噪声第八章-隔声降噪技术1

1、 聊城大学环境与规划学院聊城大学环境与规划学院李李 聪聪2013.12.68.1 隔声性能评价量隔声性能评价量8.2 单层均质密实墙的隔声单层均质密实墙的隔声8.3 双层结构隔声性能双层结构隔声性能8.4 组合墙的隔声量组合墙的隔声量8.5 隔声间隔声间8.6 隔声罩隔声罩8.7 隔声设计案例隔声设计案例本章内容本章内容v透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；本课的重点难点本课的重点难点o 用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传递的措施，称为隔声。

2、递的措施，称为隔声。o 这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕和隔声屏障等。如果措施得当，就能够降低和隔声屏障等。如果措施得当，就能够降低噪声级噪声级20205050分贝。分贝。o 影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面： 隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；材料隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；材料的面密度越大，隔声量就越大，增加材料的阻尼可的面密度越大，隔声量就越大，增加材料的阻尼可以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的降低。降低。 构件的几何尺寸以及安

3、装条件构件的几何尺寸以及安装条件( (包括密封状况包括密封状况) )。 噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声性能较好。性能较好。p 隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性设计隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性设计适合于降低该噪声源的隔声结构。适合于降低该噪声源的隔声结构。 v隔声罩：隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在把噪声源封闭起来，使噪声局限在一个小的

4、空间里。一个小的空间里。v隔声间：隔声间：把需要安静的场所用隔声结构围闭把需要安静的场所用隔声结构围闭起来，使外界的噪声很少传进去。起来，使外界的噪声很少传进去。v隔声屏：隔声屏：在声源与受噪声干扰的位置之间用在声源与受噪声干扰的位置之间用障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。隔声构件隔声构件(sound insulator)(sound insulator) ：具有隔声能力的屏：具有隔声能力的屏蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等等等 声波在通过空气的传播途径中，声波在通过空气的传播途径中，碰到一匀质屏

5、蔽物时，由于两碰到一匀质屏蔽物时，由于两分界面特性阻抗的改变，使部分界面特性阻抗的改变，使部分声能被屏蔽物反射回去，从分声能被屏蔽物反射回去，从而降低噪声的传播。而降低噪声的传播。 隔声原理隔声原理8.1 8.1 隔声性能评价量隔声性能评价量v1.1.透射系数透射系数v2.2.隔声量隔声量v3.3.平均隔声量平均隔声量v4.4.计计权修正量、频谱修正量、隔声等级权修正量、频谱修正量、隔声等级入射声能入射声能 E E入入反射声能反射声能 E Er r透射声能透射声能 EE吸收声能吸收声能 E EA A根据能量守恒与转换定律根据能量守恒与转换定律E E入入 = = E EA A + + ErEr

6、+ + E E1 1、透声系数与传声损失、透声系数与传声损失透声系数透声系数：EE入1 1， 越小，越小，材料的隔声性能越好材料的隔声性能越好一般隔声构件的一般隔声构件的在在10101 1 10 106 61.透射系数透射系数:定义：定义：材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。22tttiiiWIpWIp2.2.传声损失：传声损失：TLTL，单位为分贝，单位为分贝在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数再乘以再乘以1010来表示材料的隔声能力。来表示材料的隔声能力。11 0T LL o

7、 g越小，越小，TL（R)越大，说明材料的隔声越大，说明材料的隔声性能越好。性能越好。例如例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和和0.001，则：则： 其隔声量分别为其隔声量分别为11111010200.01T LL ogL og分 贝22111010300.001TLLogLog分 贝3.3.平均隔声量：平均隔声量：工程上通常将中心频率为工程上通常将中心频率为1252000Hz1252000Hz的的5 5个倍频程个倍频程频带或频带或1003150Hz1003150Hz的的1616个个1/31/3倍频程频带隔声量的倍频程频带隔声量的算术平均值作为构件隔声

8、性能的单值评价量算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量实际工程中，也用实际工程中，也用500500赫兹时的隔声量代表材赫兹时的隔声量代表材料的平均隔声量。料的平均隔声量。TLTL5005008.2 单层均质密实墙的隔声单层均质密实墙的隔声v1.质量定律质量定律v2.吻合效应吻合效应1.质量定律质量定律声波在空气中传播的途声波在空气中传播的途径上，当遇到墙状固体径上，当遇到墙状固体障碍物时，由于空气与障碍物时，由于空气与固体介质特性阻抗的差固体介质特性阻抗的差异，在两分层界面上将异，在两分层界面上将产生两次反射和透射。产生两次反射和透射。 pippppr2i2rtDaobcv假设：声波垂直入射到

9、墙上；声波垂直入射到墙上；隔墙为单层匀质墙；隔墙为单层匀质墙；墙把空间分成两个半无限空间，而且墙的两侧墙把空间分成两个半无限空间，而且墙的两侧均为通常状况下的空气；均为通常状况下的空气；墙为无限大，即不考虑边界的影响。墙为无限大，即不考虑边界的影响。把墙看成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、把墙看成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、阻尼；阻尼；墙上各点以相同的速度振动。墙上各点以相同的速度振动。21 110lg 1 ()2ARc可近似为：可近似为：21 11 110lg20lg22AARccn从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出单层墙在声波垂直入射时的隔

10、声量单层墙在声波垂直入射时的隔声量隔声材料面密度隔声材料面密度o 将将0c0=400Pas/m代入：代入：o 物理意义：物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比；单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。声波的频率越高，隔声量越高。20lg20lg42ARfo 无规入射时：无规入射时：20lg20lg48ARfo 考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：o 平均隔声量的经验公式（平均隔声量的经验公式（1003150Hz）：）：18lg12lg25ARf2213.5lg14(),(200/)

11、16lg8(),(200/)AAAARdBkg mRdBkg m2.吻合效应吻合效应产生吻合效应的条件：产生吻合效应的条件： o 产生吻合效应的频率为：产生吻合效应的频率为：o 临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。o 近似为：近似为：222212 (1)2 sinccfED22120.552cccfDEDEADBC Cb b为薄板自由弯曲波长为薄板自由弯曲波长8.3 双层结构隔声性能双层结构隔声性能1itpp时产生共振。时产生共振。022rAcfD共振频率为：共振频率为：隔声频率特性隔声频率特性v 入射声波频率低于共振频率：入射声波频率低于共

12、振频率：2010lg 1ARco 入射声波频率高于共振频率：入射声波频率高于共振频率：42010lg(2)ARkDc21 110lg 1 ()2ARco 入射声波频率更高时：入射声波频率更高时： 隔声量出现极大值和极小值的交替变化。隔声量出现极大值和极小值的交替变化。1220lg(2)RRkD比较：比较： 隔声频率特性隔声频率特性隔声量的估算隔声量的估算v经验公式：经验公式：1216lg16lg30AARfRo 平均隔声量：平均隔声量：212122121216lg8,200/13.5lg14,200/AAAAAAAARkg mRRkg m 坚实坚实薄板薄板护面护面层层阻阻尼尼材材料料吸吸声声材

13、材料料多层复合隔声结构多层复合隔声结构 110lgCCR11niiiCniiSS10.1110lg10iniiCnRiiSRS8.4 组合墙的隔声量组合墙的隔声量例例 题题 某隔声间对噪声源一侧用一堵某隔声间对噪声源一侧用一堵22m222m2的隔声墙相隔，的隔声墙相隔，该的传声损失为该的传声损失为50dB50dB，在墙上开一个面积为，在墙上开一个面积为2m22m2的的门门，该门的传声损失为该门的传声损失为20dB20dB，又开了一个面积为，又开了一个面积为4m24m2的的窗窗户户，该窗户的传声损失为，该窗户的传声损失为30dB30dB。求开了门窗之后使。求开了门窗之后使墙体的墙体的隔声量下降了

14、多少隔声量下降了多少？例例 题题总窗窗门门墙墙SSSS解：由传声损失可知，墙、门和窗的透射系数分解：由传声损失可知，墙、门和窗的透射系数分别为别为1010-5-5、1010-2-2和和1010-3-3，所以隔声墙组合体的平均，所以隔声墙组合体的平均透射系数为：透射系数为：001101. 0224102101610325dBTL6.29001101.01lg101lg10则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：dBTLTL4 .216 .2950墙8.5 隔声间隔声间 隔声间不但要考虑隔声性能，还要考虑到观察方便、出隔声间不但要考虑隔声性能，还要考虑到观察方便

15、、出入方便、不影响车间内正常运输、以及房间内供电、通风等。入方便、不影响车间内正常运输、以及房间内供电、通风等。 插入损失插入损失：1210lgCAILLLRS :隔声间的平均隔声量隔声间的平均隔声量：隔声间的总吸声量隔声间的总吸声量S: : 隔声间的隔声间的内表面总面积内表面总面积CR 1. 1. 隔声间的声学评价隔声间的声学评价2. 隔声门隔声门 门的隔声能力取决于本身的面密度，构造门的隔声能力取决于本身的面密度，构造和碰头缝和碰头缝密封程度。密封程度。 一般采用轻质双层或多层复合隔声板制成，称一般采用轻质双层或多层复合隔声板制成，称作隔作隔声门。声门。 隔声门的结构和特性隔声门的结构和特

16、性3. 隔声窗隔声窗 隔声窗的结构隔声窗的结构 隔声窗的结构隔声窗的结构v多层窗应选用厚度不同的玻璃板以消除吻合效应。多层窗应选用厚度不同的玻璃板以消除吻合效应。v多层窗的玻璃板之间要有较厚的空气层，一般取多层窗的玻璃板之间要有较厚的空气层，一般取715cm。v两层玻璃板间不能有刚性连接，以防止两层玻璃板间不能有刚性连接，以防止“声桥声桥”。v多层窗的玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝声源一多层窗的玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝声源一面的玻璃做成倾斜，以消除驻波。面的玻璃做成倾斜，以消除驻波。v玻璃窗的密封要严，边缘用橡胶条或毛毡条压紧。玻璃窗的密封要严，边缘用橡胶条或毛毡条压紧。设计要点设计要点

17、固定密封型固定密封型活动密封型活动密封型8.5 8.5 隔声罩隔声罩通风散热型通风散热型局部开敞型局部开敞型全封闭的隔声罩的插入损失：全封闭的隔声罩的插入损失：0.110lg(110)RILR :隔声罩罩壁的隔声量隔声罩罩壁的隔声量：内饰吸声材料的吸声系数：内饰吸声材料的吸声系数1.1.隔声罩的插入损失隔声罩的插入损失 局部封闭的隔声罩的插入损失：局部封闭的隔声罩的插入损失：010.101110lg10lg110RSSILRSSR :隔声罩罩壁的隔声量，隔声罩罩壁的隔声量，dB：内饰吸声材料的吸声系数：内饰吸声材料的吸声系数 S0: : 非封闭总面积，非封闭总面积，m2 S : :封闭总面积，

18、封闭总面积，m2 2. 隔声罩的设计要点隔声罩的设计要点罩壳形状恰当，尽量少用方形平行罩壁，以防止罩罩壳形状恰当，尽量少用方形平行罩壁，以防止罩内空气声的驻波效应。内空气声的驻波效应。罩壁必须有足够的隔声量，且为了便于制造安装维罩壁必须有足够的隔声量，且为了便于制造安装维修，宜采用修，宜采用0 0.52mm厚的钢板或铝板等轻薄密实的厚的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作，且在壁面上加筋，涂贴阻尼层，以抑制材料制作，且在壁面上加筋，涂贴阻尼层，以抑制与减弱共振和吻合效应的影响。与减弱共振和吻合效应的影响。罩内壁要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应有罩内壁要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应有较牢固的

19、护面层。较牢固的护面层。 2. 隔声罩的设计要点隔声罩的设计要点罩内壁与设备之间应留有较大的空间，以免耦合共罩内壁与设备之间应留有较大的空间，以免耦合共振，罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触，振，罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触，以免形成以免形成“声桥声桥” ，导致隔声量降低。，导致隔声量降低。隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声。隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声。开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处必须开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处必须密封，并且管线周围应有减振、密封措施。密封，并且管线周围应有减振、密封措施。当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施

20、时，当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施。应增加消声器等设施。8.68.6隔声设计隔声设计v1 1原则原则v2 2程序程序v3 3计算计算v4 4案例（自学）案例（自学）隔声设计原则隔声设计原则按照室内室外噪声允许原则来计算噪声按照室内室外噪声允许原则来计算噪声的隔声量的隔声量进行隔声处理时要满足防火、防潮、防进行隔声处理时要满足防火、防潮、防腐、防尘等要求腐、防尘等要求对隔声设计的构件的隔声数据，要进行对隔声设计的构件的隔声数据，要进行修正修正1 隔声设计原则隔声设计原则噪声源、环境情况噪声源、环境情况具体采取措施具体采取措施独立强的噪声源独立强的噪声源密封式隔声

21、罩、活动密封式密封式隔声罩、活动密封式隔声罩以及局部隔声罩隔声罩以及局部隔声罩不宜对噪声源进行隔声处理不宜对噪声源进行隔声处理时，允许操作人员不经常停时，允许操作人员不经常停留在设备附近时留在设备附近时便于控制、观察、休息使用便于控制、观察、休息使用的隔声室的隔声室车间大、工人多、强噪声源车间大、工人多、强噪声源比较分散，且难以封闭比较分散，且难以封闭留有生产工艺开口的隔声墙留有生产工艺开口的隔声墙或声屏障或声屏障隔声措施选择原则：隔声措施选择原则：2 隔声设计程序隔声设计程序根据声源特性估算受根据声源特性估算受声点的声点的各频带声压级各频带声压级选择合适的隔结构与构件选择合适的隔结构与构件了

22、解环境特点，选定噪声控制标准了解环境特点，选定噪声控制标准计算各频带所需隔声量计算各频带所需隔声量与构件的插入损失比较与构件的插入损失比较确定受声点允许的噪声确定受声点允许的噪声级和各频带声压级级和各频带声压级3 隔声设计计算隔声设计计算v 1. 室内各频带声压级的计算1)44lg(102SRRrQLLWp3 隔声设计计算隔声设计计算o 2.各频带需要的隔声量各频带需要的隔声量5papLLR 受声点允许声压级受声点允许声压级 受声点声压级受声点声压级pLpaL隔声设计计算表示例隔声设计计算表示例编编号号项目项目频率频率(Hz)备备注注631252505001k2k3k4k1声源声功率声源声功率

23、已知已知2容许噪声值容许噪声值已知已知3噪声传播衰减噪声传播衰减已知已知4吸收减噪量吸收减噪量设计设计5需要减噪量需要减噪量设计设计8.7 8.7 噪声控制实例噪声控制实例 实例：实例：120kW120kW柴油发电机房噪声控制柴油发电机房噪声控制v实例实例:120kw:120kw发电机房噪声控制发电机房噪声控制发发 电电 机机 组主要噪声源：内燃机组主要噪声源：内燃机噪声类型：进、排气噪声；风扇、燃烧、机械、电磁噪声。噪声类型：进、排气噪声；风扇、燃烧、机械、电磁噪声。治理技术要求：治理技术要求：机房内噪声要求降低机房内噪声要求降低6 6 10dB(A)10dB(A)，主主体所处环境噪声应降至

24、体所处环境噪声应降至55dB(A)55dB(A)以下；以下；机房内的温升应控制在机房内的温升应控制在1015 1015 C C以下，当室外气温为以下，当室外气温为35 35 C C 时，机房内温度应低于时，机房内温度应低于45 45 C C ，当室外气温为，当室外气温为20 20 C C时，机时，机房内温度应为房内温度应为3030 35 35 C C ；治理后柴抽发电机的功率损耗应不大于治理后柴抽发电机的功率损耗应不大于101015%15%。v实例：实例：120kw120kwv发电机房噪声控制发电机房噪声控制治理要点：治理要点： 1.1.降低内燃机排气噪声、进气噪声；降低内燃机排气噪声、进气噪

25、声；排气：抗性结构和微穿孔板结构排气：抗性结构和微穿孔板结构进气：抗性或阻抗复合结构进气：抗性或阻抗复合结构2.2.降低冷却风扇噪声；降低冷却风扇噪声； 消声器消声器3.3.降低机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声降低机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声 隔声间、隔声室隔声间、隔声室v实例：实例：120kw120kwv发电机房噪声控制发电机房噪声控制主要技术措施：主要技术措施：机房隔声、吸声设计机房隔声、吸声设计；机房南侧、西侧原有木门外新增加钢质隔声门，机房南侧、西侧原有木门外新增加钢质隔声门，以减小机房噪声向外辐射；以减小机房噪声向外辐射；机房内噪声高达机房内噪声高达112112一一113dB (A)11

26、3dB (A)，机房内顶棚和，机房内顶棚和四壁能安装吸声结构的地方做吸声处理，降低机四壁能安装吸声结构的地方做吸声处理，降低机房内噪声房内噪声。v实例：实例：120kw120kwv发电机房噪声控制发电机房噪声控制主要技术措施主要技术措施进风消声设计进风消声设计为了有效地控制机房西、北侧窗户向外辐射噪声，为了有效地控制机房西、北侧窗户向外辐射噪声，在两侧窗外设计安装了集进风采光隔声于一体的进在两侧窗外设计安装了集进风采光隔声于一体的进风消声器其上部为采光隔声窗罩，下部为风消声器其上部为采光隔声窗罩，下部为L L型阻型阻性片式进风消声器，总有效进风面积为性片式进风消声器，总有效进风面积为1 1. .12m12m2 2，设计进风流速为设计进风流速为4m4ms s左右。左右。v实例：实例：120kw120kwv发电机房噪声控制发电机房噪声控制