物理性污染控制第二章第5节隔声技术

Wt Wi
It Ii
p
2 t
p
2 i
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2
2、隔声量（透射损失、传声损失）
表示方法：用R或TL表示，单位为dB
R 10 lg 1
R 10 lg Ii 20 lg pi
It
pt
τ越小，R越大，隔声性能越好。
隔声量与入射声波的频率有关。
平均隔声量：各频程隔声量的算术平均数
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3. 插入损失： 离声源一定距离某处测得的隔声构件设置前的声 功率级和设置后的声功率级之差。
刚度控制区：声波频率低于 墙板的第一个共振频率f0的 区域。隔声量随声波频率的 升高而下降，每倍频程隔声 量下降6dB；隔声量与墙板 的刚度成正比，墙板刚度越 大，隔声量越高，所以叫刚 度控制区。
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阻尼控制区：入射声波频率 与墙板的固有频率相同时， 引起共振，隔声量最小。在 共振频率后，隔声曲线会出 现几个连续的低谷，但随着 频率的增加，共振减弱，隔 声量总体呈上升趋势。
第五节 隔声技术
由于声能被反射和吸收， 穿透障碍物传出来的声能 总是或多或少地小于入射 声波的能量，这种由屏障 物引起的声能降低的现象 称为隔声。
具有隔声能力的屏障物称 为隔声结构或隔声构件。
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5.1 概述
5.1.1 表示材料隔声性能的量
1、透声系数：材料透射的声能与入射到材料上总 声能的比值。
因为 fm0c0 公式简化为： R10lg0fcm 0220lg0fcm 0
物理意义：单层墙的隔声量与其单位面积的质量 的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。
0c0 400 R 2 0 lg m 2 0 lg f 4 2 .5
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隔声量估算
无规入射时，经验公式：
R 1 8 .5lgm f4 7 .5
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1、单层匀质墙的隔声性能
（1）单层匀质隔声墙的隔声频率特征
单层匀质墙的隔声量与人射声波的频率有很 大的关系，根据隔声量与人射声波频率的变化规 律大致可分为3 个区。
第I区:刚度和阻尼控制区
刚度控制区
阻尼控制区
第II区:质量控制区
第III区:吻合效应区
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第I区:刚度和阻尼控制区
增加墙板的阻尼可以降低共 振，所以成为阻尼控制区。
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共振区有一系列共振频率，基频 和谐波频率对隔声量影响最大。
砖、石墙的共振频率很低，一般 不在声频区，通常不考虑；
薄板共振频率较高，阻尼控制区 可分布在较宽的声频区，应予以 防止，如增加薄板的阻尼。
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第II区:质量控制区
ILLW1LW2
通常在现场评价构件的隔声效果。
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5.2 隔声结构的类型
隔声墙 隔声罩 隔声间 隔声屏障
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5.2.1 隔声墙
隔音技术中，通常将板 状或墙状的隔声构件称为隔 声墙。仅有一层墙板称为称 为单层隔声墙，有两层或多 层，层间有空气或其他材料， 则称为双层或多层隔声墙。
墙板密度
fc
c2
2
Hale Waihona Puke m0.551c2B
l
E
墙板弹性模量
墙板弯曲劲度 墙板厚度
临界吻合频率的影响因素：
增加墙板阻尼和厚度，可减缓吻合效应导致的隔声量下降
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（2）单层匀质隔声墙的隔声量
质量定律：声波垂直入射时 R10lg1(f0m c0)2
m为墙体面密度，f为入射声波频率， ρ0为空气密度，c0为空气声速 。
随入射声波频率的升高，由于吻 合效应，隔声量下降，在临界吻 合频率fc之后，隔声量增加。
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吻合效应：声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射 声波的波长在墙板上的投影（λ/sin(θ))恰好等 于墙板的固有弯曲波长(λb)，墙板弯曲波振动的 振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此 时墙板的隔声量明显下降，这种现象为吻合效应。
200kg / m2 200kg / m2
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（2）多层复合隔声结构
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双层隔声墙的隔声原理
声波透过第一墙，由于墙外及 夹层中空气与墙板特性阻抗不 同，造成声波两次反射，形成 衰减，又由于空气层的弹性和 附加吸收作用，使振动能量衰 减较大，再传给第二墙时，又 发生声波两次反射，使透射声 能再次减少，导致总的透射损 失更大。
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隔声特性
声波频率小于双层墙共振频率，
声波入射引起墙板弯曲振 动，好比风吹动幕布，在 幕布上产生波动现象。
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弯曲波的波长
发生吻合效应的条件： b
sin
入射声波波长 入射角
b 发生吻合效应的必要条件
构件的λb一定，发生吻合效应的频率有多个，与 入射角度有关。
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临界吻合频率：产生吻合效应的最低入射频率。
墙板面密度
随着声波频率的提高，墙板隔声量
受墙板惯性质量影响，“质量”越
大，隔声量就越大。
隔声量与入射声波频率呈线性关系。
质量定律：单层墙的隔声量与其单位
面积质量（面密度）的对数成正比；
也与声波频率的对数成正比。
面密度增加一倍，隔声量增加约6dB；
入射频率增加一倍，隔声量增加约6dB。
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第III区: 吻合效应区
双层墙板整体振动，空气层不
起作用，隔声能力同单层墙。
等于双层墙共振频率，隔声量
低谷。大于双层墙共振频率，
隔声曲线急剧上升(双层结构
双层墙隔音特性
墙优越性)。进入吻合效应区，a—双层墙无吸声材料
临界吻合频率处隔音量低谷。
b--双层墙有少量吸声材料 c—双层墙铺满吸声材料
d—双层墙；e– 单层墙
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场入射隔声量的经验公式：
R20lgm f47.5
平均隔声量的经验公式：
R13.5lgm14 (m200kg/m2) R16lgm8 (m200kg/m2)
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2、双层隔声墙
（1）双层隔声墙
按质量定律选用单层墙时，若要使隔声量很 大时，墙体就会很笨重，且造价高。如将实体墙 分成两片独立墙，在墙之间留有空气层，则隔声 量将比同等质量的单层墙高。
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共振频率
双层墙的共振指声波法向入射时的墙板共振频率
c
fc 2
0
h
1 m1
1 m2
空气层越薄，双层墙的共振频率越大。
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隔声量的估算:
经验公式：
R 16lg(m1 m2 )16lg f 30 DR
平均隔声量：
R
1166llgg((mm11mm22))184DDRR
, m1 m2 , m1 m2