第二章 第五节噪声控制技术——隔声

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求平均值。
计算值和工程实测值良好一致。
R 13.5lg m 14
m 200kg / m2
R 16lg m 8
m 200kg / m2
表 一些常用单层隔声墙的隔声量
结构名称 1/4砖墙,双面粉刷 1/2砖墙,双面粉刷 1/2砖墙,双面木筋板条加粉刷 1砖墙,双面粉刷 面密 度 118 225 280 457 倍频程中心频率/Hz

双层隔声墙:两层墙体间夹一定厚度的空气层。 隔声原理:空气与墙板特性阻抗不同,当声波透过 第一墙时,声波经空气与墙板两次反射衰减,且空
气层的弹性和附加吸收作用增强声能衰减;声波传
至第二墙,再经两次反射,透射声能再次衰减,总
透射损失更大。
(一)双层隔声墙
1.双层隔声墙的隔声原理 2.双层墙的隔声特性曲线 3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
(5)墙上各点以相同的速度振动,
则从透声系数的定义及平面声波理论,可以导出单层墙在
质量控制区的声波垂直入射时的隔声量计算公式
fm 2 R 10lg 1 c 0
墙板面密度,kg/m2 入射声波频率,Hz
空气密度,kg/m3,常温 下取1.2㎏/m3。
几种常用材料计算临界吻合频率的参数,可用于设计计算。
表 几种常用材料的密度和弹性模量 轻质、高模隔声不利
材料名称 铝 铸铁 钢 铅 砖 混凝土 玻璃 胶合板
E/N·m-2
7.15×1010 8.8×1010 19.6×1010 1.67×1010 2.45×1010 2.45×1010 8.5×1010 0.36×1010
125 250 500 1000 2000 4000
R / dB
测 计 定 算 43 42 45 46 50 47 49 51
41 41 45 40 33 37 38 46 — 52 47 57 44 44 45 53
46 52 54 57
47 53 — 56
1砖墙,双面粉刷
100mm厚木筋板条墙双面粉刷 150mm厚加气混凝土砌块墙双 面粉刷
(一)双层隔声墙
1.双层隔声墙的隔声原理 2.双层墙的隔声特性曲线 3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
双层墙的共振频率
f0
f0是指入射声波法向入射时的墙板共振频率
c f0 2
0
1 1 (Baidu Nhomakorabea ) h m1 m2
3; 式中, m、 —— 双层墙两墙的面密度, kg / m m 、 1 2
3.插入损失( IL )
定义:离声源一定距离某处测得的隔声构件
设置前、后的声功率级LW 1 和 LW 2 之差。
IL LW 1 LW 2
插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声
屏等构件的隔声效果。
第八章 噪声控制技术——隔声

隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
R 18lg m 12lg f 25
由式可知, 实际上若频率不变,面密度每增加一倍,隔声量约增加5.4dB; 当面密度不变时,频率每增加一倍,隔声量增加约3.6dB。
平均隔声量 R
工程估算单层墙对各频率的平均隔声量的经验公式
按主要的入射声频率100~3200Hz范围内对隔声量
(一)双层隔声墙
1.双层隔声墙的隔声原理 2.双层墙的隔声特性曲线 3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
1.双层隔声墙的隔声原理
增加墙的厚度或面密度,可增加隔声量,但不经 济,隔声效果也不理想。若将墙一分为二,中间 夹一定厚度的空气层,墙的总质量不变,但隔声 效果比单层实心结构好得多,经济。
共振频率
吻合频率
图 双层墙隔声特性
2.双层墙的隔声特性曲线
c—满铺吸声材料 b—有少量吸声材料 d—双层墙隔声量
【结论】双层墙隔声性能较单 层墙优越的区域主要在共振频 f0 率 以后,故在设计中尽量 将 移往人们不敏感的频率区 f0 域。
a—无吸声材料 e—单层墙隔声量
共振频率
吻合频率
图 双层墙隔声特性
隔声间 隔声罩

隔声屏

单层匀质墙的隔声性能
(一)单层匀质墙隔声的频率特性 (二)单层匀质墙的隔声量
(一)单层匀质墙隔声的频率特性
隔声墙:板状或墙状的隔声构件。 单层隔声墙:仅有一层墙板。 双层或多层隔声墙:有两层或多层墙板,层间有空气 或其它材料 图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
第五节 噪声控制技术——隔声

隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩

隔声屏

隔声概述
(一)隔声原理 (二)透声系数与隔声量
1.透声系数 2.隔声量
3.插入损失
(一)隔声原理
声波在空气中传播,入射到匀质 屏蔽物时,部分声能被反射,部 分被吸收,还有部分声能可以透 过屏蔽物。设置适当的屏敝物可 阻止声能透过,降低噪声的传播。 图 隔声基本原理示意图
刚度和阻尼控制区

质量控制区
吻合效应区
频率大于fn,共振影响消失,墙板的隔声量受墙板惯性质量影响。
墙板的面密度愈大,即质量愈大,隔声量愈高。 墙板的隔声量随着入射声 声波频率与墙板固有频率相同时,引起共振,隔声量 隔声量随入射声波频率的增加,而以斜率为 最小。 6dB/倍频程直线上升。 波频率的增加而以每倍频 随入射声波频率继续升高,隔声量反而下降,曲线 程6dB的斜率下降。 随着声波频率的增加,共振减弱,直至消失,隔声量 上出现低谷,这是吻合效应的缘故。 总趋势上升。 越过低谷后,隔声量以每倍频程10dB趋势上升,接 共振区的大小与墙板的面密度、形状、安装方式和阻 近质量控制的隔声量。 尼有关。
R 13.5lg(m1 m2 ) 14 R
空气层附加隔声量 ,由图查得
2 m m 200 kg / m ( 1 ) 2
双层加气混凝土墙
双层无纸石膏板墙
双层纸面石膏板墙
图 双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系
常用双层墙的隔声量见表
三 多层墙的隔声特性
(一)双层隔声墙 (二)多层复合板隔声
波长λb相等时,墙板弯曲波振动的振幅便达到最大,声波向墙 板的另面辐射较强,墙板隔声量明显下降,此现象称为“吻合效 应” 。
吻合效应的条件
b
图 吻合的成立条件

sin
入射角
临界吻合频率 fc
定义:产生吻合效应的最低频率,即b 时的频率

fc的计算公式
c fc 2
2
m B

单层匀质墙的隔声性能
(一)单层匀质墙隔声的频率特性 (二)单层匀质墙的隔声量
(二)单层匀质墙的隔声量
单层匀质墙的隔声量公式建立条件为:
(1)声波垂直入射到墙上;
(2) 墙将空间分成两个半无限大空间,且墙的两侧均为通常状况下的空气; (3)墙为无限大,即不考虑边界的影响; (4)将墙视为一个质量系统,即不考虑墙的刚性、阻尼;

具有隔声能力的屏蔽物称作隔声构件。如隔声墙、隔 声屏障、隔声罩、隔声间。

采用适当的隔声措施一般能降低噪声级15dB~20dB。

隔声概述
(一)隔声原理 (二)透声系数与隔声量
1.透声系数 2.隔声量
3.插入损失
(二)透声系数与隔声量
的比值,即 Wt / W
=I t / I =pt 2 / p 2
2
墙板面密度,kg/m2 墙板的弯曲劲度,N〃m

墙板的厚度,m
c f c 0.551 D
m
E
墙板密度,kg/m3 墙板的弹性模量,N/m2
由式可知,临界吻合频率受墙板厚度、密度、弹性影响 墙板越厚, fc 越低; 轻而弹性模量大的隔板,常常降到听觉敏感的声频范围内,对隔声造成不
利影响。
隔声质量定律
一般情况下, fm 0c ,因此
R 20lg m 20lg f 42
式常称为隔声质量定律。它表明了单层匀质墙的隔声量与其面密度及入
射声波频率的关系。 面密度越大,隔声量越好,m 或f 增加1倍,隔声量都增加6dB。
实际上,计算的结果与实测存在差异,修正的隔声 量估算经验式
4—排气管道(内衬吸声材料)和风扇 8—接头的缝隙处理 9—内部吸声处理 5—双层窗
2.双层墙的隔声特性曲线
超过 2 f 0 以后,隔声曲线以 双层隔声墙相当于一个由两层墙 c—满铺吸声材料 体与空气层组成的振动系统。 每倍频程18dB的斜率急剧上 b—有少量吸声材料 升,充分显示出双层墙结构 的优越性 d—双层墙隔声量 随着频率升高,两墙板 进入吻合效应区后,在临界吻合 当入射声波频率比双层墙共振频 间会产生一系列驻波共 a—无吸声材料 频率 处又出现一隔声量低谷; fc 率低时,双层墙板将作整体振动, 振,使隔声特性曲线上 双层墙的 与吻合效应状况取 此时空气层不起作用,隔声能力 e—单层墙隔声量 升趋势转为平缓,斜率 与同样重量的单层墙没有区别。 决于两层墙的临界吻合频率。 f c12dB倍频程; 当入射声波达到共 为 振频率时,隔声量 出现低谷。
1.透声系数
定义:透射声功率(Wt)与入射声功率(W)

透射声强/入射声强
透射声压2/入射声压2
意义:表示隔声构件本身透声能力的大小。 又称作传声系数或透射系数。通常所指的是无
规则入射时各入射角度透声系数的平均值。
2.隔声量(R)

一般隔声构件的透声系数 1,约为< 10 <-1~ 10-5,为计算方便,采用隔声量来表示构件本 身的隔声能力。
/㎏·m-3
/ E ㎏·(N·m)-1
2.7×103 7.8×103 7.8×103 11.3×103 1.8×103 2.6×103 2.4×103 0.5×103
0.38×10-7 0.89×10-7 0.40×10-7 6.77×10-7 0.73×10-7 1.06×10-7 0.28×10-7 1.39×10-7

增加板的厚度和阻尼,可使隔声量下降趋势得到减 隔声构件,共振区越小越好。
阻尼越大,对共振的抑制越强,一般采用增加墙板的 阻尼来抑制共振现象。

缓。
第一共振频率 刚度控制
临界吻合频率
图 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
单层匀质墙的隔声量与入射声波的频率关系很大
吻合效应
一定频率的声波以入射角θ投射到墙板上,激起构件弯曲振动 若入射声波的波长λ在墙板上的投影正好与墙板的固有弯曲波
h ——空气层的厚度,m。
——
由式可知,空气层越薄,双层墙的共振频率越高。
隔声量的实际估算
工程估算双层墙隔声量的经验公式
R 16lg(m1 m2 ) 16lg f 30 R
平均隔声量估算的经验公式
R 16lg(m1 m2 ) 8 R
2 ( m1 m2 200kg / m )

隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩

隔声屏


隔声间
隔声间(室):由不同隔声构件组成的具 有良好隔声性能的房间。
结构:封闭式与半封闭式两种,一般多用 封闭式。 隔声间除需要有足够隔声量的墙体外,还 需设置具有一定隔声性能的门、窗或观察 孔等。



隔声间
530
70 175
42 45 49 57
17 22 35 44 28 36 39 46
64
49 54
62
48 55
53 52
35 39 43 43
第八章 噪声控制技术——隔声

隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩

隔声屏
三 多层墙的隔声特性
(一)双层隔声墙 (二)多层复合板隔声

定义:等于透射系数的倒数取以10为底的对数的10倍,
R 10 lg
1

I p R 10lg 20lg It pt

透声系数 值愈小, R 值越大,隔声性能愈好。

R 值的大小与与入射声波的频率有关。工程中常用 125~4000Hz 6个倍频程或100~3150Hz的16个1/3倍 频程的隔声量作算术平均,来表示某一构件的隔声性 能,称作平均隔声量( R )。
(二)多层复合板隔声
多层复合板是由几层面密度或性质不同的板材组
成的复合隔声构件.
通常用金属或非金属的坚实薄板做面层,内侧覆
盖阻尼材料,或填入多孔吸声材料或空气层等组
成。
多层复合板质轻和隔声性能良好,广泛用于多种
隔声结构中,如隔声门(窗)、隔声罩、隔声间的 墙体等。
第八章 噪声控制技术——隔声
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