環(huán)境噪聲控制技術(shù)-吸聲課件

環(huán)境噪聲控制工程1內(nèi)容組成2緒論聲學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)環(huán)境噪聲影響評(píng)價(jià)噪聲的測(cè)試與監(jiān)測(cè)噪聲控制技術(shù)概述吸聲與室內(nèi)聲場(chǎng)隔聲技術(shù)消聲技術(shù)隔振與阻尼減震技術(shù)3環(huán)境噪聲控制技術(shù)環(huán)境噪聲控制技術(shù)概述4噪聲控制的基本方法噪聲控制的基本原則噪聲控制的基本程序噪聲控制的基本方法管理控制行政管理和技術(shù)管理工程控制噪聲源控制噪聲傳播途徑控制接收器或接受者的保護(hù)環(huán)境噪聲控制技術(shù)-概述5固體傳聲控制隔振與阻尼技術(shù)空氣傳聲控制吸聲技術(shù)隔聲技術(shù)消聲技術(shù)噪聲傳播途徑控制環(huán)境噪聲控制技術(shù)-概述6措施種類減噪效果常用噪聲控制措施的原理與應(yīng)用范圍降噪原理 應(yīng)用范圍吸聲 利用吸聲材料或結(jié)構(gòu)，降低廠房、車間內(nèi)噪聲設(shè)備多且分

4-10

室內(nèi)反射聲，如懸掛吸聲體等。

散

分貝隔聲 利用隔聲結(jié)構(gòu)，將噪聲源和接受點(diǎn)隔開，常用的有隔聲罩、隔聲間和隔聲屏車間工人多，噪聲設(shè)備少，用隔聲罩，反之，用隔聲間，二者都不行，用隔聲屏10-40分貝消聲 利用阻性、抗性、小孔噴注和多

孔擴(kuò)散等原理，削減氣流噪聲氣動(dòng)設(shè)備的空氣動(dòng)力性

15-40

噪聲，各類放空排氣

分貝隔振 將具有振動(dòng)的設(shè)備，原與地板剛減振性接觸改為彈性接觸，隔絕固體7聲傳播；利用內(nèi)摩擦、耗能大的材料，減少振動(dòng)設(shè)備振動(dòng)厲害，固體聲

5-25傳播遠(yuǎn)，干擾居民，機(jī)

分貝械設(shè)備外殼、管道振動(dòng)噪聲嚴(yán)重噪聲控制的基本原則科學(xué)性控制技術(shù)的先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)性環(huán)境噪聲控制技術(shù)-概述8概述吸聲與室內(nèi)聲場(chǎng)隔聲技術(shù)消聲技術(shù)隔振與阻尼減震技術(shù)9環(huán)境噪聲控制技術(shù)吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)10概述吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲降噪設(shè)計(jì)吸聲與吸聲材料的概念吸聲機(jī)理表示材料吸聲性能的量及測(cè)量11吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)概述一、吸聲與吸聲材料的概念

吸聲：聲波通過媒質(zhì)或入射到媒質(zhì)分界面上時(shí)聲能的減少過程。

材料吸聲：當(dāng)媒質(zhì)的分界面為材料表面時(shí)，部分聲能被吸收的現(xiàn)象。

吸聲材料：具有較大吸聲能力的材料。吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)---概述12二、吸聲機(jī)理主要是粘滯性和內(nèi)摩擦的作用。媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度各處不同→速度梯度→使相鄰質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生相互作用的粘滯力或內(nèi)摩擦力→對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。聲能→熱能其次是熱傳導(dǎo)效應(yīng)媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)疏密程度各不相同→各處媒質(zhì)溫度也不相同→溫度梯度→相鄰質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生了熱量傳遞。聲能→熱能吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)---概述131、吸聲系數(shù)材料吸收的聲能與入射到材料上的總聲能的比值。吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)---概述三、表示材料吸聲性能的量2、吸聲量一個(gè)房間的總吸聲量：三、表示材料吸聲性能的量吸聲系數(shù)的大小與吸聲材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、適用條件有關(guān)。與入射角度、頻率有關(guān)。平均吸聲系數(shù)（考慮到頻率特性）:材料在不同頻率（125、250、500、1000、2000和4000Hz）吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值。降噪系數(shù)：是指250、500、1000、2000Hz下測(cè)得的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值。

一個(gè)房間的總吸聲量：吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)---概述15吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)16概述吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲降噪設(shè)計(jì)吸聲材料多孔性吸聲材料共振吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)纖維狀顆粒狀泡沫狀吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)17幾種多孔性吸聲材料181920鋁纖維礦渣棉木絲21一、多孔性吸聲材料吸聲材料構(gòu)造特性吸聲機(jī)理多孔吸聲材料的吸聲特性及影響因素吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)221、多孔吸聲材料構(gòu)造特性材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多數(shù)達(dá)

到90%左右；孔隙應(yīng)該盡可能細(xì)小，且均勻分布；微孔應(yīng)該是相互貫通，而不是封閉的；微孔要向外敞開，使聲波易于進(jìn)入微孔內(nèi)部。吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)232、多孔吸聲材料吸聲機(jī)理聲波向外敞開的微孔衍射到內(nèi)部微孔空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動(dòng)空氣分子間的粘滯阻力

空氣與筋絡(luò)間的摩擦阻力空氣與筋絡(luò)熱交換聲能轉(zhuǎn)化為熱能吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)243、多孔吸聲材料的吸聲特性及影響因素吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)253、影響多孔吸聲材料吸聲的因素A、材料的空氣流阻B、材料的密度或孔隙率

C、材料厚度的影響D、材料后空氣層的影響

E、材料裝飾面的影響F、溫度、濕度的影響吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)26A、材料的空氣流阻（Rf）定義：在穩(wěn)定氣流狀態(tài)下，吸聲材料中的壓力梯度與氣流線速度之比。

比流阻：指單位厚度材料的流阻。過高空氣穿透力降低過低因摩擦力、粘滯力引起的聲能損耗降低吸聲性能下降影響多孔吸聲材料吸聲的因素27B、材料的密度或孔隙率孔隙率：材料中的空氣體積與

材料的總體積的比值。密度變孔隙率變空氣流阻變吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素28C、材料厚度的影響吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素29D、材料后空氣層的影響吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素30E、材料裝飾面的影響作用：保護(hù)吸聲材料，防止污染環(huán)境。種類：護(hù)面網(wǎng)罩、纖維布、塑料薄膜和穿孔板等。要求：要有良好的通氣性。吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素31金絲品扣板塑料精木絲美巖等新型材料裝飾板32F、溫度、濕度的影響吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素34F、溫度、濕度的影響吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)影響多孔吸聲材料吸聲的因素35主要種類常用材料實(shí)例使用情況纖

維材料有機(jī)纖維材料動(dòng)物纖維：毛氈價(jià)格昂貴，使用較少。植物纖維：麻絨、海草、椰子絲防火、防潮性能差

原料來(lái)源廣，便宜。無(wú)機(jī)纖維材料玻璃纖維：中粗棉、超細(xì)棉、玻璃棉氈吸聲性能好，保溫隔熱，耐潮，松散、纖維易污染環(huán)境或

難以加工成制品。礦渣棉：散棉、礦棉氈吸聲性能好，不燃、耐腐蝕，易斷成碎末污染環(huán)境、施工扎手。纖維材料制品軟質(zhì)木纖維板、礦棉吸聲磚、巖棉吸

聲板、玻璃吸聲板、木絲板、甘蔗板等裝配式加工，多用于室內(nèi)吸聲。顆粒材

料砌塊礦渣吸聲磚、膨脹珍珠巖吸聲磚、陶土吸聲磚多用于砌筑界面較大的消聲裝置。板材珍珠巖吸聲裝飾板質(zhì)輕、不燃、保溫、隔熱。泡沫材料泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料吸聲性能不穩(wěn)定，吸聲系數(shù)使用前

需實(shí)測(cè)其他吸聲型泡沫玻璃強(qiáng)度高

、防水、不燃、耐腐蝕加氣混凝土微孔不貫通，使用少

36吸聲材料多孔性吸聲材料共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)纖維狀顆粒狀泡沫狀37共振吸聲結(jié)構(gòu)特點(diǎn)低頻吸收性能好；裝飾性強(qiáng)；強(qiáng)度足夠；聲學(xué)性能易于控制。吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)381、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)聲能熱能吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)

板震動(dòng)、彎曲變形的原因：板后空氣層的彈性板本身的勁度和質(zhì)量板的內(nèi)阻尼—內(nèi)摩擦板與空氣的摩擦板與龍骨間的摩擦391、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共振頻率：吸聲頻帶：80-300Hz吸聲系數(shù)：0.2-0.5薄板厚度：3-6mm空氣層厚度：3-10cm吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)空氣體積彈性模量402、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共振頻率：空氣層膜狀材料吸聲頻帶：200-1000Hz吸聲系數(shù)：0.35吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)413、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)423、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)單孔（亥姆霍茲、單腔）共振吸聲結(jié)構(gòu)聲質(zhì)量聲順聲波入射孔頸中氣體作往復(fù)運(yùn)動(dòng)與頸壁發(fā)生摩擦聲能 熱能聲阻吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)433、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)單孔時(shí)，系統(tǒng)共振頻率：

使用條件空腔小孔尺寸＜空腔尺寸＜入射聲波波長(zhǎng)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

吸收低頻噪聲

吸收頻帶較窄（頻率選擇性較強(qiáng)）有明顯音調(diào)的低頻噪聲場(chǎng)合吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)443、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔率（P）=穿孔面積/總面積吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)453、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)：0.4～0.7薄板厚度：2-5mm孔徑：2-4mm穿孔率：1%-10%空腔深：10-25cm多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲頻帶：低中頻噪聲的峰值吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)空腔深463、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)思考題如何提高穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能？（吸聲特性參數(shù)：吸聲系數(shù)、吸聲帶寬）吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)47如何提高穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能？穿孔板孔徑取偏小值，以提高孔內(nèi)內(nèi)阻在穿孔板后蒙一層透聲紡織品，提高孔頸摩擦空腔中填放一層多空吸聲材料組合幾種不同尺寸的共振吸聲結(jié)構(gòu)，分別吸收一小段頻帶，使總吸聲頻帶變寬采用不同的穿孔率、不同腔深的多層穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)484、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

厚度小于1mm金屬板，孔徑小于1mm

穿孔率1%-5%

高聲組、低聲質(zhì)量的穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)

吸聲特性介于多孔興吸聲材料和穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)494、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)50相對(duì)聲阻

吸聲特性參數(shù)：吸聲系數(shù)、吸聲帶寬系統(tǒng)共振頻率：相對(duì)聲質(zhì)量空腔深共振時(shí)最大吸聲系數(shù)：4、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：吸聲頻帶較寬；可用于高溫、潮濕、腐蝕性氣體或高速氣流等其它材料及結(jié)構(gòu)不適合的環(huán)境中；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)理論成熟，吸聲結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算與實(shí)測(cè)值接近。吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)51吸聲材料多孔性吸聲材料共振吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)纖維狀顆粒狀泡沫狀空間吸聲體吸聲尖劈52吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)53空間吸聲體主要用于：*混響聲大的房間*車間內(nèi)噪聲過高而又無(wú)法隔絕*布置吸聲材料的面積受到限制特點(diǎn)：懸空懸掛，吸聲性能好，節(jié)約吸聲材料；便于安裝，裝拆靈活。不影響生產(chǎn)形狀多樣有一定的裝飾性545556吸聲尖劈吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)57吸聲尖劈吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)58吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)59概述吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲降噪設(shè)計(jì)吸聲降噪設(shè)計(jì)60吸聲設(shè)計(jì)原則吸聲設(shè)計(jì)程序吸聲設(shè)計(jì)計(jì)算一、吸聲設(shè)計(jì)原則總原則：

首先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理當(dāng)噪聲源不宜采用隔聲措施或采用了隔

聲手段后仍不能達(dá)到噪聲的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用吸聲處理來(lái)作為輔助手段。吸聲降噪設(shè)計(jì)61一、吸聲設(shè)計(jì)原則基本原則：1、房間面積較小、所需降噪量較高：可對(duì)天花板、墻面同時(shí)作吸聲處理；較大：宜采用空間吸聲體，平頂吸聲處理

2、聲源集中在局部區(qū)域時(shí)宜采用局部吸聲處理，并同時(shí)設(shè)置隔聲屏障；噪聲源比較多而且較分散的生產(chǎn)車間：宜作吸聲處理吸聲降噪設(shè)計(jì)62一、吸聲設(shè)計(jì)原則基本原則：1、房間面積2、聲源3、對(duì)于中、高頻噪聲可采用20-50mm厚的常規(guī)成型吸聲板.當(dāng)吸聲要求較高時(shí)，可采用多孔吸聲材料（50～80mm

厚的超細(xì)玻璃棉等）并加適當(dāng)?shù)淖o(hù)面層.吸聲降噪設(shè)計(jì)63一、吸聲設(shè)計(jì)原則基本原則：1、房間面積2、聲源3、對(duì)于中、高頻噪聲4、頻帶

對(duì)于寬頻帶噪聲：可在多孔材料后留50-100mm的空氣

層或采用80-150mm厚的吸聲層；

對(duì)于窄頻帶噪聲：可采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)板厚通?？扇?-5mm孔徑可取3-6mm穿孔率小于5％吸聲降噪設(shè)計(jì)64一、吸聲設(shè)計(jì)原則基本原則：1、房間面積2、聲源3、對(duì)于中、高頻噪聲4、頻帶5、對(duì)于濕度較高的環(huán)境，或有清潔要求時(shí)可采用薄膜覆面的多孔材料單、雙層微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板的板厚及孔徑均不大于lmm穿 孔率可取0.5％-3％空腔深度可取50一200mm吸聲降噪設(shè)計(jì)65一、吸聲設(shè)計(jì)原則基本原則：1、房間面積2、聲源3、對(duì)于中、高頻噪聲4、頻帶5、對(duì)于濕度較高的環(huán)境，或有清潔要求時(shí)6、其他

進(jìn)行吸聲處理時(shí)，應(yīng)滿足防火、防潮、防腐、防塵等

工藝與安全衛(wèi)生要求。

兼顧通風(fēng)、采光、照明及裝修要求。

也要注意埋設(shè)件的布置。吸聲降噪設(shè)計(jì)66二、吸聲設(shè)計(jì)程序根據(jù)聲源特性估算受聲點(diǎn)的各頻帶聲壓級(jí)了解環(huán)境特點(diǎn)，選定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)確定受聲點(diǎn)允許的噪聲級(jí)和各頻帶聲壓級(jí)計(jì)算各頻帶所需吸聲量計(jì)算室內(nèi)應(yīng)有的吸聲系數(shù)確定各吸聲面的吸聲系數(shù)選擇合適的吸聲材料吸聲降噪設(shè)計(jì)67三、吸聲設(shè)計(jì)計(jì)算1、房間平均吸聲系數(shù)的計(jì)算如果一個(gè)房間的墻面上布置有幾種不同的材料吸聲系數(shù)分別為α1、α2、α3……

吸聲面積分別為S1、

S2、S3

……房間平均吸聲系數(shù)為：吸聲降噪設(shè)計(jì)68三、吸聲設(shè)計(jì)計(jì)算2、吸聲量的計(jì)算若一個(gè)房間的墻面上布置有幾種不同的材料

則房間的吸聲量為：吸聲降噪設(shè)計(jì)69三、吸聲設(shè)計(jì)計(jì)算3、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算直達(dá)聲場(chǎng)室內(nèi)聲場(chǎng)混響聲場(chǎng)吸聲降噪設(shè)計(jì)703、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算

Q--聲源的指向性因數(shù)⑴

直達(dá)聲場(chǎng)的計(jì)算：①

距點(diǎn)聲源

r 處的聲強(qiáng)為吸聲降噪設(shè)計(jì)713、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算⑴

直達(dá)聲場(chǎng)的計(jì)算：②

距點(diǎn)聲源

r 處的聲壓及聲能密度為：吸聲降噪設(shè)計(jì)733、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算直達(dá)聲場(chǎng)聲壓級(jí)的計(jì)算：吸聲降噪設(shè)計(jì)743、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算⑵

混響聲場(chǎng)：自由程：聲波每相鄰兩次反射所經(jīng)過的路程。平均自由程：室內(nèi)自由程的平均值。聲速為c時(shí)，聲波傳播一個(gè)自由程所需的時(shí)間為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)平均反射次數(shù)為：吸聲降噪設(shè)計(jì)753、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算⑵

混響聲場(chǎng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間聲源向室內(nèi)貢獻(xiàn)的混響聲為：混響聲的聲能為：反射一次，壁面吸收的聲能為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)壁面吸收的混響聲能為：穩(wěn)態(tài)時(shí)：吸聲降噪設(shè)計(jì)763、室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算⑵

混響聲場(chǎng)：室內(nèi)的混響聲能密度為：設(shè)：