雙層隔墻門窗和孔隙對(duì)墻體隔聲的影響

第二章隔聲技術(shù)2一、聲波透過單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播二、雙層隔墻三、門窗和孔隙對(duì)墻體隔聲的影響四、隔聲間的降噪量五、隔聲罩的降噪量六、單層結(jié)構(gòu)的隔聲設(shè)計(jì)七、雙層結(jié)構(gòu)的隔聲設(shè)計(jì)八、隔聲設(shè)計(jì)的程序主要內(nèi)容：3

定義：用構(gòu)件將噪聲源和接收者分開，阻斷空氣聲的傳播，從而達(dá)到降噪目的的措施稱為隔聲。

方法：制作隔聲罩，將吵鬧的機(jī)器設(shè)備用能夠隔聲的罩型裝置密封或局部密封起來(lái)。隔聲屏：在聲源和接收者之間建立。隔聲間：在很吵鬧的場(chǎng)合中，開辟一個(gè)安靜的環(huán)境，建立隔聲間。如：隔聲操作室、休息室等。4隔聲屏的基本形式5工廠和居民住宅之間建造的大型聲屏障6第一節(jié)隔聲原理

隔聲原理：聲波在通過空氣的傳播途徑中，碰到一勻質(zhì)壁面時(shí)，在聲波作用下，壁面按一定方式進(jìn)行振動(dòng)，這部分聲能稱為透射聲能，另外向外輻射噪聲。對(duì)于大多數(shù)壁面來(lái)說，透射聲能僅是入射聲能的幾百分之一，或者更小，而絕大部分聲能被反射回去，因此，設(shè)置適當(dāng)?shù)钠帘挝锉憧梢允勾蟛糠致暷芊瓷浠厝?，從而降低噪聲的傳播。具有隔聲能力的屏蔽物稱作隔聲構(gòu)件或隔聲結(jié)構(gòu)，如磚砌的隔墻、水泥砌塊墻、隔聲罩體等。

7入射反射吸收透射81、透射系數(shù)2、隔聲量：入射聲功率級(jí)與透射聲功率級(jí)之差，也稱傳聲損失。單位dB，同一隔聲結(jié)構(gòu)，不同的頻率具有不同的隔聲量。常用隔聲評(píng)價(jià)量93、平均隔聲量：在工程應(yīng)用中，通常把中心頻率為125至4000Hz的6個(gè)倍頻程或100至3150Hz的16個(gè)1/3倍頻程的隔聲量作算術(shù)平均。125、250、500、1000、2000、4000100、126、159、200、252、317、400、504、635、800、1008、1270、1600、2015、2540、315010例1：有兩個(gè)隔墻，透聲系數(shù)分別為0.01、0.001，則隔聲量為多少？11解：12一、單層均均質(zhì)壁面的的隔聲原理理（1）單層均質(zhì)質(zhì)墻隔聲的的頻率特性性在隔聲技術(shù)術(shù)中，通常常將板狀或或墻狀的隔隔聲構(gòu)件稱稱為隔墻、、墻板或墻墻。僅有一層墻墻板稱為單單層墻。有兩層或多多層，層間間有空氣等等其他材料料稱為雙層層墻。13單層均質(zhì)墻墻的隔聲量量與頻率關(guān)關(guān)系很大，，主要分為為三個(gè)區(qū)域域：勁度與與阻尼控制制區(qū)、質(zhì)量量控制區(qū)、、吻合效應(yīng)應(yīng)區(qū)。14質(zhì)量控制區(qū)區(qū)是隔聲研究究的重要區(qū)區(qū)域。在這這一區(qū)域，，構(gòu)件面密度越大，其慣慣性阻力也也越大，也也就不易振振動(dòng)，所以以隔聲量也也越大。通通常把隔聲量隨質(zhì)質(zhì)量增大而而遞增的規(guī)律，稱稱為隔聲的的“質(zhì)量定律”。面密度：?jiǎn)螁挝幻娣e板板材所具有有的質(zhì)量。。15吻合效應(yīng)：由于構(gòu)件本本身具有一一定的彈性性，當(dāng)聲波波以某一角角度入射到到構(gòu)件上時(shí)時(shí)，將激起起構(gòu)件的彎曲振動(dòng)，當(dāng)一定頻頻率的聲波波以某一角角度投射到到構(gòu)件上正正好與其所所激發(fā)的構(gòu)構(gòu)件的彎曲曲振動(dòng)產(chǎn)生生吻合時(shí)，，構(gòu)件的彎彎曲振動(dòng)及及向另一面面的聲輻射射都達(dá)到極極大，相應(yīng)應(yīng)隔聲量為極小，這這一現(xiàn)象稱稱為“吻合合效應(yīng)”，，相應(yīng)的頻頻率為“吻吻合頻率””。如果一聲波波以一定角角度θ投射到構(gòu)件件上時(shí)，若若發(fā)生吻合合效應(yīng)，則則有：1）當(dāng)入射波波頻率高于λb對(duì)應(yīng)的頻率率時(shí)，均有有其相應(yīng)的的吻合角度產(chǎn)生吻合效效應(yīng)；2）當(dāng)入射波波頻率低于λb對(duì)應(yīng)的頻率率時(shí)，即相相應(yīng)的波長(zhǎng)長(zhǎng)λ大于自由彎曲曲波長(zhǎng)λb時(shí)，由于sinθ值不可能大于于1，便不會(huì)產(chǎn)生生吻合效應(yīng)λb為薄板自由彎曲波長(zhǎng)長(zhǎng)17二、雙層隔墻墻1、隔聲原理當(dāng)聲波一次透透過特性阻抗抗完全不同的的墻體、空氣介質(zhì)時(shí)時(shí)，造成聲波波的多次反射射，發(fā)生聲波波的衰減，并并且由于空氣氣層的彈性和和附加吸收作作用，使振動(dòng)動(dòng)能量大大衰衰減。對(duì)于單層墻的的隔聲計(jì)算已已很復(fù)雜，雙雙層墻的隔聲聲計(jì)算就更麻麻煩了，要有有九個(gè)聲壓方程程，由四個(gè)邊界條件件得到八個(gè)方程程組。為討論論問題方便，，只討論兩層層薄墻的透射射，即假定入射聲波的波波長(zhǎng)比每層墻墻都大的多，，聲波入射時(shí)時(shí)就象活塞一一樣做整體運(yùn)動(dòng)，墻的兩個(gè)面面上的振動(dòng)速度一樣。18堅(jiān)實(shí)薄板護(hù)面層阻尼材料吸聲材料多層復(fù)合隔聲聲結(jié)構(gòu)19第二節(jié)隔隔聲裝置一、隔聲罩將噪聲源封閉閉在一個(gè)相對(duì)對(duì)小的空間內(nèi)內(nèi)，以降低噪噪聲向周圍環(huán)環(huán)境輻射噪聲聲的罩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，通常稱為為隔聲罩。組成：罩板、、阻尼涂層、、吸聲層。結(jié)構(gòu)形式：活活動(dòng)密封型、、固定密封型型、局部開敞敞型等。降噪效果：10~40dB(A)選擇或制作隔隔聲罩的注意意事項(xiàng)隔聲罩應(yīng)選擇擇適當(dāng)?shù)牟牧狭虾托螤?。罩罩面必須選擇擇有足夠隔聲能力的的材料制作。。罩面形狀宜宜選擇曲面形體，其剛度較大，，利于隔聲，，盡量避免方形平行行隔罩。隔聲罩與設(shè)備備要保持一定定距離，一般般為設(shè)備所占占空間的1/3以上，內(nèi)部壁面與與設(shè)備之間的的距離不得小小于100mm，罩壁宜輕薄薄，宜選用分層復(fù)合結(jié)構(gòu)。采用鋼板或鋁鋁板制作的罩罩殼，盡量避避免吻合效應(yīng)。隔聲罩內(nèi)的所所有焊縫應(yīng)避避免漏聲，隔隔聲罩與地面面部分應(yīng)密封。隔聲罩內(nèi)表面面需進(jìn)行隔聲處理。隔聲罩的設(shè)計(jì)計(jì)必須與生產(chǎn)產(chǎn)工藝相配合合，便于操作作、安裝、檢檢修。21隔聲罩的隔聲聲量：Rs—隔聲罩實(shí)際隔隔聲量，dBR—隔聲材料本身身的固有隔聲聲量或傳聲損損失，dBа—罩內(nèi)表面平均均吸聲系數(shù)22隔聲罩的插入入損失：表示示隔聲罩的隔隔聲效果定義：隔聲罩罩設(shè)置前后，，同一接收點(diǎn)點(diǎn)的聲壓級(jí)之之差，記作IL，單位dB。IL=Lp1-Lp2Lp1—無(wú)隔聲罩時(shí)接接收點(diǎn)的聲壓壓級(jí)，dBLp2—有隔聲罩時(shí)同同一接收點(diǎn)的的聲壓級(jí)，dB23Lw1—聲源的聲功率率級(jí)，dB

Q1—聲源的指向性性因數(shù)Lw2—機(jī)器與隔聲罩罩作為一個(gè)整整體時(shí)的聲功功率級(jí)，dB

Q2—機(jī)器與隔聲罩罩組合體的指指向性因數(shù)24W1—聲源的聲功率率，W

Se—隔聲罩壁與頂頂面的內(nèi)表面面，m2аe—隔聲罩壁與頂頂面的平均吸吸聲系數(shù)S—隔聲罩的總內(nèi)內(nèi)表面積，m2а—隔聲罩總內(nèi)表表面的平均吸吸聲系數(shù)tI—隔聲罩總內(nèi)表表面的平均透透聲系數(shù)25-IL=Lp1-Lp2==Lw1-Lw2=10lgw1/w2=10lgа+R26經(jīng)驗(yàn)公式：罩內(nèi)無(wú)吸收時(shí)，IL=R-20罩內(nèi)略有吸收時(shí)，，IL=R-15罩內(nèi)強(qiáng)吸收時(shí)，IL=R-1027例：某隔聲罩用厚厚度為2mm的鋼板制作，除地地板外，內(nèi)壁面全全部敷設(shè)吸聲系數(shù)數(shù)為0.5的材料，容積的長(zhǎng)長(zhǎng)×寬×高為2m×1m×1m。若在一壁面上開開一面積為0.6m2的隔聲門，門的構(gòu)構(gòu)造與罩壁結(jié)構(gòu)相相同，假設(shè)縫隙不不漏聲，分別求關(guān)關(guān)門和開門時(shí)隔聲聲罩的插入損失（（已知平均隔聲量量R=30dB，鋼板的透聲系數(shù)數(shù)tI=10-3）。28解：（1）關(guān)門時(shí)：IL=10lgа+R=30+10lg0.5=27dB（2）開門時(shí)時(shí)：罩的總表表面積：：S=2×2××1+2×2××1+2×1××1=4+4+2=10m2IL=12+lg0.53=9.2dB29例：用2mm厚的鋼板板做一隔隔聲罩。。已知鋼鋼板的傳傳聲損失失為29dB，鋼板的的平均吸吸聲系數(shù)數(shù)為0.01。由于隔隔聲效果果不理想想而進(jìn)行行了改進(jìn)進(jìn)，在隔隔聲罩內(nèi)內(nèi)作了吸吸聲處理理，使平平均吸聲聲系數(shù)提提高到0.6。求改進(jìn)進(jìn)后的隔隔聲罩的的實(shí)際隔隔聲值提提高了多多少？30解：罩內(nèi)未未做吸聲聲處理時(shí)時(shí)，根據(jù)據(jù)公式：：罩內(nèi)做吸吸聲處理理后，則則：所以，改改進(jìn)后隔隔聲罩的的實(shí)際隔隔聲量比改進(jìn)前前提高的dB數(shù)為：31二、隔隔聲間間定義：：在吵吵鬧的的工作作環(huán)境境中建建造一一個(gè)具具有良良好的的隔聲聲性能能的小小房間間，供供工作作人員員有一一個(gè)安安靜的的環(huán)境境，或或者將將多個(gè)個(gè)強(qiáng)噪噪聲源源（或或單臺(tái)臺(tái)大型型噪聲聲源））置于于上述述房間間中，，以保保護(hù)周周圍環(huán)環(huán)境的的安靜靜，這這種由由不同同隔聲聲構(gòu)件件組成成的具具有良良好隔隔聲性性能的的房間間稱作作隔聲聲間。。應(yīng)用范范圍：：對(duì)聲聲源難難做處處理的的情況況32門窗和和孔隙隙對(duì)墻墻體隔隔聲的的影響響隔聲量量由聲能透透射系系數(shù)決定，，組合合件的的隔聲聲量由由組合合件的的平均聲聲能透透射系系數(shù)決定。。組合合件的的平均透透射系系數(shù)為：tIi—墻體第第i種構(gòu)件件的透透聲系系數(shù)Si—墻體第第i種構(gòu)件件的透透聲面面積，，m233例：在在一垛垛總面面積為為22m2的磚墻墻上有有一扇扇2m2的普通通木門門，對(duì)對(duì)中心心頻率率為1000Hz的倍頻頻帶聲聲能，，其透透射系系數(shù)分分別為為10-5和10-2，即隔隔聲量量分別別為50dB和20dB。求此此時(shí)組組合墻墻的平平均隔隔聲量量。34解：35四、隔隔聲間間的降降噪量量（墻壁有有吸聲性性能的情況況下）其中，，A為隔聲聲間內(nèi)內(nèi)表面面的總總吸聲聲量，，S為隔聲聲間內(nèi)內(nèi)表面面的總總面積積，為隔聲聲間的的平均均隔聲聲量。。36例：某某隔聲聲間對(duì)對(duì)噪聲聲源一一側(cè)用用一堵堵22m2的隔聲墻相相隔，該的的傳聲損失失為50dB，在墻上開開一個(gè)面積積為2m2的門，該門門的傳聲損損失為20dB，又開了一一個(gè)面積為為4m2的窗戶，該該窗戶的傳傳聲損失為為30dB。求開了門門窗之后使使墻體的隔隔聲量下降降了多少？？37解：由傳聲損失可知，墻、門和窗窗的透射系數(shù)數(shù)分別為10-5、10-2和10-3，所以隔聲墻組合合體的平均透射系系數(shù)為：則組合體的的隔聲量比比原墻的隔隔聲量下降降為：38三、隔聲屏定義：用來(lái)阻擋噪噪聲源與接受者之之間直達(dá)聲的障板板或簾稱為隔聲屏屏（簾）。3940三、隔聲設(shè)計(jì)隔聲設(shè)計(jì)的程序（1）由聲源特性估計(jì)計(jì)受聲點(diǎn)的各倍頻頻帶聲壓級(jí)；（2）確定受聲點(diǎn)各倍倍頻帶的允許聲壓壓級(jí)；（3）計(jì)算各倍頻帶的的需要隔聲量；（4）選擇適當(dāng)?shù)母袈暵暯Y(jié)構(gòu)與構(gòu)件。41式中Lw—聲源各倍頻帶聲功功率級(jí)，dBLp—受聲點(diǎn)各倍頻帶聲聲壓級(jí)，dBQ—聲源指向性因子；；當(dāng)聲源位于室內(nèi)空空間、自由聲場(chǎng)時(shí)時(shí)Q=1當(dāng)聲源位于室內(nèi)地地面、半自由聲場(chǎng)場(chǎng)時(shí)Q=2當(dāng)聲源位于地面與與墻面交界處Q=4當(dāng)聲源位于室內(nèi)某某一角落時(shí)Q=8r—聲源至受聲點(diǎn)的距距離，mRr—房間常數(shù)，m2。室內(nèi)各倍頻帶的聲聲壓級(jí)的計(jì)算方法法42房間常數(shù)的計(jì)算：：S—房間內(nèi)總表面，m2。a—房間內(nèi)各倍頻帶的的平均吸聲系數(shù)；；A—房間內(nèi)各倍頻帶的的總吸聲量，m2。43例1：設(shè)在室內(nèi)地面中中心處有一聲源，，已知500Hz的聲功率級(jí)為90dB，同樣頻帶下的房房間常數(shù)為50m2，求距離聲源10m處的聲壓級(jí)Lp。44解：室內(nèi)地面中心心處可得Q=2。45例2：一隔聲間長(zhǎng)×寬×高=3×2×2m，表面敷設(shè)吸聲系系數(shù)為0.5的材料，試求其房房間常數(shù)。46解：S=2×3×2+2××2×2+2×3×2=12+8+12=32m247設(shè)計(jì)隔聲窗應(yīng)該注注意以下幾方面：：多層窗應(yīng)選用硬度度不同的玻璃以消消除調(diào)頻吻合效應(yīng)應(yīng)。多層窗的玻璃板之之間要有較大的空空氣層。一般取