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文檔簡介

1、第七章 建筑聲環(huán)境1 建筑聲環(huán)境的基本知識2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價3 聲音傳播與衰減的原理4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能5 噪聲的控制與治理方法1 建筑聲環(huán)境的基本知識一、聲波的基本物理性質(zhì)聲音的產(chǎn)生與傳播過程的基本因素聲源傳聲途徑接收者振動的物體空氣、固體聲波和波動方程聲速簡諧聲波、頻率與波長聲音信號和頻譜波陣面與聲線1 建筑聲環(huán)境的基本知識1.聲波和波動方程振動在空氣、固體中的傳播,聲波傳播的物理過程是振動能量在媒介中的傳遞質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相垂直縱波橫波質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相平行 建筑環(huán)境中的聲波以空氣傳播的聲波為主,是壓強波,是縱波(即質(zhì)點的振動方向和波的傳播

2、方向相平行)波動方程的達郎貝爾解說明在初始時刻的一個擾動分別沿x軸正方向和負(fù)方向以速度c傳播1 建筑聲環(huán)境的基本知識2.聲速主要取決于介質(zhì)本身的物理特性,也和溫度等因素有關(guān).空氣中的聲速:常溫下(15)空氣中的聲速可取為340m/s。介質(zhì)傳播速度 m/s介質(zhì)傳播速度 m/s松木3320空氣331軟木500水1450玻璃5000花崗巖6000鐵5000鋼5000溫度為0時聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度 20KHz為超聲。其中,人耳感覺最重要的部分約在100Hz4000Hz ,相應(yīng)的波長約3.4m8.5cm.1 建筑聲環(huán)境的基本知識1 建筑聲環(huán)境的基本知識4.聲音信號和頻譜人耳接收到的空氣中聲壓隨時間

3、的變化表示某種聲音 頻率成分及其聲壓級組成情況的圖形純音頻譜圖:位于該頻率坐標(biāo)處的一條豎直線復(fù)音頻譜圖:線狀譜(離散譜)非周期性信號頻譜圖:連續(xù)譜純音信號周期性聲信號(復(fù)音)非周期性聲信號1 建筑聲環(huán)境的基本知識聲音三要素聲音的強弱音調(diào)的高低音色的好壞決定于聲音的基頻,并與聲壓級及其組成成分有關(guān)決定于聲強級、聲壓級或總聲級決定于頻譜,是反映復(fù)合聲的一種特性,泛音多且低次泛音足夠強,音樂就動聽Think,樂音與噪音的區(qū)別是什么呢? 頻程:把可聽聲的頻率變化范圍劃分為若干小的段落頻程寬度:上下限頻率值之差,簡稱頻帶寬。倍頻程:對頻率作相對比較的單位.頻程上、下界頻率值f2、f1中心頻率值fc頻程倍

4、數(shù)建筑聲學(xué)常用1個倍頻程ISO和國標(biāo):fc=31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000Hz1 建筑聲環(huán)境的基本知識1 建筑聲環(huán)境的基本知識5.波陣面與聲線在某一時刻,波動所達到的各點的包絡(luò)面,即空間中相位相同的相鄰點構(gòu)成的面表示聲波傳播的途徑,在各向同性的介質(zhì)中,聲線是直線且與波陣面相垂直平面波球面波1 建筑聲環(huán)境的基本知識二、聲音的計量聲功率、聲強和聲壓聲功率W聲強I聲壓p聲功率級、聲強級、聲壓級及其疊加級的概念與聲壓級聲強級聲功率級聲級的疊加聲源的指向性1 建筑聲環(huán)境的基本知識聲功率W:聲源在單位時間內(nèi)向外輻射的聲能,單位為瓦(W)或微瓦(W

5、)。聲源種類聲功率噴氣飛機10kW氣錘1W汽車0.1W鋼琴2mW女高音10007200W對話20w注意:電功率:聲源輸入功率聲功率:聲源輸出功率現(xiàn)在你明白說話不會讓我們筋疲力盡,而在大房間內(nèi)演講需用擴聲設(shè)備的原因了吧。1 建筑聲環(huán)境的基本知識I=W/S W/式中 S聲能所通過的面積,。聲強I:單位時間內(nèi),在垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過的聲能,單位為W/。是衡量聲音強弱的物理量,有方向性,難以測量,通常測量聲壓,通過計算求得聲強和聲功率1 建筑聲環(huán)境的基本知識聲壓P:某瞬時,有聲波時介質(zhì)中的壓強(P)相對于無聲波時的靜壓強(P0)的改變量,單位即壓強的單位,Pa。任何一點的聲壓都隨時間而

6、變瞬時聲壓:每一瞬間的聲壓有效聲壓:某段時間內(nèi)瞬時聲壓的平均值,用均方根值表示w/m2 介質(zhì)的特性阻抗,20時=415Ns/ m3??諝饷芏?,kg/m3;c空氣中的聲速,m/s;式中 p有效聲壓,Pa;1 建筑聲環(huán)境的基本知識dB 式中 P考察點聲壓; p0基準(zhǔn)聲壓,=210-5Pa。聲壓級級:做相對比較的量。聲強級dB 式中 I考察點聲強; I0基準(zhǔn)聲強,在空氣中I0 =10-12W/ ,即人耳對1000Hz的聲音的可聽下限。1 建筑聲環(huán)境的基本知識聲強疊加:I=I1+I2+In聲壓疊加:聲壓級、聲強級疊加:按對數(shù)運算規(guī)律數(shù)值相等:聲壓級疊加后比原來增加3dB數(shù)值不等:總聲壓級按表計算,級差

7、10dB不計1 建筑聲環(huán)境的基本知識【例7-1】噪聲頻帶聲壓級如下,求總聲壓級。倍頻程的中心頻率(Hz)631252505001000200040008000聲壓級(dB)90951009382757070【解】聲壓級排序:100、95、93、90、82、75、70、705聲壓級差聲壓附加值1.2101.2高值+附加值938.20.6+101.2=101.89011.80.3+101.8=102.1102dB1 建筑聲環(huán)境的基本知識3.聲源的指向性聲源在不同方向輻射聲音時聲壓(或聲強)不相同的性質(zhì)聲源尺寸比波長小得多時,可看作點聲源,無指向性;聲源尺寸波長時,聲源不再是點聲源,有指向性;指向性

8、與頻率(波長)有關(guān),頻率越高,指向性越強;指向性的表示方法指向性指數(shù)DI:以具有相同聲功率的無方向性的點聲源形成的聲壓場為參考值時,在離實際聲源相同距離處,某個方向的實際聲壓級與參考聲壓級之差,單位dB,通過現(xiàn)場實測得到。指向性因數(shù)Q:實際聲強與上述參考聲場的聲強的比值。DI和Q的關(guān)系:1 建筑聲環(huán)境的基本知識2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價一、人的主觀聽覺特性人耳的頻率響應(yīng)與等響曲線掩蔽效應(yīng)雙耳聽聞效應(yīng)(方位感)聽覺疲勞和聽力損失2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價1.聽覺機構(gòu)2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價A網(wǎng)絡(luò):參考40方等響曲線,對500Hz以下的聲音有較大的衰減,以模擬

9、人耳對低頻不敏感的特性;C網(wǎng)絡(luò):具有較平坦的特性,可聽范圍內(nèi)幾乎不衰減;B網(wǎng)絡(luò):介于兩者之間,對低頻有一定的衰減;D網(wǎng)絡(luò):用于測量航空噪聲。2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價(2)掩蔽效應(yīng)掩蔽效應(yīng):人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因為另一個聲音的存在而降低的現(xiàn)象。掩蔽量:聽閾提高的分貝數(shù)。頻率相近時聲音掩蔽最顯著,掩蔽聲聲壓級越大,掩蔽量越大,掩蔽的頻率范圍越寬;掩蔽音對比其頻率低的聲音的掩蔽作用小,對比其頻率高的聲音掩蔽作用大;人耳對響度不大、沒有表達含義的連續(xù)噪聲的適應(yīng)能力很強。掩蔽閾:提高后的聽閾。2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價(3)雙耳聽聞效應(yīng)(方位感)方位感強的聲音更能吸引人的

10、注意力;方位感明顯的噪聲更易引起人心理上的煩躁;無明確方位感的噪聲易被人忽略;人耳判斷聲源的遠近比較差,但確定聲源的方向較準(zhǔn)確雙耳辨別聲源方向的能力根據(jù)同一聲源發(fā)出的聲波傳到人的兩只耳朵時的時間差、強度差、相位差來辨別聲音的方向2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價(4)聽覺疲勞和聽力損失人耳的靈敏度通常隨年齡的增長而降低,尤其對高頻降低得更快;男性對高頻的靈敏度隨年齡增長而降低比女性快。聽閾暫時提高,事后可以恢復(fù)的現(xiàn)象聽閾的提高永久不可恢復(fù)的現(xiàn)象聽閾比公認(rèn)的正常聽閾高出的分貝數(shù)表示響度復(fù)原:在聲壓級提高到聽力損失后的聽閾以上時,聽力損失者感到響度增加比正常人耳快,當(dāng)聲壓級再提高一定數(shù)值后就恢

11、復(fù)得和正常人一樣的現(xiàn)象。2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價二、噪聲的評價人們不愿意聽的任何聲音 取決于這種聲音的響度、頻率、連續(xù)性、發(fā)出時間、聲音信息內(nèi)容、發(fā)聲者的主觀意志、環(huán)境條件、工作性質(zhì)、聽聲音者的生理狀態(tài)和心情等決定因素A聲級LA(或LpA)等效連續(xù)A聲級LAeq,T晝夜等效聲級Ldn累積分布聲級Lx噪聲評價曲線NR和NC、PNC曲線三、噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)(略) 目前國際上使用最廣泛,作為保護聽力和健康以及環(huán)境噪聲的評價量,對于穩(wěn)態(tài)噪聲可直接測量。1.A聲級LA (或LpA) 2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價將倍頻帶譜轉(zhuǎn)換成A聲級:式中 Li倍頻帶聲壓級,dB; Ai各頻帶聲

12、壓級的A響應(yīng)特性修正值,dB。倍頻帶中心頻率A響應(yīng)(對應(yīng)于1kHz)倍頻帶中心頻率A響應(yīng)(對應(yīng)于1kHz31.5-39.41000063-26.22000+1.2125-16.14000+1.0250-8.68000-1.1500-3.22 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價2.等效連續(xù)A聲級LAeq,T (等效聲級) 用于表征不穩(wěn)態(tài)噪聲(即聲級隨時間變化的起伏噪聲)環(huán)境,相當(dāng)于用一個穩(wěn)定的連續(xù)噪聲等效起伏噪聲,兩者在觀察時間內(nèi)具有相同的能量。 此量對偶發(fā)的短時的高聲級噪聲不敏感。離散采樣時:讀數(shù)時間間隔Ti相等時:2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價 一般噪聲在晚上比白天更容易引起人們的煩

13、惱。因此,計算一天24小時的等效聲級時,夜間要加上10dB的計權(quán),這樣得到的等效聲級稱為晝夜等效聲級。 3. 晝夜等效聲級Ldn式中Ld 白天(07:00-22:00)的等效聲級; Ln 夜間(22:00-07:00)的等效聲級。2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價4. 累積分布聲級Lx表示有x%測量時間出現(xiàn)了A聲級大于Lx的情況用于隨機噪聲(如交通噪聲)L10表示峰值L50表示中值L90表示背景噪聲隨機噪聲滿足正態(tài)分布時:2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價 是使用最廣泛的用于評價公眾對戶外噪聲的反應(yīng)和工業(yè)噪聲治理的限值,可同時反映噪聲的聲級和頻率特性,限值曲線用NR值表示,噪聲各個倍頻

14、帶聲壓值都不得超過該曲線所規(guī)定的聲壓級值。 5.噪聲評價曲線NRLA=NR+5 dB紅線代表的噪聲限值為NR25,藍線代表的噪聲限值為NR502 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價5.噪聲評價曲線NC 對低頻的要求比NR曲線苛刻,用于評價室內(nèi)噪聲對語言的干擾和噪聲引起的煩惱。LA=NC+10dBNC=NR-52 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價音樂廳聲環(huán)境的目標(biāo)就是NC-15 當(dāng)樂隊與觀眾一起沉浸在片刻寂靜中時,真是令人為之陶醉多么難得的聲音環(huán)境。用技術(shù)術(shù)語來講,人們聽到了NC-15的聲音。2 人體對聲音環(huán)境的反應(yīng)原理與噪聲評價5.噪聲評價曲線PNC 對NC 曲線進行修正,對低頻部分進一步降

15、低,也用于評價室內(nèi)噪聲對語言的干擾和噪聲引起的煩惱。PNC=3.5+NC3 聲音傳播與衰減的原理聲波遇到邊界面和障礙物時的傳播規(guī)律聲音在室外空間的傳播聲音在室內(nèi)空間中的傳播室內(nèi)聲場的穩(wěn)態(tài)分布一、聲波遇到邊界面和障礙物時的傳播規(guī)律1.聲波的繞射與反射3 聲音傳播與衰減的原理3 聲音傳播與衰減的原理3 聲音傳播與衰減的原理2.聲波的透射與吸收透射系數(shù)反射系數(shù)吸收系數(shù)小的叫隔聲材料,小的叫吸聲材料。3 聲音傳播與衰減的原理二、聲音在室外空間的傳播1.聲音在自由場中的傳播自由場球面波發(fā)散衰減的“平方反比定律”:接收點的聲強與點聲源的距離平方成反比,即距離每增加1倍衰減6dB;接收點的聲強與線聲源的距離

16、成反比,即距離每增加1倍衰減3dB。3 聲音傳播與衰減的原理2.聲音在傳播過程中的衰減發(fā)散衰減 隨傳播距離的增加,點聲源聲波的能量發(fā)散在更大面積上,聲強越來越弱。大氣吸收衰減 大氣吸收與大氣的溫濕度有關(guān),和聲波的頻率有關(guān),高頻聲衰減大,低頻聲衰減小。地面吸收衰減 衰減情況與地面形態(tài)有關(guān),和聲波頻率有關(guān),與樹木種類、種植疏密及落葉與否有關(guān)。3 聲音傳播與衰減的原理其他衰減 聲波傳播過程中,遇到障礙物及地形的變化會發(fā)生反射、繞射和吸收,從而引起衰減,該值多為經(jīng)驗值。由此,可得距聲源r處的聲壓級:3.氣象條件的影響聲源上風(fēng)向:聲音傳播速度是靜風(fēng)狀態(tài)下空氣中的聲速-風(fēng)速,其梯度分布是近地面處大而隨高度

17、降低減少;聲源下風(fēng)向:聲音傳播速度是靜風(fēng)狀態(tài)下空氣中的聲速+風(fēng)速,其梯度分布是近地面處小而隨高度降低增大高度方向:隨大氣溫度相應(yīng)變化。3 聲音傳播與衰減的原理三、聲音在室內(nèi)空間中的傳播距聲源相同距離的接收點上聲強比在自由聲場中大,且不隨距離的平方衰減;聲源停止發(fā)聲后聲場中存在混響現(xiàn)象(能量衰減過程)這都是我的功勞呢!1.室內(nèi)聲場3 聲音傳播與衰減的原理2.擴散聲場的假定聲能密度在室內(nèi)均勻分布,即室內(nèi)任一點的聲強相等室內(nèi)任一點上,聲波向空間各個方向傳播的概率相同3.平均吸聲系數(shù)式中 Si第i個界面的面積,m2; i第i個界面的吸聲系數(shù); S房間界面的總面積,m2; A房間界面的總吸聲量, 。3

18、聲音傳播與衰減的原理4.室內(nèi)聲場的衰減過程在一般形狀的房間內(nèi),平均自由路程:式中 V房間容積; S房間界面總面積。單位時間里聲波與房間界面的碰撞次數(shù)(反射次數(shù)):房間聲能密度隨時間t的衰減:聲級隨時間t的衰減:3 聲音傳播與衰減的原理5.混響時間與混響公式室內(nèi)聲場聲級在聲源停止發(fā)聲后衰減60dB 的時間適用于房間界面吸聲較小混響時間較長( 0.2)式中 T60混響時間; V房間容積; S室內(nèi)界面總面積; 室內(nèi)界面平均吸聲系數(shù)。賽賓混響公式:依林混響公式:有前提條件:聲場是完整空間聲場是完全擴散的3 聲音傳播與衰減的原理四、室內(nèi)聲場的穩(wěn)態(tài)分布1.室內(nèi)聲場穩(wěn)態(tài)分布公式直達聲產(chǎn)生的聲能密度:反射聲產(chǎn)

19、生的聲能密度:室內(nèi)的穩(wěn)態(tài)聲壓級:房間常數(shù)3 聲音傳播與衰減的原理2.混響半徑 指在直達聲的聲能密度與反射聲的聲能密度相等處距聲源的距離。采取吸聲減噪措施時:接收點在r0之內(nèi):接收的主要是直達聲,效果不大;接收點在r0之外:接收的主要是反射聲,效果明顯。4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能材料和結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)隔聲和構(gòu)件的隔聲特性一、材料和結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性控制噪聲的方法吸聲隔聲吸收聲波,降低反射聲分隔噪聲源和接收者對直達聲不起作用,需采用松散多孔材料需采用厚重密實的材料均與入射聲波的頻率和入射角度有關(guān)4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能二、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)1.吸聲材料的吸聲系數(shù)和

20、吸聲量吸聲系數(shù)垂直入射(或正入射)吸聲系數(shù)0斜入射吸聲系數(shù)無規(guī)(或擴散)入射吸聲系數(shù)T用于室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計用于消聲器設(shè)計1)材料和結(jié)構(gòu)的吸聲特性與聲波入射角度有關(guān):4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能通常采用125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率的吸聲系數(shù)表示某種材料和結(jié)構(gòu)的吸聲頻率特性有時采用250、500、1000、2000Hz四個頻率吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值作為“降噪系數(shù)”(NRC)用于比較和選擇吸聲材料2)同一種材料和結(jié)構(gòu)對于不同頻率的聲波有不同的吸聲系數(shù),因而吸聲量式中A吸聲量;S吸聲構(gòu)件的圍蔽面積。4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能2.吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的分類4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能(

21、1)多孔吸聲材料1)吸聲機理:聲波順微孔進入材料內(nèi)部,引起空隙中空氣振動,由于存在摩擦和空氣粘滯阻力,使部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。2)影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素厚度:中低頻吸聲系數(shù)增加明顯,高頻變化不大密度:可提高中低頻吸聲系數(shù)空腔:可提高中低頻吸聲系數(shù)面層:金屬格網(wǎng)等影響不大,穿孔板可提高低頻吸聲系數(shù),薄膜可提高中頻Think,孔為什么要內(nèi)外相通才行?4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能(2)共振吸聲結(jié)構(gòu)Think,共振=共鳴?空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板吸聲結(jié)構(gòu)特點:吸收頻帶窄,共振頻率低4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率:亥姆霍茲共振器的共振頻率:式中

22、 c聲速; s頸口面積; V空腔容積; l孔頸深度(或板的厚度); L板后空氣層厚度; 開口末端修正量;對直徑為d的園孔 P穿孔率,其中d為孔徑,B為孔距。形排列時形排列時4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能一般穿孔板:后面鋪多孔材料以增加孔頸處的空氣運動阻力,提高整個吸聲頻率范圍的吸聲系數(shù)微穿孔板:通常不鋪多孔材料高頻范圍的吸聲系數(shù)主要取決于穿孔率的大小,穿孔率大則吸聲系數(shù)大4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能2)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)玻璃、吊頂、薄金屬板、架空木地板和空木墻裙等屬于這類吸聲結(jié)構(gòu)嗎?吸聲原理:當(dāng)聲波入射到薄板上時,將激起面層振動,使板發(fā)生彎曲變形。由于面層和固定支點之間的摩擦及面層

23、本身內(nèi)損耗,一部分聲能被轉(zhuǎn)化為熱能對低頻有較好的吸收薄板吸聲吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率:式中 M0板的單位面積質(zhì)量,kg/ m2; L板與剛性壁之間空氣層厚度,cm; K結(jié)構(gòu)的剛度因素,kg/(m2s2)。4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能(3)其他吸聲結(jié)構(gòu)形狀:多面體,有兩個或兩個以上的面與聲波接觸,有效吸聲面積大于投影面積吊裝位置:聲能流密度大處特點:造價低施工方便有裝飾作用適用場合:工業(yè)廠房、大空間1)空間吸聲體4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能2)強吸聲結(jié)構(gòu)尖劈消聲室內(nèi)所有界面的吸聲系數(shù)應(yīng)0.994 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能三、隔聲和構(gòu)件的隔聲特性1.隔聲量R(或稱透射

24、損失TL)與透射系數(shù)用于表示構(gòu)件對空氣聲的隔絕能力R值與聲波的入射角有關(guān)同一結(jié)構(gòu)對不同頻率的入射聲波有不同的R值常用中心頻率為1254000Hz的六個倍頻帶的隔聲量(有時也用其算術(shù)平均值)表示構(gòu)件的隔聲性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能2.單層勻質(zhì)密實墻的空氣聲隔絕特性和入射聲波的頻率有關(guān)取決于墻本身的單位面積質(zhì)量、剛度、材料的內(nèi)阻尼以及墻的邊界條件等因素式中m墻體的單位面積質(zhì)量; 0空氣密度; c空氣中的聲速。聲波垂直入射時:聲波無規(guī)入射時:R比正入射時低5dB 這就是質(zhì)量定律,單位面積質(zhì)量或頻率每增加一倍R增加6dB,實測值會小一些4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能3.雙層墻的空氣

25、聲隔絕特性聲橋(兩層墻之間的剛性連接)不多的情況下空氣間層厚度超過10cm將不增加4 材料與結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能5 噪聲的控制與治理方法噪聲控制的原則與方法吸聲降噪隔聲減振和隔振隔聲罩消聲器氣流噪聲控制掩蔽效應(yīng)在噪聲控制中的應(yīng)用一、噪聲控制的原則與方法聲源的噪聲控制:選用低噪聲設(shè)備、安裝時采取減振、隔聲、吸聲等措施在傳聲途徑中的控制鬧靜分開布置設(shè)備機房控制噪聲的傳播方向設(shè)隔聲屏障阻擋噪聲的傳播采用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)吸收噪聲采取隔振措施減弱噪聲的傳播在接收點的噪聲控制:佩帶防護用具和減少暴露時間5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法2.城市噪聲控制5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理

26、方法5 噪聲的控制與治理方法城市噪聲管理噪聲控制法規(guī)交通噪聲管理汽車限速、限制鳴笛、限制卡車駛?cè)霑r間火車禁止用汽笛,鐵路兩旁設(shè)隔聲屏障工業(yè)噪聲管理不滿足設(shè)備噪聲標(biāo)準(zhǔn)的搬遷或改產(chǎn)建筑施工噪聲管理夜間禁止施工,不得超過環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)生活噪聲戶外禁止使用揚聲器家用電器不得超過環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)5 噪聲的控制與治理方法城市規(guī)劃城市人口的控制功能分區(qū)道路交通噪聲控制改善道路設(shè)施(加寬路面、增設(shè)路邊快慢隔離、雙行線改單行、架設(shè)路天橋、建立交橋)交通噪聲的衰減5 噪聲的控制與治理方法3.室內(nèi)設(shè)備噪聲控制(1)改革工藝和操作方法來降低噪聲(2)降低噪聲源的激振力提高機械加工及裝配和動平衡的精度提高機殼剛度采取阻尼減振

27、墊等措施減少高壓、高速流體管內(nèi)和管道口的會擾亂氣流的障礙物。(3)降低噪聲輻射部件對激振力的響應(yīng),使發(fā)聲系統(tǒng)的固有頻率遠離激振力頻率5 噪聲的控制與治理方法二、吸聲降噪1.吸聲降噪量的計算式中 處理前后房間的平均吸聲系數(shù); A1、A2處理前后房間的總吸聲量; T1、T2處理前后房間的混響時間。2.吸聲降噪法的使用原則只能降低混響聲,很難降低10dB以上在靠近聲源、直達聲占主導(dǎo)地位的場所發(fā)揮的作用很小室內(nèi)原來的平均吸聲系數(shù)較小時,吸聲減噪法收效最大5 噪聲的控制與治理方法三、隔聲1.隔聲構(gòu)件的綜合隔聲量式中 平均透射系數(shù); 第i個分構(gòu)件的透射系數(shù); 第i個分構(gòu)件的透射量。5 噪聲的控制與治理方法

28、【解】組合墻平均透射系數(shù):墻、門的透射系數(shù):組合墻平均隔聲量【例7-1】某墻隔聲量Rw=50dB,面積Sw=20m2 ,墻上開一門,其隔聲量Rd=20dB,面積2m2 ,求該墻綜合隔聲量所以要用等透射量設(shè)計5 噪聲的控制與治理方法2.縫和小孔對隔聲的影響當(dāng)墻上有小孔時;對低頻聲而言,其波長較大,而隔層厚度d和小孔的半徑r均比波長小得多,小孔透射系數(shù):式中 隔層的有效厚度led+1.6r; m與聲場特征有關(guān)的常數(shù); n與孔的位置有關(guān)的常數(shù)。 頻率較高時,若隔層有效厚度為聲波半波長的整數(shù)倍,小孔內(nèi)聲波傳播產(chǎn)生縱向共振,隔聲量降低較多。5 噪聲的控制與治理方法實際應(yīng)用:堵嚴(yán)孔洞;設(shè)計雙層窗或門設(shè)置“

29、聲鎖”或“聲閘”,兩道門的開啟連鎖控制。5 噪聲的控制與治理方法3.房間的噪聲降低值式中Lp兩室聲壓級差,噪聲降低值; R隔墻的隔聲量; A接收室的總吸聲量; S隔墻的面積。5 噪聲的控制與治理方法4.撞擊聲的隔絕降低高頻聲效果最顯著!5 噪聲的控制與治理方法四、減振和隔振人體對振動的敏感性與人體姿勢有關(guān)5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法1.隔振積極隔振消極隔振隔離振動源的振動向基礎(chǔ)的傳遞隔離基礎(chǔ)的振動向儀器設(shè)備(或房屋)的傳遞在設(shè)備上安裝隔振器或減振結(jié)構(gòu),使設(shè)備與基礎(chǔ)之間的剛性連接變?yōu)閺椥赃B接。隔振器:金屬彈簧、橡膠隔振器、空氣彈簧等。隔振墊:橡膠隔振墊、軟木、酚醛樹脂玻璃纖維

30、板和毛氈。5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法管道隔振支架5 噪聲的控制與治理方法溝越深,隔振效果越好;溝的寬度對隔振效果影響不大。防振溝在振動波傳播途徑上挖溝,以阻止振動傳播的方式對以地面為主傳播的表面波十分有效呢積極防振:在振動的設(shè)備附近挖掘防振溝;消極防振:在怕振的設(shè)備或建筑物附近挖掘減振溝。5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法用來衡量系統(tǒng)的減振能力的指標(biāo):振動傳遞比式中T振動傳遞比; f振源頻率; f0隔振結(jié)構(gòu)的固有頻率。隔振結(jié)構(gòu)的固有頻率比振源頻率越低,T值越小,隔振效果越好;隔振結(jié)構(gòu)的固有頻率與振源頻率越接近,T值越大,二者相等時T值

31、趨于無窮大,出現(xiàn)共振因此,需選擇其固有頻率遠遠低于振源頻率的材料或構(gòu)件制作隔振器5 噪聲的控制與治理方法5 噪聲的控制與治理方法2.阻尼減振(2)阻尼材料和阻尼減振措施阻尼材料:具有很高損耗因子的材料,如瀝青、橡膠等自由阻尼層結(jié)構(gòu):將一定厚度的阻尼材料粘貼或噴涂在金屬板的一面或兩面,由阻尼層的變形損耗振動能量約束阻尼層結(jié)構(gòu):在基板和阻尼材料上再附加一層彈性模量較高的起約束作用的金屬板,上下兩層的彎曲變形使中間阻尼層產(chǎn)生剪切形變,消耗振動能量。(1)減振原理:在金屬薄板結(jié)構(gòu)上噴涂或粘貼一層高內(nèi)阻的粘彈性材料,使部分振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,而使振動和噪聲降低? 噪聲的控制與治理方法五、隔聲罩功能:隔聲、吸聲、阻尼、隔振、通風(fēng)、消聲

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