1、1第八章第八章 隔声技术隔声技术 教学目的和要求：教学目的和要求： 1.掌握隔声的评价。掌握隔声的评价。 2.掌握声波透过隔声结构的传播和隔声量的隔声计算。掌握声波透过隔声结构的传播和隔声量的隔声计算。 3.掌握隔声的质量定律。掌握隔声的质量定律。 4.理解和掌握单、双层隔声结构的原理和结构设计及理解和掌握单、双层隔声结构的原理和结构设计及其隔声间、隔声罩和声屏障的设计。其隔声间、隔声罩和声屏障的设计。 教学重点：教学重点： 声波透过隔声结构的传播和隔声量的隔声计算。声波透过隔声结构的传播和隔声量的隔声计算。 隔声的质量定律。隔声的质量定律。 隔声结构的设计隔声结构的设计。 教学难点：教学难点
2、：隔声结构的设计隔声结构的设计。第八章 隔声技术什么是好的隔声材料什么是好的隔声材料? ?两种类型的隔声两种类型的隔声3建筑隔声越来越引起人们的重视建筑隔声越来越引起人们的重视1996年，在南京、无锡、苏州、上海及北京等地调查中，年，在南京、无锡、苏州、上海及北京等地调查中，住宅用户对墙面、地面、顶棚、隔热、保温、通风、朝向、住宅用户对墙面、地面、顶棚、隔热、保温、通风、朝向、采光隔声等住宅品质反映最强烈的是采光隔声等住宅品质反映最强烈的是隔声。隔声。在瑞典，将分户墙做成在瑞典，将分户墙做成200mm厚的钢筋混凝土墙，比结构厚的钢筋混凝土墙，比结构的要求要厚，造价也高的要求要厚，造价也高,目的
3、是目的是隔声。隔声。分室轻墙（如石膏板隔断）分室轻墙（如石膏板隔断）做成双层结构内填吸声材料做成双层结构内填吸声材料的目的是的目的是隔声。隔声。有些建筑的墙和楼板水平连有些建筑的墙和楼板水平连接上做成弹性连接，目的是接上做成弹性连接，目的是隔声。隔声。4当前建筑隔声中存在的诸多问题当前建筑隔声中存在的诸多问题1、设计问题、设计问题建筑选址不合理，材料选建筑选址不合理，材料选用不当、施工存在问题等等。最主要的原用不当、施工存在问题等等。最主要的原因是因是建筑师。建筑师。2、材料不合格、材料不合格墙体材料、楼板、门、墙体材料、楼板、门、窗等等隔声性能不足。窗等等隔声性能不足。3、特别是近年来轻型隔
4、墙材料的使用，以、特别是近年来轻型隔墙材料的使用，以及人们生活水平提高后对建筑品质要求提及人们生活水平提高后对建筑品质要求提高，提出了建筑隔声的新课题。高，提出了建筑隔声的新课题。5隔声基础隔声基础声波传入维护结构的三种途径声波传入维护结构的三种途径 1）空气。通过孔洞、缝隙传入。）空气。通过孔洞、缝隙传入。 2）透射。声波）透射。声波结构产生振动结构产生振动再辐射再辐射 3）撞击和机械振动。结构振动）撞击和机械振动。结构振动再辐射再辐射 空气声空气声(air borne sound) 固体声固体声(solid borne sound) 6 根据切断声传播途径的差异，隔声问题根据切断声传播途径
5、的差异，隔声问题分为两类：分为两类： 一类是空气声的隔绝，另一类是固体声一类是空气声的隔绝，另一类是固体声的隔绝。的隔绝。 例如，例如， 上述传播途径：上述传播途径： 可采用空气声隔绝技可采用空气声隔绝技术，使用密实、沉重的材料制成构件阻术，使用密实、沉重的材料制成构件阻断或将噪声封闭在一个空间，常采取隔断或将噪声封闭在一个空间，常采取隔声间、隔声罩、隔声屏等形式；声间、隔声罩、隔声屏等形式； 传播途径传播途径 、主要采用固体声隔绝技、主要采用固体声隔绝技术，可使用橡胶、地毯、泡沫、塑料等术，可使用橡胶、地毯、泡沫、塑料等材料及隔振器来隔绝。材料及隔振器来隔绝。78 隔声是噪声控制技术中隔声是
6、噪声控制技术中最常用的技术之一。最常用的技术之一。 为了减弱或消除噪声源为了减弱或消除噪声源对周围环境的干扰，常对周围环境的干扰，常采用屏障物将噪声源与采用屏障物将噪声源与周围环境隔绝开，或把周围环境隔绝开，或把需要安静的场所封闭在需要安静的场所封闭在一个小的空间内。一个小的空间内。 声波在介质中传播时，声波在介质中传播时，通过屏障物使部分声能通过屏障物使部分声能被反射而不能完全通过被反射而不能完全通过的措施称为隔声。的措施称为隔声。 空气声在传播途中遇到空气声在传播途中遇到隔声构件时的能量分布隔声构件时的能量分布见图见图 所示。所示。9 影响隔声结构隔声性能的因素主要包括三个影响隔声结构隔声
7、性能的因素主要包括三个方面。方面。 一是隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等一是隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素。一般来讲，材料的面密度越大，隔声因素。一般来讲，材料的面密度越大，隔声量就越大，另外，增加材料的阻尼可以有效量就越大，另外，增加材料的阻尼可以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的降低。降低。 二是构件的几何尺寸以及安装条件（包括密二是构件的几何尺寸以及安装条件（包括密封状况）。封状况）。 三是噪声源的频率特性、声场的分布及声波三是噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。对于给定的隔声构件来讲，隔的入射角度。对于给定的隔声构件来讲
8、，隔声量与声波频率密切相关，一般来讲，低频声量与声波频率密切相关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声性能较好。隔时隔声性能较差，高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性，声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性，设计适合于降低该噪声源的隔声结构。设计适合于降低该噪声源的隔声结构。101 1、透射系数透射系数 透射声强与透射声强与ItIt入射声强入射声强Ii之比为透射系数之比为透射系数itIIEt 透射声能透射声能, E0-入射声能入射声能透声量透声量= S (m2) 与吸声系数是什么关系与吸声系数是什么关系?8.1.1隔声量隔声量8.1隔声的评价隔声的评价一般一般隔声结
9、构的隔声结构的透射系数通常是指无规入射时各入透射系数通常是指无规入射时各入射角透射系数的平均值射角透射系数的平均值。透射系数越小透射系数越小，表示，表示透射声能越差透射声能越差，隔声性能隔声性能越好越好。 0EEt112、隔声量：、隔声量： 隔声量的定义为墙或间壁一面的隔声量的定义为墙或间壁一面的入射声功率级入射声功率级与与透透射声功率级射声功率级之差。之差。 隔声量等于隔声量等于透射系数的倒数取以透射系数的倒数取以10为底的对数为底的对数： 隔声量的单位隔声量的单位dB，隔声量为也称，隔声量为也称传声损失传声损失，记作，记作TL。隔声量通常由实验室和现场测量两种方法确定。隔声量通常由实验室和
10、现场测量两种方法确定。现场测量时，因为实际隔声结构传声途径较多，即现场测量时，因为实际隔声结构传声途径较多，即侧向传声等因素的影响，其测量值一般要比实验室侧向传声等因素的影响，其测量值一般要比实验室测量值低。测量值低。titiPPIITLlg20lg101lg10TLLR1010R12隔声量的频率特性隔声量的频率特性隔声曲线隔声曲线同一构件或结构，对不同频率的声同一构件或结构，对不同频率的声波的透射能力不同，隔声量也不同，波的透射能力不同，隔声量也不同，形成隔声曲线。形成隔声曲线。一般采用一般采用100Hz-4000Hz的的17个个1/3倍频带隔声曲线。倍频带隔声曲线。13隔声的测量隔声的测量
11、1、空气声隔声测量、空气声隔声测量2、撞击声隔声测量、撞击声隔声测量R=L1-L2+10lg（S/A） 共测共测100-3150Hz的的16个个1/3倍频带倍频带的隔声量，得到隔声曲线。的隔声量，得到隔声曲线。 S:被测构件面积被测构件面积 A:接收室吸声量接收室吸声量使用标准打击器打击楼板使用标准打击器打击楼板 Ln=Li-10lg(A0/A) A:接收室的吸声量接收室的吸声量 A0=10m2 (规定的标准）规定的标准） 共测共测100-4000Hz的的17个个1/3倍频带倍频带的隔声量，得到隔声曲线。的隔声量，得到隔声曲线。143.3.平均隔声量平均隔声量：隔声量是频率的函数，同一隔声结构
12、，不同的频率具隔声量是频率的函数，同一隔声结构，不同的频率具有不同的的隔声量。有不同的的隔声量。在工程应用中，通常把中心频率为在工程应用中，通常把中心频率为125125至至4000Hz4000Hz的的6 6个个倍频程或倍频程或100100至至3150Hz3150Hz的的1616个个1/31/3倍倍频程的隔声量作算术平均，叫平均隔频程的隔声量作算术平均，叫平均隔声量。声量。平均隔声量作为一种单值评价量，在工程应用中，由平均隔声量作为一种单值评价量，在工程应用中，由于未考虑人耳听觉的频率特性以及隔于未考虑人耳听觉的频率特性以及隔声结构的频率特性，因此尚不能确切声结构的频率特性，因此尚不能确切地反映
13、该隔声构件的实际隔声效果。地反映该隔声构件的实际隔声效果。例如两个隔声结构具有相同的平均隔声量，但对于同例如两个隔声结构具有相同的平均隔声量，但对于同一噪声源可以有相当不同的隔声效果一噪声源可以有相当不同的隔声效果。15168.1.2隔声指数隔声指数 隔声指数隔声指数（Ia）：是国际标准化组织推荐的）：是国际标准化组织推荐的对隔声构件的隔声性能的一种评价方法。对隔声构件的隔声性能的一种评价方法。 隔声结构的空气声隔声指数按以下方法求得隔声结构的空气声隔声指数按以下方法求得: 先测得某隔声结构的隔声量频率特性曲线，先测得某隔声结构的隔声量频率特性曲线，如图如图 8 1 中的曲线中的曲线 或曲线或
14、曲线 ，即分别，即分别代表两座隔声墙的隔声特性曲线；代表两座隔声墙的隔声特性曲线； 图图 8 1中还绘出了一组参考折线，每条折线中还绘出了一组参考折线，每条折线上标注的数字相对于该折线上上标注的数字相对于该折线上 所对应的隔声量。按照下面的两点要求，将所对应的隔声量。按照下面的两点要求，将曲线曲线 或曲线或曲线 与某一条参考折线比较：与某一条参考折线比较：图图 8 1隔声墙空气隔声指数参考曲线隔声墙空气隔声指数参考曲线17 在任何一个在任何一个 倍频程上，曲线倍频程上，曲线低于参考折线的最大差值不得大于低于参考折线的最大差值不得大于 ； 对全部对全部 个个 倍频程中心倍频程中心频率（频率（ ）
15、，曲），曲 线线 低低 于于 折折 线线 的的 差差 值值 之之 和和 不不 得得 大大 于于 。 把待评价的曲线在折线组图中上下移动，把待评价的曲线在折线组图中上下移动，找出符合以上两个要求的最高的一条折找出符合以上两个要求的最高的一条折线（按整数分贝计），该折线上所标注线（按整数分贝计），该折线上所标注的数字，即为待评价曲线的空气隔声指的数字，即为待评价曲线的空气隔声指数。数。1819 8.1.3插入损失插入损失 插入损失定义为插入损失定义为：离声源一定距离某处测得吸声、：离声源一定距离某处测得吸声、隔声结构设置前声功率级隔声结构设置前声功率级Lw1和设置后声功率级和设置后声功率级Lw2之
16、差值之差值， 记作(IL ) ： IL Lw1 Lw2 插入损失通常在现场用来评价隔声罩、插入损失通常在现场用来评价隔声罩、 隔声屏障等隔声结构的隔声效果。隔声屏障等隔声结构的隔声效果。用平均隔声量和空气隔声指数分别对图用平均隔声量和空气隔声指数分别对图 8 1中中两条曲线的隔声性能进行评价比较，可以求出两两条曲线的隔声性能进行评价比较，可以求出两座隔声墙的平均隔声量分别为座隔声墙的平均隔声量分别为 和和 ，基本相同。但按上述方法求得它，基本相同。但按上述方法求得它们的空气隔声指数分别为们的空气隔声指数分别为 和和 ，显示出，显示出前者的隔声性能实际上要优于后者。前者的隔声性能实际上要优于后者
17、。208.2单层匀质单层匀质密密实墙的隔声实墙的隔声pippppr2i2rtDaobc8.2.1隔声的质量定律隔声的质量定律隔声的质量定律用公式推导：隔声的质量定律用公式推导：设隔墙无限大，将空气介质分设隔墙无限大，将空气介质分成左右两部分，单位面积的质成左右两部分，单位面积的质量为量为m，当平面波，当平面波Pi从左向右垂从左向右垂直入射时，隔墙的整体随声波直入射时，隔墙的整体随声波振动，隔墙振动向右辐射形成振动，隔墙振动向右辐射形成透射声波透射声波Pt ，向左辐射为反射，向左辐射为反射声波声波Pr。隔厚为隔厚为D，特征阻抗，特征阻抗R222空气的特征阻抗空气的特征阻抗R1 12入射声波声压及
18、质点速度入射声波声压及质点速度Pi、vivi反射声波声压及质点速度反射声波声压及质点速度Pr、vr透射声波声压及质点速度透射声波声压及质点速度Pt、vt21入射声波和质点速度方程入射声波和质点速度方程分别为分别为：xktPpii1cosxktcPuii111cos空气反射声波和质点速度方程空气反射声波和质点速度方程分别为分别为：1cosktPprrxktcPurr111cos22在在固体媒质固体媒质中的中的透射波透射波及及反射波反射波的声压和质点的声压和质点速度分别为：速度分别为：xktPpii222cosxktcPuii22222cosxktPprr222cosxktcPurr22222co
19、s23声波透过隔层后在另一侧的声波透过隔层后在另一侧的声压和质点速度声压和质点速度为：为：xktPptt1cosxktcPutt111cos由由x=0 x=0处界面上的处界面上的声压连续声压连续和和法向质点速度连续法向质点速度连续条件可得到：条件可得到：ririPPPP222222221111cPcPcPcPriri24由由x=Dx=D处的处的声压连续声压连续和和法向质点速度连续法向质点速度连续条件得：条件得：DktPDktPDktPtri12222coscoscosDktcPDktcPDktcPtrt11122222222coscoscos将以上将以上4 4个等式联立求解，得到：个等式联立求
20、解，得到：t/iDkccccDkI2222211112222sincos4425如果如果D，即，即k2D 1，则，则sink2Dk2D，cosk2D1，有由于，有由于p1c1 200kg/m2 TL=13.5 lg( m 1+m2)+14+R (ml+m2)200kg/rn2 上两式中上两式中TL为空气层的附加隔声量。常见为空气层的附加隔声量。常见的多层隔声结构的多层隔声结构(含空气层含空气层)的隔声性能，见表的隔声性能，见表 8一一2051当频率提高使空气层厚度大于空气层中声波半波当频率提高使空气层厚度大于空气层中声波半波长时，即长时，即传声损失要考虑空气和壁面的吸声传声损失要考虑空气和壁面
21、的吸声，高，高频的传声损失由理论推出近似为：频的传声损失由理论推出近似为：SSLLLWTLTLTL41lg1021其中：其中：S Sw w为隔墙面积，为隔墙面积，S S为两隔墙的总面积。为两隔墙的总面积。双层隔墙的实际估算见双层隔墙的实际估算见P157P157，公式，公式8-288-28和和8-298-29。52双层墙的空气声隔声双层墙的空气声隔声53隔声处理实例隔声处理实例54 撞击声隔声的处理撞击声隔声的处理558.3.2 多层复合隔声结构多层复合隔声结构 在噪声控制工程中，常用轻质多层复合板，它是由在噪声控制工程中，常用轻质多层复合板，它是由几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声结构，
22、几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声结构，通常是用金属或非金属的坚实薄板做护面层，内部通常是用金属或非金属的坚实薄板做护面层，内部覆盖阻尼材料，或填人多孔吸声材料，或空气层等覆盖阻尼材料，或填人多孔吸声材料，或空气层等组成。组成。 多层复合板的隔声性能较组成它的同等重量的单层多层复合板的隔声性能较组成它的同等重量的单层或双层有明显的改善，这主要是由于或双层有明显的改善，这主要是由于: 分层材料的阻抗各不相同，使声波在各层界面上分层材料的阻抗各不相同，使声波在各层界面上产生多次反射，阻抗相差越大，反射声能越多，透产生多次反射，阻抗相差越大，反射声能越多，透射能量就越小射能量就越小; 夹层材料
23、的阻尼和吸声作用，致夹层材料的阻尼和吸声作用，致使声能衰减，并减弱共振与吻合效应使声能衰减，并减弱共振与吻合效应; 使用厚度和材质不同的多层结构，可以错开共振使用厚度和材质不同的多层结构，可以错开共振与临界的吻合频率，改善共振区与吻合区的隔声低与临界的吻合频率，改善共振区与吻合区的隔声低谷效应，因而总的隔声性能可大大提高。谷效应，因而总的隔声性能可大大提高。56坚实坚实薄板薄板护面护面层层阻阻尼尼材材料料吸吸声声材材料料多层复合隔声结构多层复合隔声结构578.4 隔隔 声声 间间 在高噪声环境下，例如，在汽轮发电机房内建在高噪声环境下，例如，在汽轮发电机房内建造一个具有良好的隔声性能的控制室，
24、能有效造一个具有良好的隔声性能的控制室，能有效地减少噪声对操作人员的干扰地减少噪声对操作人员的干扰;又例如，在耳又例如，在耳科临床诊断中的听力测试室，需要一个相当安科临床诊断中的听力测试室，需要一个相当安静即本底噪声很低的环境，必须用特殊的隔声静即本底噪声很低的环境，必须用特殊的隔声构件建造一个测听室，防止外界噪声的传人。构件建造一个测听室，防止外界噪声的传人。另一种情况是声源较多，采取单一噪声控制措另一种情况是声源较多，采取单一噪声控制措施不易奏效，或者采用多种措施治理成本较高，施不易奏效，或者采用多种措施治理成本较高，就把声源围蔽在局部空间内，以降低噪声对周就把声源围蔽在局部空间内，以降低
25、噪声对周围环境的污染。这些由隔声构件组成的具有良围环境的污染。这些由隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间统称为隔声间或隔声室。好隔声性能的房间统称为隔声间或隔声室。 隔声间一般采用封闭式的，它除需要有足够隔隔声间一般采用封闭式的，它除需要有足够隔声量的墙体外，还需要设置具有一定隔声性能声量的墙体外，还需要设置具有一定隔声性能的门、窗等。的门、窗等。5859空气声传声的组合隔声量空气声传声的组合隔声量组合墙组合墙=墙墙+门或窗门或窗 E = E (墙）墙）+ E (门或窗）门或窗） 平均平均=（ wSw+ dSd）/（Sw+Sd）例：某墙隔声量例：某墙隔声量Rw=50dB,面积面积Sw=20m2
26、 ,墙上一门，墙上一门，其隔声量其隔声量Rd=20dB,面积面积2m2 ,求其组合墙隔声量。求其组合墙隔声量。 解：组合墙平均透射系数为：解：组合墙平均透射系数为： c =（ wSw+ dSd）/（Sw+Sd） 其中：其中：Rw=50dB w=10-5 , Rd=20dB w=10-2 故，故， c=(2010-5 + 210-2 )/(20+2)=9.2 10-4 故故 Rc=10lg(1/ c)=30.4dB608.4.1 隔声间的降噪隔声间的降噪 隔声间通常包括隔声、吸声、消声器、隔声间通常包括隔声、吸声、消声器、阻尼和减振等几种噪声控制措施的综合阻尼和减振等几种噪声控制措施的综合治理装
27、置，它是多种声学构件的组合，治理装置，它是多种声学构件的组合，因此，衡量一个隔声间的效果，不能只因此，衡量一个隔声间的效果，不能只看其中一个声学构件的降噪效果，而要看其中一个声学构件的降噪效果，而要看它的综合降噪指标。看它的综合降噪指标。 用于评价隔声间综合降噪效果的一个物用于评价隔声间综合降噪效果的一个物理量是插人损失理量是插人损失 IL， 它是被保护者所在处安装隔声间前后的它是被保护者所在处安装隔声间前后的声压级之差声压级之差 ，即，即 : 61 (dB) TLSALLLILTLlg1021式中式中:A - 隔声间内表面的总吸声量，隔声间内表面的总吸声量，m2; S-隔声间内表面的总面积，
28、隔声间内表面的总面积，m2； TL-隔声间的平均隔声量，即：隔声间的平均隔声量，即：62 TL10lgSSi i/S/Si i1010-01TL -01TL （8-31） 式中式中:Si 第第i个构件的面积，个构件的面积，m2; TL; 第第 i个构件的隔声量个构件的隔声量 ,dB; 隔声间的插人损失一般约隔声间的插人损失一般约 20-50 dB。 式式(8一一31)亦可以用来计算非单一结构隔墙的亦可以用来计算非单一结构隔墙的平均隔声量。例如，一隔墙面积平均隔声量。例如，一隔墙面积22m2，其中，其中包括门包括门2m2，墙体的隔声量，墙体的隔声量 TL1= 50 dB，门的，门的隔声量隔声量
29、TL2 = 20 dB，代人式，代人式(8一一31)，得隔，得隔墙的平均隔声墙的平均隔声TL=30 dB。由于门的隔声量低，。由于门的隔声量低，使总的隔声量由墙体的使总的隔声量由墙体的50 dB降到降到30 dB 。这。这说明，对于隔声要求比较高的房间，必须重视说明，对于隔声要求比较高的房间，必须重视门窗的隔声设计。门窗的隔声设计。638.4.2 隔声门隔声门 1.隔声门的构造隔声门的构造 隔声门，首先要有足够的隔声量，还要隔声门，首先要有足够的隔声量，还要保证门的开启机构灵活方便，在满足这保证门的开启机构灵活方便，在满足这两个条件下，门窗不要做得过重，门扇两个条件下，门窗不要做得过重，门扇与
30、门框之间的密封要好。通常隔声门做与门框之间的密封要好。通常隔声门做成双层轻便门，并在两层间加吸声处理，成双层轻便门，并在两层间加吸声处理，采用多层复合结构。常见隔声门的结构采用多层复合结构。常见隔声门的结构如图如图 8一一9所示所示 ，隔声特性见表，隔声特性见表 8一一3064门窗和孔隙对墙体隔声的影响门窗和孔隙对墙体隔声的影响 隔声量由隔声量由声能透射系数声能透射系数决定，组合件的决定，组合件的隔声量由组合件的隔声量由组合件的平均声能透射系数平均声能透射系数决定。决定。组合件的组合件的平均透射系数平均透射系数为：为：nnnSSSSSS212211例如例如：在一垛总面积为：在一垛总面积为222
31、2米米2 2的砖墙上有一扇的砖墙上有一扇2 2米米2 2的的普通木门普通木门，对中心频率为，对中心频率为1000Hz1000Hz的倍的倍频带声能，频带声能，其透射系数分别为其透射系数分别为1010-5-5和和1010-2-2，即，即隔声量分别为隔声量分别为50dB50dB和和20dB20dB。此时组合墙的平。此时组合墙的平均透射系数为：均透射系数为：65425101 . 92210210222因此，组合墙的总平均因此，组合墙的总平均隔声量为：隔声量为：4 .301lg10TLL662.门缝密封门缝密封 门缝对门的隔声性能有很大的影响，隔门缝对门的隔声性能有很大的影响，隔声门的密封方法应该根据隔
32、声要求和门声门的密封方法应该根据隔声要求和门的使用条件确定，例如人员出人较少的的使用条件确定，例如人员出人较少的锅炉鼓风机引风机隔声间的门可以采用锅炉鼓风机引风机隔声间的门可以采用隔声效果较好的双企口压紧橡皮条的密隔声效果较好的双企口压紧橡皮条的密封方法，而人员出人较频繁的隔声操作封方法，而人员出人较频繁的隔声操作室就不宜使用这种方法，因为人们会由室就不宜使用这种方法，因为人们会由于开关不方便而不去压紧橡皮条，结果于开关不方便而不去压紧橡皮条，结果这种门等于没有密封，达不到隔声的目这种门等于没有密封，达不到隔声的目的。的。 常用的密封方法见图常用的密封方法见图8一一10。67例例：某隔声间对噪
33、声源一侧用一堵：某隔声间对噪声源一侧用一堵22m22m2 2的隔声墙相隔，该的的隔声墙相隔，该的传声损失为传声损失为50dB50dB，在墙上开一个面积为，在墙上开一个面积为2m2m2 2的的门门，该门的传声，该门的传声损失为损失为20dB20dB，又开了一个面积为，又开了一个面积为4m4m2 2的的窗户窗户，该窗户的传声损，该窗户的传声损失为失为30dB30dB。求开了门窗之后使墙体的。求开了门窗之后使墙体的隔声量下降了多少隔声量下降了多少？解解：由：由传声损失传声损失可知，可知，墙、门和窗墙、门和窗的透射系数分别为的透射系数分别为1010-5-5、1010-2-2和和1010-3-3，所以，
34、所以隔声墙组合体隔声墙组合体的的平均透射系数平均透射系数为：为：总窗窗门门墙墙SSSS001101. 0224102101610325dBTL6 .29001101. 01lg101lg10则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：dBTLTL4 .216 .2950墙688.4.3 隔声窗隔声窗 隔声窗一般采用双层和多层玻璃做成，其隔声量主要隔声窗一般采用双层和多层玻璃做成，其隔声量主要取决于玻璃的厚度取决于玻璃的厚度(或位面积玻璃的质量或位面积玻璃的质量)，其次是窗的，其次是窗的结构，窗与窗框之间、窗框和墙壁之间的密封度，据结构，窗与窗框之间、窗框和墙壁之
35、间的密封度，据实测实测, 3 mm厚的玻璃的隔声量是厚的玻璃的隔声量是 27 dB, 6 mm厚的玻厚的玻璃的隔声量为璃的隔声量为 30B，因此，采用两层以上的玻璃，中，因此，采用两层以上的玻璃，中间夹空气层的结构，隔声效果是相当好的。间夹空气层的结构，隔声效果是相当好的。 图图8一一11给出几种隔声窗的示意图。给出几种隔声窗的示意图。 设计隔声窗应该注意以下几方面设计隔声窗应该注意以下几方面: 多层窗应选用厚度不同的玻璃多层窗应选用厚度不同的玻璃 板以消除调频吻合板以消除调频吻合效应。例如，效应。例如，3 mm厚玻璃板的吻合谷出现在厚玻璃板的吻合谷出现在4 000 Hz，而而 6 mm厚的玻
36、璃板的吻合谷出现在厚的玻璃板的吻合谷出现在 2 000z，两种玻，两种玻璃组成的双层窗，吻合谷相互抵消。璃组成的双层窗，吻合谷相互抵消。 多层窗的玻璃板之间要有较大的空气多层窗的玻璃板之间要有较大的空气 层层 。69 实践证明实践证明 ，空气层厚，空气层厚 5 cm时效果不大，一般时效果不大，一般取取 7-15 cm，并应在窗框周边内表面作吸声，并应在窗框周边内表面作吸声处理。处理。 多层窗玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝多层窗玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝声源一面的玻璃做成倾斜，以消除驻波。声源一面的玻璃做成倾斜，以消除驻波。 玻璃窗的密封要严，在边缘用橡胶条或毛玻璃窗的密封要严，在边缘用橡胶
37、条或毛毡条压紧，这不仅可以起密封作用，还能起有毡条压紧，这不仅可以起密封作用，还能起有效的阻尼作用，以减少玻璃板受声激振透声。效的阻尼作用，以减少玻璃板受声激振透声。 两层玻璃间不能有刚性连接，以防止两层玻璃间不能有刚性连接，以防止“声声桥桥”。目前市场上有一种真空玻璃，隔声效果。目前市场上有一种真空玻璃，隔声效果好，可直接用于隔声窗。好，可直接用于隔声窗。 常见隔声窗的特性常见隔声窗的特性见表见表 8一一4。708.5 隔隔 声声 罩罩 隔声罩是噪声控制设计中常被采用的设备，例隔声罩是噪声控制设计中常被采用的设备，例如空压机、水泵、鼓风机等高噪声源，如果其如空压机、水泵、鼓风机等高噪声源，如
38、果其体积小，形状比较规则或者虽然体积较大，但体积小，形状比较规则或者虽然体积较大，但空间及工作条件允许，可以用隔声罩将声源封空间及工作条件允许，可以用隔声罩将声源封闭在罩内，以减少向周围的声辐射。闭在罩内，以减少向周围的声辐射。 8.5.1 隔声的插入损失隔声的插入损失 隔声罩的降噪声效果一般用插人损失隔声罩的降噪声效果一般用插人损失 IL来表来表示。它的定义同式示。它的定义同式(8一一30) 。 对于全封闭的隔声罩，可近似用下式计算对于全封闭的隔声罩，可近似用下式计算: IL=10 lg(1+ 100.1 TL) (8一一32) 式中式中: 内饰吸声材料的吸声系数内饰吸声材料的吸声系数; T
39、L-隔声罩罩壁的隔声量，隔声罩罩壁的隔声量，dB。 对于局部封闭的隔声罩对于局部封闭的隔声罩 ，插人损失为：，插人损失为：71 ILTL+10 lg+101g,(1+S0S1)1S0100.1TLS1 式中式中: S。和。和 S, 分别为非封闭面和封闭面的总面分别为非封闭面和封闭面的总面积，积，m2。 一般固定全封闭型的隔声罩的插人损失约为一般固定全封闭型的隔声罩的插人损失约为 30 -40 dB; 活动全封闭型为活动全封闭型为 15一一30 dB， 局部封闭型约为局部封闭型约为 10 -20 dB， 带通风散热消声器的则约为带通风散热消声器的则约为 15-25 dB。由于插入损失的表达式为：
40、由于插入损失的表达式为：aTLSATLILlg10lg1072 8.5.2 隔声罩的设计要点隔声罩的设计要点 隔声罩的技术措施简单，降噪效果好，在噪隔声罩的技术措施简单，降噪效果好，在噪声控制工程中广为应用，在设计和选用隔声罩声控制工程中广为应用，在设计和选用隔声罩时应注意以下几方面时应注意以下几方面: 罩壁必须有足够的隔声量罩壁必须有足够的隔声量 ，且为了便于制，且为了便于制造安装维修，宜采用造安装维修，宜采用 O.5-2mm厚的钢板或铝厚的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作。板等轻薄密实的材料制作。 用钢或铝板等轻薄型材料作罩壁时，须在用钢或铝板等轻薄型材料作罩壁时，须在壁面上加筋，涂贴阻尼层
41、壁面上加筋，涂贴阻尼层 ，以抑制与减弱共，以抑制与减弱共振和吻合效应的影响。振和吻合效应的影响。 罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触，以免形成接触，以免形成“声桥声桥”，导致隔声量降低。，导致隔声量降低。同时，隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低同时，隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声。固体声。73 开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处必须密封，并且管线周围应有减振、密封措施。必须密封，并且管线周围应有减振、密封措施。 罩内要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应罩内要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应有较牢
42、固的护面层。有较牢固的护面层。 罩壳形状恰当，尽量少用方形平行罩壁，以防罩壳形状恰当，尽量少用方形平行罩壁，以防止罩内空气声的驻波效应，同时，罩内壁与设备止罩内空气声的驻波效应，同时，罩内壁与设备之间应留有较大的空间，一般为设备所占空间的之间应留有较大的空间，一般为设备所占空间的 1/3以上，各内壁面与设备的空间距离不得小于以上，各内壁面与设备的空间距离不得小于 10 cm，以免藕合共振，使隔声量减小。，以免藕合共振，使隔声量减小。 当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等措施，其消声量要与隔声施时，应增加消声器等措施，其消声量要与隔
43、声罩的插人损失相匹配。罩的插人损失相匹配。74一般用钢材一般用钢材, 并做阻尼处理并做阻尼处理 是否等于钢板隔声效果是否等于钢板隔声效果?隔声罩隔声罩75 轴流风机隔声罩轴流风机隔声罩 SJG、SWF风机的噪声控制视风机型号、规格、噪声声压级、风机的噪声控制视风机型号、规格、噪声声压级、使用现场噪声允许值而确定其措使用现场噪声允许值而确定其措 施，降噪声在施，降噪声在 25分贝（分贝（A）以）以上的风机机身要用隔声罩控制风机幅射噪声。进出风管在箱体上的风机机身要用隔声罩控制风机幅射噪声。进出风管在箱体进出进出 风口通过园变径管装消声器，消声器有微孔板单空腔、微风口通过园变径管装消声器，消声器有
44、微孔板单空腔、微孔板双空腔、微孔板阻抗复合、阻性消孔板双空腔、微孔板阻抗复合、阻性消 声器四类，消声器在控声器四类，消声器在控制气流未端送风噪声的同时控制管壁幅射噪声污染。（隔声箱制气流未端送风噪声的同时控制管壁幅射噪声污染。（隔声箱可随风机倒可随风机倒 或按在墙中。）或按在墙中。）76 离心风机隔声箱离心风机隔声箱，隔声量，隔声量20dB（A）。）。 无进风管道离心风机隔声罩无进风管道离心风机隔声罩有进风管道离心风机隔声罩有进风管道离心风机隔声罩77例例：用：用2mm2mm厚的厚的钢板钢板做一做一隔声罩隔声罩。已知钢板的传声损。已知钢板的传声损失为失为29dB29dB，钢板的平均吸声系数为，
45、钢板的平均吸声系数为0.010.01。由于隔声。由于隔声效果不理想而进行了效果不理想而进行了改进改进，在隔声罩内作了吸声处，在隔声罩内作了吸声处理，使平均吸声系数提高到理，使平均吸声系数提高到0.60.6。求改进后的隔声罩。求改进后的隔声罩的实际隔声值提高了多少？的实际隔声值提高了多少？解解：罩内未做吸声处理时，根据公式：罩内未做吸声处理时，根据公式：aTLSATLILlg10lg10dBIL9202901. 0lg10291罩内做吸声处理后，则：罩内做吸声处理后，则：dBIL272296 . 0lg10292所以，改进后隔声罩的实际隔声量所以，改进后隔声罩的实际隔声量比改进前提高比改进前提高
46、的的dBdB数为：数为：dBILIL1892712788.6 声声 屏屏 障障 在声源与接收点之间设置障板，阻断声在声源与接收点之间设置障板，阻断声波的直波的直 接传播，以降低噪声，这样的接传播，以降低噪声，这样的结构称声屏障。它是控制交通噪声污染结构称声屏障。它是控制交通噪声污染的一种治理措施，一些发达国家从的一种治理措施，一些发达国家从 20世世纪纪60年代末就开始了声屏障的研究和应年代末就开始了声屏障的研究和应用，近年来，我国一些城市和高速公路、用，近年来，我国一些城市和高速公路、铁路也相继建造了声屏障，而且发展速铁路也相继建造了声屏障，而且发展速度很快。度很快。79 噪声在传播途径中遇
47、到障碍物，噪声在传播途径中遇到障碍物， 若障碍物尺寸远大于声波波长时，大部若障碍物尺寸远大于声波波长时，大部分声能被反射和吸收，一部分绕射，于分声能被反射和吸收，一部分绕射，于是在障碍物背后一定距离内形成是在障碍物背后一定距离内形成“声影声影区区”，声影区的大小与声音的频率和屏，声影区的大小与声音的频率和屏障高度等有关，频率越高，声影区的范障高度等有关，频率越高，声影区的范围越大。声屏障将声源和保护目标隔开，围越大。声屏障将声源和保护目标隔开，使保护目标落在屏障的声影区内。使保护目标落在屏障的声影区内。 8.6.1 声屏障的插入损失声屏障的插入损失 对于点声源对于点声源 ，一无限长声屏，一无限
48、长声屏 障的绕射声障的绕射声衰减量为衰减量为 :80 20lg( 20lg(2N)1/2/tan(2N)1/25 N0 5 5， N N0 L L 20lg(2 N )1/2tan(2 N )1/2 0.2 N0 0，N-0.2； 式中式中:N二二2 /为菲涅尔数为菲涅尔数 声程差，声程差，=(a+b)一一(c+d); 声波波长，见图声波波长，见图8一一12。 若声源和接收点之间的连线与声屏障法线之间若声源和接收点之间的连线与声屏障法线之间有一角度有一角度 ，则菲涅尔数为，则菲涅尔数为 N()=Ncos 81 实际应用的声屏障模型主要是线声源，如道路实际应用的声屏障模型主要是线声源，如道路机动
49、车辆流以及一列火车等。一个无限长的不机动车辆流以及一列火车等。一个无限长的不相干线声源的屏障声衰减要比点声源小，然而相干线声源的屏障声衰减要比点声源小，然而两者之间的差距最大不超过两者之间的差距最大不超过5 dB，对于线声，对于线声源，一无限长声屏障的绕射声衰减为：源，一无限长声屏障的绕射声衰减为： 10lg3(1t2)1/2/4arctan(1t)/(1t)1/2t1L Ld d 10lg3(t21)1/2/2ln(t (t21)1/2 t1 式中式中: t =40/3c; 频率频率; -程差程差 ; c 声速。声速。82 声屏障的插人损失还应考虑屏障的透射损失、地声屏障的插人损失还应考虑屏
50、障的透射损失、地面障碍物、地面吸收等的影响。因此，实际的插面障碍物、地面吸收等的影响。因此，实际的插人损失应该是人损失应该是: IL =Ld一一Lt一一Lr一一(Ls+LG)max 式中式中: Ld -绕射声衰减声衰减修正量绕射声衰减声衰减修正量; Lt-声屏障的透射声衰减修正量；声屏障的透射声衰减修正量； Lr-声屏障的反射声衰减修正量；声屏障的反射声衰减修正量； Ls-声屏障的地面障碍物声衰减修正量；声屏障的地面障碍物声衰减修正量； LG地面吸收引起的声衰减修正量。地面吸收引起的声衰减修正量。 实际的道路车流量往往介于实际的道路车流量往往介于“点声源点声源”和和“线声线声源源”之间，而且声
