定度的可用结果(状态A)。1/3倍频带撞击声隔声和不 同单值评价量的标准不确定度见表4和表5。表中数值仅适用于接收室容积明确和分隔构件界面清晰 的场合。否则,标准不确定度可能会更大,

频带撞击声隔声的标准

按GB/T50121确定的单值评价量的标准不确定

7.4楼板覆面层的撞击声改善量

GB/T19889.22022

目前尚无在原位条件下和在重复性条件下撞击声改善量不确定度的可用结果(状态B和状态 3倍频带撞击声改善量的标准不确定度见表6,单值评价量的标准不确定度见表7

表61/3倍频带撞击声改善量的标准不确定度

GB/T50121确定的单值评价量的标准不确定度

达测量结果,应按公式(2)计算扩展不确定度U

U=ku ·(2) 式中: u一按本文件第5章和第6章确定的标准不确定度; k一包含因子,其值取决于被测量值的概率分布类型及所选取的包含概率。 按照GB/T19889.1、GB/T19889.3、GB/T19889.6和GB/T19889.8进行的实验室测量,可设被 测量的值服从正态分布,查表8可获得尺值,一般应取二1。所选的包含因子应随所选区间信息(单边 或双边检验)一起报告。

表8不同包含概率下的包含因子

被测量Y的测量结果用公式(3)表示:

....................

式中: 少一测量得到的最佳估计值; U一对于所选双边检验的包含概率下计算得到的扩展不确定度。 示例:某试件的空气声隔声测量结果可表示为:Rw=(35.1士1.2)dB(k=1,双边检验) 如果要通过测量检验是否符合要求,则计算扩展不确定度时应采用单边检验的包含因子U,将U 值与最佳估计值相加,以检验测量结果是否小于Yrequired要求,如公式(4)所示。

y +U

用最佳估计值减去扩展不确 要求,如公式(5所示。

.......(5)

A.1影响建筑隔声测量结果的因素

附录A (资料性) 用 GUM 法评定测量不确定度

建筑隔声的测量结果受到很多因素的影响,这些影响可归集到相应分组的重复性和复现性条件内。 对大多数的建筑隔声测量而言,下列三组不确定度分量被认为是非常重要的。在一些特定环境下还可 列出其他的不确定度分量。 第1组不确定度分量包含在重复性条件下的全部影响,这些影响包括: 测定平均声压级时,空间和时间平均不够理想产生的不确定度; 如果背景噪声不够稳定,背景噪声修正引起的不确定度; 与房间吸声测定相关联的不确定度,例如由空间平均不够理想所导致。 此处忽略了空气静压和温湿度的影响,只要测量在较短的时间内完成,其间这些量将保持为常数。 第2组不确定度分量包含不同实验室之间的偏差产生的全部影响。本组不确定度是由于不同实验 室之间空气声或结构声声场存在差异所导致,其不确定度分量的主要来源包括: 供安装试件的测试洞口的尺寸或长宽比不同; 测试设施的损耗因子不同; 边界条件不同; 存在侧向传声。 此外,第2组不确定度分量的来源还有: 包括校准在内的测量仪器的影响; 温度、空气静压和湿度的影响。 第1组和第2组的所有不确定度贡献的总和包含了复现性条件所涵盖的所有影响。 第3组不确定度分量仅包含一项影响因素,即一般建筑构件产品不均匀性的影响。本文件不涉及 处理该不确定度分量,虽然有时该分量的贡献可能会超过所有的其他分量。

A.2被测量标准不确定度的计算

Y=f(X,X2,"",Xn)

其概率分布(正态分布、矩形分布、t分布等)与各输人量有关,其期望值(平均值)是依随输入量的 最佳估计,其标准偏差是对被测量值分散性的量度,称为不确定度。 在忽略输入量之间相关性的情况下,被测量的估计值(y)的合成标准不确定度由公式(A.2)计算。

公式(A.1)给出的函数; u(z)一—输人量(X,)的估计值(,)的标准不确定度。 就现有知识而言,对所有的建筑声学被测量均导出涵盖如A.2所述的全部影响因素的函数关 不可能的,其原因之一是对输入量之间的相关程度不够了解(见参考文献[1971)

举例说明如何评定建筑隔声测量中空气声隔声的

B.2基于实验室测量的不确定度预测值

附录B (资料性) 建筑隔声测量不确定度评定示例

以实验室测定计权隔声量为例,此处测量的标准偏差为复现性标准偏差。此时,输入不确定度 (uispaut)的预测值可按公式(B.1)计算,即由构件均匀性的标准偏差(aproduet表征名义上相同的试件的发散 性)和在不同实验室进行的测量次数几来确定。

input , ........

U pred =uale +u realit ............

U pmd =uale +uality

中 Rw. pred 计权表观隔声量的预测值; Rw.required 一建筑物要求的计权表观隔声量。 计算示例: 已知条件:0R=1.2dB;oproduet=1.0dB;n=1; 计算结果:uinput=1.9dB。 假设某建筑构件的隔声测量得出如公式(B.4)所示的结果

U eale = U input

并且ureality=0.8dB,将其代入公式(B.2)得出结果:upred=2.0dB。 由表8选择包含因子为1、包含概率为84%的单边检验,则扩展不确定度为:

U=2.0dB 如果要将预测的表观隔声量与设计要求相比,就要将上述不确定度值从预测值中减去。

B.3实验验证是否满足要求

现在要确定空气声隔声性能是否满足建筑物的要求,此处用到的测量标准不确定度为原位标准偏 差,根据表3对表观隔声量而言,其标准不确定度为0.9dB。以单边检验、包含概率84%为例,包含因 子为1,扩展不确定度为0.9dB。如果满足公式(B.5),说明满足要求,

Rw,meas 一计权表观隔声量的测定值: Rw.required——建筑物要求的计权表观隔声量。 如果满足公式(B.6)则说明不满足要求。

Rw.me. +U

.........B.6

如果得不出是否满足要求的结论,可通过进一步的独立测量来降低测量不确定度,即由其他人用另 外的设备再行测量,然后用公式(B.7)计算不确定度

式中: m独立测量的次数。

声量和频谱修正量之和自

按照GB/T50121,以分贝表示的计权隔声量(Rw)和频谱修正量(C)之和(Rw十C)按公式(C.1) 计算

R一一第i个频带测得的隔声量,单位为分贝(dB); L;一一GB/T50121中定义的用于计算频谱修正量的频谱中对应第i个频带的声压级。 如果将各1/3倍频带隔声量作为彼此独立的输入量,在输人量之间无相关性的假设前提下,其不确 定度按公式(C.2)计算(见参考文献[19])。

如果假定各1/3倍频带隔声量之间全部正相关,接下述两次计算单值量值的方法确定其不确定度。 第一次:将所有1/3倍频带的不确定度分别加到各自频带的隔声量上,按公式(C.3)计算单值评价 量值与标准不确定度之和,

第二次:将所有1/3倍频带的不确定度分别从各自频带的隔声量上减去,按公式(C.4)计算单值 量值与标准不确定度之差

于GB/T50121定义的所有不同参考频谱和频率

C.2计权隔声量的不确定度

按照GB/T50121确定计权隔声量时,是按整数分贝的间隔在1/3倍频带隔声量曲线上移动基准 曲线,使各1/3倍频带的不利偏差之和达到不超过32dB的最大值。在假设所有1/3倍频带的隔声量 全部正相关的条件下,采用类似公式(C.3)和公式(C.4)的方法,即各1/3倍频带隔声量加上或减去其不 确定度,可得出计权隔声量的不确定度。即先计算出Rw十u(Rw)和Rw一u(Rw),再用类似推导公式 (C.5)的方法得出计权隔声量的不确定度,如公式(C.6)所示。

为了获得更实际的不确定度,进行曲线比较 量时曲线移动间隔宜为0.1dB。 在假设所有1/3倍频带的隔声量全部不相关的条件下,也可采用专门的线性化技术或蒙特卡罗方 法(见参考文献厂191)计算计权隔声量的不确定度

表C.1给出了一个隔声测量的示例,不确定度取自表2中的状态A,计算出的单值评价量值和 度见表C.2。

表C.1隔声量及其不确定度的示例

表C.2根据C.2方法和表C.1的值计算的单值评价量值和不确定度

GB/T19889.2—2022

FZ/T 43019-2014 蚕丝装饰织物附录D (资料性) 空气声隔声复现性标准偏差上限

表D.11/3倍频程空气声隔声的复现性标准偏差上限

GB/T 19889.22022

表D.2按GB/T50121确定的单值评价量的标准偏差

GB/T 19889.22022

DB34T 2605-2016 社区图书馆(室)服务规范GB/T 19889.22022

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