建筑物理-吸声与隔声材料

▪ 隔声材料
• 透射系数很小、传声损失（隔声量）很大 • 用于隔绝噪声
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>分类
➢ 吸声性能的描述
▪ 吸声系数的定义 ▪ 垂直入射和无规入射 ▪ 降噪系数NRC
NRC 250 500 1000 2000
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➢ 吸声材料的分类
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>门窗的隔声
➢ 门窗的隔声
▪ 门的隔声
• 门扇本身的隔声； • 周边缝隙的处理
• 声闸
▪ 窗户的隔声
• 围护结构中隔声最薄弱的部件； • 一般可开启的窗户隔声不会很高，基
本在30dB以下； • 提高窗户的隔声性能首先尽量用固定
空气声或空气传声 固体声或撞击声
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>性能描述
➢ 材料隔声性能的基本描述和评价
▪ 透射系数和隔声量R
E
E0
R 10 lg 1
▪ 平均隔声量和隔声指数（或计权隔声量）
• 材料隔声频率特性
• 简单描述为倍频程125~4000Hz共6个频段的隔声量
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
材料的声学特性描述
➢ 声学材料的分类
▪ 反射材料、吸声材料与隔声材料 ▪ 反射材料
• 反射系数r较大 • 主要用于需要声反射的场合
▪ 吸声材料
• 吸声系数较大 • 主要用于控制和改善声环境 • 以音质为主的厅堂中，可以控制反射声和噪声； • 一般场所，也可以用于降低噪声
▪ 多孔吸声材料 ▪ 共振吸收结构
▪ 其它吸声构造
板状材料 穿孔板 膜状材料 柔性材料
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>多孔吸声材料
➢ 多孔吸声材料
▪ 吸声机理
▪ 影响因素
材料对空气的流阻；
材料的孔隙率；
材料的厚度；
材料的密度； 材料背后的条件； 饰面的影响；
• 精确描述为1/3倍频程100~3150Hz共16个频段的隔声量
• 平均隔声量
• 隔声指数Ia（计权隔声量Rw）
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>单层墙隔声
➢ 单层匀质密实墙的隔声
▪ 质量定律 (Mass Law)
R 20lg( f m) 48
• 空气声隔声量R
R
Lp1
Lp2
10
lg
S A
DnT
D 10 lg T T0
• 空气声隔声参考曲线
• 空气声隔声指数Ia（或计权 隔声量RW）
• 两个条件：
✓ 100~3150Hz的不利偏 差之和≤32.0dB;
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✓ 单频的不利偏差≤820.020d年B3月29日星期
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
(
K)
(板)
mL
吸声特点
• 较薄的板容易振动；
• 共振频率一般在300Hz以下，主要对低频有一定吸收，吸声量较小；
• 板后填放多孔材料可使吸声性能提高，共振频率也会向低频移动
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>共振吸声结构
➢ 共振吸声结构
▪ 穿孔板吸声结构
第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
本章主要内容
➢ 材料的声学特性及各自作用 ➢ 吸声材料的种类及吸声机理 ➢ 围护结构中的声传播 ➢ 隔声材料及构造 ➢ 材料隔声能力的评价 ➢ 一些基本概念
吸声系数、透射系数、传声损失、降噪系数(NRC)、共振频率 空气声传播、固体声传播、质量定律、吻合效应、临界频率 隔声指数
✓ 单频的不利偏差≤8.0dB
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穿孔率应保证在20%以上
湿度的影响；
气流的影响；
玻璃棉毡(板)
▪ 主要材料
矿棉板 木丝板
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>共振吸声结构
➢ 共振吸声结构
▪ 吸声机理 ▪ 薄膜（薄板）共振吸声结构
共振频率
600 f0 mL
(膜)
1
f0 2
1 1.4107
第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>轻质墙隔声
➢ 轻质墙的隔声
▪ 提高墙体隔声量的主要措施
• 将多层密实板材用空气层或多孔材料分隔，做成夹层结构； • 避免板材的吻合频率在100~3150Hz范围； • 板间避免刚性连接而造成声桥； • 尽量采用不同厚度的板材，以免共振频率和吻合频率一致； • 板材错缝搭接
1
R0
10 lg
0
▪ 撞击声的隔绝
▪ 楼板隔声处理的方法：
• 弹性面层处理；
• 弹性垫层处理(浮
筑结构)； • 隔声吊顶
✓ 弹性吊筋；
✓ 密实面板；
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✓ 周边嵌缝
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>隔声评价标准
➢ 建筑围护结构隔声评价标准
▪ 空气声隔声性能单值评价Ia
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第二章 wenku.baidu.com声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>双层墙隔声
➢ 双层匀质密实墙的隔声
▪ 提高墙体隔声量的方法
• 增加墙体的厚度 • 采用双层墙
▪ 影响双层墙隔声的因素
• 共振频率、吻合效应
fo
600 L
11 m1 m2
• 空腔厚度
• 连接方式
• 内衬材料
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>双层墙隔声
➢ 双层匀质密实墙的隔声
▪ 提高墙体隔声量的方法
• 增加墙体的厚度 • 采用双层墙
▪ 影响双层墙隔声的因素
• 共振频率、吻合效应
fo
600 L
11 m1 m2
• 空腔厚度
• 连接方式
• 内衬材料
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>其它吸声构造
➢ 其它吸声构造
▪ 空间吸声体 ▪ 吸声尖劈等强吸声结构 ▪ 可变吸声构造 ▪ 帘幕 ▪ 洞口 ▪ 人和家具
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
声音在围护结构中的传播
➢ 基本的传播途径
▪ 经由空气直接传播 ▪ 经由围护结构的振动传播 ▪ 固体的撞击或振动的直接作用
• 当孔径<1mm时，称为微穿孔板。即使背后不填多孔材料也可达 到较高吸声性能。
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
吸声材料>>共振吸声结构
➢ 其它吸声构造
▪ 空间吸声体 ▪ 吸声尖劈等强吸声结构 ▪ 可变吸声构造 ▪ 帘幕 ▪ 洞口 ▪ 人和家具
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>轻质墙隔声
➢ 轻质墙的隔声
▪ 提高墙体隔声量的主要措施
• 将多层密实板材用空气层或多孔材料分隔，做成夹层结构； • 避免板材的吻合频率在100~3150Hz范围； • 板间避免刚性连接而造成声桥； • 尽量采用不同厚度的板材，以免共振频率和吻合频率一致； • 板材错缝搭接
隔声材料和构造>>隔声评价标准
➢ 建筑围护结构隔声评价标准
▪ 撞击声隔声性能单值评价Ii
• 规范化撞击声压级
Lpn
Lp1
10 lg
A A0
•
L' pnT
Lp1 10 lg
撞击声隔声参考曲线
T T0
• 撞击声隔声指数Ii（或计权撞击声级Lpn,W）
• 两个条件：
✓ 100~3150Hz的不利偏差之和≤32.0dB;
共振频率
f0
C
2
P (t 0.8d )L
吸声特点及影响因素
P ( d )2 (正方形排列)
4B
P ( d )2 (等边三角形排列)
23 B
• 共振频率一般在中频范围，吸声量不大；
• 板后填放多孔材料可使吸声性能提高，吸收范围变宽；
• 背后空腔越大，共振频率越低；
• 孔径越小，吸声性能越好；
• 频率增加1倍，隔声量提高6dB； • 面密度增加1倍，隔声量提高6dB；
▪ 吻合效应 (Coincidence Effect)
• 受迫弯曲波与自由弯曲波速度一致时产生吻 合效应，使材料隔声量大大下降。
• 产生吻合效应的最低频率称为临界频率； • 材料越密实厚重，临界频率越低；弹性越
好，频率越高； • 同一种材料，临界频率与厚度成反比。
式窗户； • 通过双层甚至三层玻璃； • 周边的缝隙处理
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第二章 吸声材料和隔声材料（构造）
隔声材料和构造>>组合墙的隔声
➢ 组合墙的隔声
▪ 由两种及两种以上部件构成的墙体称为“组合
墙”；
▪ 等传声量设计原则；
➢ 楼▪ 板组的合墙隔隔声声量的计算：
0
Si i
Si