第4章 建筑隔声

1、声音传播途径声音传播途径 空气声：通过空气传播 固体声（撞击声）通过结构传播第4章 建筑隔声4.1 空气声隔绝空气声隔绝4.2 撞击声隔绝4.1 空气声隔绝空气声隔绝一、一、 透射系数与隔声量透射系数与隔声量1）透射系数 定义：=E透射/E总 入射声能1/100透过构件，则 =0.01 2) 隔声量隔声量R 定义：R=10lg(1/) (dB) =0.01R=10lg(1/0.01)=20dB3) 换算关系：已知已知R，则，则=10-R/10 隔墙隔声量二二、组合组合隔声量隔声量组合墙=墙+门或窗+孔洞按面积加权平均按面积加权平均当隔墙上有一孔洞时，当隔墙上有一孔洞时，孔洞隔声量孔洞隔声量R=

2、0dB 组合隔声量ii1 122nn12niSSSSSSSS1lg10R【例】：有一面尺寸为【例】：有一面尺寸为4m3m的墙，已知其隔声量为的墙，已知其隔声量为40dB，试问，试问，若在墙上开一尺寸为若在墙上开一尺寸为0.2m0.2m的孔洞，此时该墙实的孔洞，此时该墙实际隔声量为多少？际隔声量为多少？解：组合墙平均透射系数： 平均=（ wSw+ dSd）/（Sw+Sd） 其中：Rw=40dB w=10-4 , Rd=0dB d=100故平均=(1210-4 + 0.04100)/(12+0.04)=3.4 10-3故 组合R=10lg(1/ )=25dB例题三、空气声隔声的测量与计权三、空气声

3、隔声的测量与计权同一构件或结构，对不同频率声波的透射能力不同，隔声量也不同，形成隔声曲线。空气声隔声频率空气声隔声频率特性曲线特性曲线1、测量（现场或实验室）、测量（现场或实验室）R=L1-L2+10lgS/A S：被测构件面积； A：接收室吸声量； L1：发声室声压级； L2：受声室（接收室）声压级（允许噪声级）。 房间实际降低噪声值D： D=L1-L2=R+10lgA/S意义意义： 1、已知、已知L1、L2，接收，接收室吸声室吸声量量A与隔墙面积与隔墙面积S，可求可求出隔出隔墙墙隔声量隔声量R选择选择恰当的隔墙构造方案恰当的隔墙构造方案。 2、已知、已知R、L1、L2，接收室的吸声量，接收

4、室的吸声量A与隔墙面积与隔墙面积S，可判可判断断隔声量隔声量R是否满足隔声要求。若是否满足隔声要求。若DL1-L2隔墙隔墙设计满足设计满足隔声要求隔声要求。公式意义【例例】甲乙两室相邻，其隔墙甲乙两室相邻，其隔墙面积面积18m2，甲室有一台，甲室有一台风机发出风机发出噪声噪声95dB。乙室为一计算机房，其允许。乙室为一计算机房，其允许噪声噪声为为40dB 。已知。已知乙乙室尺寸为室尺寸为3m6m12m，室内室内混响时混响时间间0.8s。问。问该隔墙应具有的隔声量为多少？该隔墙应具有的隔声量为多少？ T60=0.161V/A A=0.161V/ T60 =0.16136 12/0.8 =43.2

5、 R=L1-L2+10lgS/A =（95-40）+10lg18/43.2 =52dB例题2、计权、计权单值评价量单值评价量 空气声隔声标准计权隔声量Rw，单值评价量隔声量低不利使用Rw的原因： 1）考虑到人耳听觉特性和大部分构件隔声特性。 2）以单值形式单值形式比较不同构件的隔声效果。RW确定方法确定方法 1）使用空气声隔声的标准曲线与实际隔声频率特性曲线进行比较，同时满足32分贝原则和8分贝原则的隔声最大的标准曲线的500Hz的隔声量为Rw。 2）32分贝原则：1003150Hz的16个1/3倍频程构件隔声量比标准曲线低低的分贝数总和总和不大于32dB。 3）8分贝原则： 任一任一1003

6、150Hz的1/3倍频程构件隔声量比标准曲线低低的分贝数不超过10dB。单值频率参考量100-19125-16160-13200-10250-7315-4400-1500063018002100031250416004200042500431504空气声计权隔声量Rw： 典型墙体构件的Rw构件构件Rw(dB)240砖墙，两面20mm抹灰54120砖墙，两面20mm抹灰48100mm厚现浇钢筋混凝土墙板48180mm厚现浇钢筋混凝土墙板52290mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰54190mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰4975mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙，内填玻璃棉或矿棉50

7、5375mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙4244四、单层密致匀实墙的空气声隔四、单层密致匀实墙的空气声隔绝绝1、单层墙隔声频率特性的一般规律 影响因素：单位面积质量（面密度）、刚度、材料内阻尼、边界条件等。重点考虑：质量定律重点考虑：吻合效应声频范围内声频范围内质量控制是决定隔质量控制是决定隔声性能最重要声性能最重要的因的因素素2、质量定律（、质量定律（mass law) 理想情况下（无刚度、无阻尼、柔顺质量、忽略边界条件），单层墙体隔声量理论推导： 隔声量隔声量R=20lg( f m ) 481）面密度面密度 m 增加一倍，隔声量增加增加一倍，隔声量增加6B。2）频率）频率 f 增加

8、一倍，隔声量增加增加一倍，隔声量增加6B。实际面密度增加一倍，隔声量增加45dB。理论上【例例】理论上，理论上，240厚单厚单层匀质砖墙，当改为层匀质砖墙，当改为120厚时其厚时其隔声量约减少多少？隔声量约减少多少？ 根据质量定律，面密度减少一倍，隔声量将减少6dB。 一般240厚砖墙隔声量为52dB，则120厚砖墙隔声量为46dB。【例例】墙体面墙体面密度密度为为265kg/m2，其，其隔声量为隔声量为27dB，当面，当面密度提高到密度提高到530kg/m2时，其隔声量应为多少？时，其隔声量应为多少？ 根据质量定律，面密度增加一倍，隔声量将增加6dB，故隔声量为27+6=33dB例题3、吻合

9、效应(coincidence effect)声波斜入射墙体，使墙体发生弯曲振动，当弯曲振动频率和墙体的固有频率相吻合，发生墙体弯曲共振，隔声量大大减小吻合效应。 沿墙面传播的传播速度Cf与墙体本身存在沿墙面传播固有传播速度Cb相等时，将产生“吻合效应”，墙板非常“顺从”地跟随入射声波弯曲，使大量声能透射到另一侧去，形成隔声量的低谷。 自由弯曲波受迫弯曲波 考虑到噪声对人影响频率范围主要在1002500Hz，故应设法使吻合效应不发生在此范围。222c12122ccfDhE采用采用厚、重、刚的墙体来降低吻合厚、重、刚的墙体来降低吻合频率；频率；采用采用薄、轻、柔的墙体或薄、轻、柔的墙体或采用不同厚

10、度采用不同厚度来提来提高吻合频率。高吻合频率。相同材料双层结构厚度相同时，吻合效应低谷较深。五、五、 双层墙的空气声隔声双层墙的空气声隔声 根据质量定律，靠增加墙质量来提高其隔声量不合理采用双层墙加空气层（弹簧），起减振作用附加隔声量，从而提高隔声量。 声桥声桥(sound bridge)： 若两层墙板间有刚性连接，较多传播声能，使附加隔声量降低。 双层墙的空气层中填充多孔材料，可提高全频带上隔声量 增加12dB理论增加6dB增加6dB增加11dB六、提高轻质隔墙的空气声隔声量六、提高轻质隔墙的空气声隔声量 轻质隔墙如纸面石膏板、FC板、加气砼板，其隔声量仅30dB，远不能满足墙体隔声要求。

11、1、多层复合、多层复合 多层密实材料用多孔材料（玻璃棉或泡沫塑料）等分隔，做成夹层结构。 2、多层薄板叠合多层薄板叠合 采用多层薄板叠合构造，与同重量的单层厚板相比，可避免板材的吻合频率落在主要声频范围（1002500Hz）。 如 25mm厚纸面石膏板约1250Hz；而两层12mm板叠合约2600Hz 。3、双墙分立双墙分立分离式双层墙，（木或轻钢龙骨）分离式双层墙，（木或轻钢龙骨） （1）设空气间层：厚7.5，隔声量提高810 dB。 （2）空气间层中填吸声材料，隔声量提高28 dB。 （3）弹性连接：轻型板材轻型板材固定在龙骨上，板材与龙骨间用弹性垫层（橡胶垫块）。石膏板、石膏板、加气混凝

12、土加气混凝土板板最常用最常用典型轻质隔墙石膏板七、门窗隔声七、门窗隔声 由于门窗结构轻薄，且存在较多缝隙，故隔声能力较差隔声薄弱环节。1、隔声门、隔声门：（3050dB）应重重（复合结构）且填缝。木质、钢质隔声门较重开启不方便。隔声门钢制隔声门钢制隔声门为提高隔声同时开启方便引入2、声闸、声闸：两道门间两道门间的门斗内布置强吸声材料，从而达到的门斗内布置强吸声材料，从而达到两道门的两道门的隔声量。隔声量。适用适用：有音质要求厅堂如报告厅，公建须经常开启经常开启，隔声门重且难密封（开启不便），使用声闸后隔绝外来噪声。声闸声闸示意图声闸声闸又称声锁声闸（或声锁）同济大学文远楼大讲堂平面图声闸声闸声

13、闸（或声锁）音乐院练习室平面图声闸3、隔、隔声窗声窗 一般用于隔声要求较高厅堂与声控室间窗（如演播室与声控室）；临街房间噪声控制（如临街教室与住宅的窗）。 隔声窗两层玻璃平行：夹胶玻璃 （1）玻璃足够厚，层数层数应两应两层层以上以上，两层玻璃不应平行，以两层玻璃不应平行，以免免引起共振引起共振；为为避免吻合效应避免吻合效应，双层双层玻璃厚度玻璃厚度应应不一样不一样。 提高隔声窗性能窗玻璃：多层、不平行、不同厚度（2）双层玻璃间应有足够间隔。中空玻璃窗，因间隔小（10mm），不起隔声作用，仅具有良好保温隔热效果（因窄缝内空气不易对流）。（3）保证玻璃与窗框、窗框与墙壁间密封。两层玻璃窗樘上应布置

14、吸声材料（玻璃棉）。窗玻璃：足够间距、密封间隔密封吸声4.2 撞击声隔绝1、测量、测量标准撞击声级 Ln=Li+10lg(A/A0)A：接收室的吸声量 A0=10m2 (规定面积标准）使用标准打击器打击楼板，在楼下的房间中距地板1.5m高度处测出倍频带的撞击声级Li，然后根据接收室的吸声量对Li进行修正。2、标准撞击声压级 Lpn,w的计权声压级高不利声压级高不利频率参考量100+2125+2160+2200+2250+2315+2400+15000630-1800-21000-31250-41600-72000-102500-133150-16Lpn,w的确定方法：标准撞击声级又称撞击声的隔

15、声指数Ii。声压级越高越不利1）使用撞击声评价标准曲线与实际撞击声压级频率特性曲线进行对比对比，同时满足32分贝原则和8分贝原则的隔声最小的标准曲线上500Hz声压级为Lpn,w。2）32分贝原则分贝原则：1003150Hz的16个1/3倍频程的撞击声压级比标准曲线高高的分贝数总和不大于32dB。3）10分贝分贝原则原则： 任一1003150Hz的1/3倍频程的比撞击声压级标准曲线高高的分贝数不超过10dB。不利单值不利总和三、撞击声隔三、撞击声隔声处理声处理弹性面层：弹性面层：阻尼作用阻尼作用在面层（声源）处减弱冲击，软质面层；在面层（声源）处减弱冲击，软质面层；弹性面层对中高频撞击声改善明

16、显；弹性面层对中高频撞击声改善明显；弹性面层对隔绝空气声没有效果。弹性面层对隔绝空气声没有效果。弹性面层弹性面层弹性垫层弹性垫层面层与结构层间用弹性材料分隔面层与结构层间用弹性材料分隔 ；弹性面层对中高频撞击声改善明显；弹性面层对中高频撞击声改善明显；弹性垫层对隔绝空气声和撞击声均有效果。弹性垫层对隔绝空气声和撞击声均有效果。弹性垫层弹性垫层浮筑构造浮筑构造中间垫层中间垫层弹性吊顶弹性吊顶弹性吊顶：用弹弹性吊顶：用弹性连接的构造吊性连接的构造吊挂在承重楼板下挂在承重楼板下吸声和隔声的区别吸声和隔声的区别 材料吸声着眼于声源一侧反射声能的大小反射声能要小； 材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小透射声能要小。吸声与隔声材料的差异 吸声材料吸声材料反射声能要小，声能易声能易进入进入和透过和透过；应多孔而疏松多孔而疏松典