隔声是建筑及环境质量的一项重要指标，它直接影响房间声质量的好坏，同时也是降噪的重要措施之一。通常采用质量定律(MassLaw)进行隔声预测，这种预测理论精度较低。所谓建筑隔声预测的含义就是根据设计方案或现有的房间或构造对其进行隔声量的计算，即通过具体的设计方案来确定其隔声量，这是目前建筑隔声研究的主要方向。隔声预测方法还包括有统计能量分析(StatisticalEnergyAnalysis，简称SEA，全文同)、有限元法(FiniteElementMethod，简称FEM)、边界元(BoundaryElementMethod，简称BEM)和缩尺模型(ScaleModel)法等。本文应用统计能量分析理论探讨针对设计方案进行隔声预测的方法。 　　在大量的理论研究和工程应用实践中，人们逐渐发现，仅仅依靠已有的设计来确定隔声量，未能达到根据隔声量来调节建筑设计之目的。即没有按照隔声要求有针对性地进行隔声设计。只是设计或施工完毕后，才验算一下其隔声是否达到要求，这样做比较盲目，如果预测结果达不到隔声标准，则要反复修改或调整设计方案或返工，使之逐渐达到隔声要求。这种盲目性会增加开支和浪费时间。因此有必要根据现有建筑的噪声环境，建筑(房间)的允许噪声标准，在保证隔声满足要求的情况下，来确定建筑设计方案，预测房间及墙体的特性。这就是建筑隔声的反向预测(InversedSoundInsulationPrediction，简称ISIP)。当今，随着新的噪声源不断出现，在声环境日益恶化的同时，人们对建筑声环境质量的要求却越来越高，有必要采取各项措施改善建筑声环境。如果城市规划或建筑设计人员在规划设计的初步阶段就能根据实际声环境，在满足隔声要求的前提下进行设计，将会节省时间和开支，因此具有实际工程意义。 　　本文应用统计能量分析理论比较和分析了单层匀质墙体、双层分立墙体等的隔声量的计算和实验结果。结果表明：统计能量分析预测模型能够准确计算墙的隔声、吻合效应等，对双层分立墙体的计算和实测结果说明其具有良好的隔声性能。本文的大部分工作则在于尝试探讨建筑隔声反向预测(反算)的方法，以下列出的是本论文的主要工作。(1)围护结构的隔声性能取决于结构的三个物理量：材料的密度、杨氏模量和阻尼。密度一般较为容易获得，而具体材料的杨氏模量、阻尼需要实测。本论文采用带有振动传感器的塑料锤敲击结构作为声源，通过示波器来测量其振动纵向声波在结构中的传递速度，即纵波速度cL，来得到杨氏模量E的方法，实验结果表明：该测试方法简便实用、精度高、而且不损伤结构和表面装饰。(2)在应用统计能量分析法进行建筑隔声预测的基础上，采用人工免疫算法建立了隔声反向计算模型，在已知期望隔声量的情况下，成功地对单层墙的面密度ρs、厚度h和杨氏模量E(或声波的纵波速度cL)等参数进行了反向预测，从而可以确定墙体材料和厚度甚至构造。许多建筑对建筑隔声有较高的要求，如要求计权隔声量为55dB以上，此时可以考虑双层墙结构或隔声附属房间，在应用统计能量分析对双层墙结构进行预测的基础上，同样可以应用人工免疫算法建立反向预测模型，准确地对双层墙结构的各层墙的面密度ρs、厚度h、弹性模量E和空腔的厚度等参量进行计算，由这些参数决定分立双层墙隔声结构的材料及构造形式。根据反算结果计算的隔声量与实测值符合。(3)针对室外噪声(交通噪声)的频谱特征、房间中所允许的噪声标准及房间的用途，通过反向预测来获得满足相应隔声要求的建筑墙体或构件，通过筛选可以获得较适合的墙体构造。(4)由于组合墙广泛存在于建筑中，有必要对组合墙的隔声进行研究，组合墙的隔声好坏往往在很大程度上取决于隔声的薄弱构件。所以如何选择组合墙各隔声构件是隔声设计的关键问题。本文在已知隔声要求的情况下，分别计算了各构件的计权隔声量和面积；也可以同时反向求算出计权隔声量和面积。(5)对于带有缝隙的墙体，根据隔声要求，反算确定墙体(无缝隙)的隔声量和当缝隙面积的最大值为多少时，仍能达到隔声要求。这些为在墙上管道开洞的大小或安装插座提供了指导。(6)对带有附属房间的隔声结构进行探讨，首先应用声学理论建立相应的隔声预测模型，并通过实验测试证明了其正确性。实验和理论预测都表明：带有附属房间的隔声结构具有良好的隔声效果。在此基础上，确定带有附属房间的隔声结构的反向预测的目标函数，应用人工免疫算法分别通过对附属房间隔墙的各构件(元素)的隔声量、面积和附属房间的吸声量进行反向预测，其结果可以用来调整设计方案中房间的各个构件元素，确定合适的墙体构造，满足相应的建筑隔声降噪要求，确定设计方案。(7)在本文的附录中，给出了通过编程计算不同墙体、楼板构造的计权隔声量的方法，其目的是为了在墙体的反向预测时，将各个频带的隔声量转换为单一评价值。通过大量计算和对比发现：其计算结果与传统的曲线对比法(推图法)相比：精度高、简便直观，通用性好。 　　本文研究工作的创新性在于：在根据统计能量分析(SEA)理论等对多种形式墙体及构造进行隔声预测的基础上，应用人工免疫算法提出了建筑隔声的反向预测方法：对匀质单层和双层墙体的反向隔声预测；对带有门窗组合墙体的反向隔声预测；对带附属房间的反向隔声预测。并且将以上墙体及构件通过反向预测求出的结构参数：面密度ρs、厚度h和杨氏模量E(或声波的纵波速度cL)代入统计能量分析的隔声计算，其验算结果和预期隔声量是一致的，说明应用免疫算法进行建筑隔声反向预测的理论和方法是正确可行的。由此建立建筑隔声预测方法和建筑隔声设计之间的有机联系，指导和优化建筑隔声设计。在声环境规划和设计等领域具有应用前景和实用价值。