《物理性污染控制》噪声污染控制

1、2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.1 隔声原理2.4.2 隔声的评价量2.4.3 单层均质墙的隔声2.4.4 多层墙的隔声频率特性吻合效应隔声量2.4.5 隔声罩、隔声间及隔声屏 入射到材料上的总声能（Ei）材料表面反射的声能（E1）透过材料的声能（E2）材料吸收的声能（Ea） 设置适当的屏蔽物，使大部分声能反射回去（特性阻抗），降低噪声的传播。具有隔声能力的屏蔽物隔声构件 隔声量能够达到1520dB2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.1 隔声原理 透射声功率Wt与入射声功率W的比值。 无规则入射时，各入射角度透声系数的平均值。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.2 隔声的评价量

2、（1）透声系数 隔声构件的透声系数很小，远小于1，约为10-510-1之间 隔声量R（dB）： 愈小，R越大，隔声性能越好 隔声量的大小与入射声波的频率有关： 125、250、500、1000、2000、4000Hz的6个倍频程，或1003150Hz的16个1/3倍频程的隔声量的算术平均值。 平均隔声量 2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.2 隔声的评价量（2）隔声量 考虑人耳听觉的频率特征以及隔声的频率特征，反映隔声构件的实际隔声效果。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.2 隔声的评价量（3）隔声指数步骤：在任何一个1/3倍频程上，曲线低于参考折线的最大差值不得大于8dB。对全部16

3、个倍频程中心频率（100-3150Hz），曲线低于折线的差值之和不得大于32dB 离声源一定距离某处测得的隔声构件设置前的声功率Lw1和设置后声功率Lw2之差。 插入损失IL（dB）：在现场用于评价隔声量、隔声屏等构件的隔声效果。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.2 隔声的评价量（4）插入损失IL （1）频率特性 板状或墙状的隔声构件称为隔声墙，单层/双层/多层隔声强。第I区：劲度和阻尼控制区；第II区：质量控制区；第III区：吻合效应区。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.3 单层均质墙的隔声性能（1）单层均质墙的频率特征墙板对声压的反应类似于弹簧，钢板的隔声量与墙板刚度和声波频率

4、的比值成正比：随频率增加，隔声量以每倍频程6dB的斜率下降。对一定频率的声波，墙板的劲度越大，隔声量越高。第I区-刚度控制区： 共振区隔声量最小，随着声波频率增加，共振现象减弱，共振区的大小与墙板的面密度、形状、安装方式和阻尼有关。第I区-共振区（阻尼控制区）： 共振区越小越好，增加墙板阻尼抑制共振现象。对于一般的砖、石等墙，共振频率与其谐频很低，不出现在主要声频带区，通常可不考虑，对于薄板，共振频率较高，阻尼控制区可出现在很宽的声频带，需予以防止。 墙板隔声量受墙板惯性质量的影响。面密度越大，隔声量越高。隔声量随频率增加，以斜率6dB每倍频程直线上升。第II区质量控制区： 随着入射声波频率的

5、继续升高，隔声量反而下降，出现一个深深的低谷（吻合效应），越过低谷，隔声量以每倍频程10dB趋势上升，进而逐渐接近质量控制的隔声量。第III区吻合效应区：临界吻合频率 一定频率的声波以某一角度投射到墙板上，会激起构件的弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影=墙板固有弯曲波波长（墙板弯曲波振动的振幅达到最大），向墙板的另面辐射较强的声波，墙板的隔声量明显下降。对应“吻合频率”。吻合效应：由于sin1，所以只有在B的情况下才能发生吻合效应。因一定构成的B是一定的，因此，发生吻合效应的频率就不只一个，而是符合fc/B的多个频率。吻合效应：当=90，声波掠入射时，sin=1，B=，入射声波的频率为发

6、生吻合效应的最低频率，因而将其称为临界吻合频率，记作fc 。fc受墙板厚度影响大。m墙板面密度，kg/m2； B墙板的弯曲劲度，N/m；t墙板厚度，m；m墙板密度，kg/m3；E墙板的杨氏弹性模量，N/m2。常用建筑结构，如一般砖墙、混凝土墙都很厚重，临界吻合频率多发生在低频段；柔顺而轻薄的构件如金属板、木版等，临界吻合频率则出现在高频段，人对高频声敏感，所以常感到漏声较多。为此，在工程设计中应尽量使板材的fc避开需降低的噪声频段。或选用薄而密实的材料使fc升高至人耳不敏感的4kHz以上的高频段，或选用多层结构以错开临界吻合频率。此外，可采取增加墙板阻尼的办法，来提高吻合区的隔声量。吻合效应：

7、频率特性 单层匀质墙的隔声性能主要由墙板的面密度、刚度和内阻尼决定，在入射声波的不同频率范围，可能某一因素起主要作用，从而出现该区隔声性能上的某一特点。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.3 单层均质墙的隔声性能（1）单层均质墙的频率特征隔声量隔声质量定律：理论上：m或f增加一倍，隔声量增加6dB经验公式： 实测：f不变，m增加一倍，隔声量增加5.4dB；m不变，f增加一倍，隔声量增加约3.6 dB2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.3 单层均质墙的隔声性能（2）单层均质墙的隔声量和质量定律单层墙、质量控制区、声波垂直入射无规入射平均隔声量：估算单层墙对各频率（1003200Hz）的平

8、均隔声量。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.3 单层均质墙的隔声性能（2）单层均质墙的隔声量和质量定律常用单层隔声墙的隔声量隔声原理：利用空气层的作用提高隔声能力。 增加墙的厚度或面密度，可以增加隔声量，不经济，效果不理想。隔声特性曲线：同质量单层墙组成的双层墙，大致同于单层墙2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（1）双层墙的隔声单层隔声墙的频率特性双层隔声墙的频率特性 双层墙的隔声性能较单层墙优越的区域，主要在共振频率以后 入射声波频率比双层墙共振频率低时，双层墙将做整体振动，空气层不起作用，隔声能力与同重量的单层墙没有区别。 入射声波频率达到共振频率，隔声量出现低

9、谷； 入射声波频率达到隔声曲线以每倍频程18dB的斜率急剧上升；产生驻波共振，隔声特性曲线上升趋势转为平缓，斜率为12dB倍频程；吻合效应区，临界吻合频率出现隔声低谷，取决于两层墙的临界吻合频率；若两墙面有相同材料构成且面密度相等，两吻合谷的位置相同，使低谷的凹陷加深；若两墙的材质不同或面密度不等时，隔声曲线有两个低谷，但凹陷程度较浅；若两墙间填有吸声材料，隔声低谷变得平坦，隔声性能最好双层墙的共振频率：m1、m2双层墙两板的面密度；h空气层的厚度；空气层越薄，双层墙的共振频率越高2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（1）双层墙的隔声双层墙的隔声量：单层墙的隔声量： 空气层

10、附加隔声量，查图2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（1）双层墙的隔声双层墙的平均隔声量： 空气层附加隔声量，查图单层墙的平均隔声量：2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（1）双层墙的隔声1. 双层加气混凝土墙2. 双层无纸石膏板墙3. 双层纸面石膏板墙双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系常见部分双层墙的平均隔声量 几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声构件。 常用的为轻质多层复合板，使用金属或非金属的坚实薄板做面层，内侧覆盖阻尼材料或填入多孔吸声材料或空气层。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（2）多层复合板隔声厚度、材质不同，可

11、以错开共振与临界吻合频率； 多层复合板隔声相对于等重量单层板隔声的优势：分层材料的阻抗不同，声波在分界层面上产生多次反射，阻抗相差越大，反射声能越多，声能损耗越大；夹层材料的阻尼和吸声作用，减弱声能。2.4 隔声第2章 噪声污染控制2.4.4 多层墙的隔声（2）多层复合板隔声 声源较多时，采取单一噪声控制措施不宜奏效，多种措施成本高，一般把声源围蔽在局部空间内。2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.1 隔声罩31 兼有隔声、吸声、阻尼、隔振和通风、消声等功能的综合结构体。减震器消声通道消声通道吸声材料隔声板壁排风机隔声罩：隔声罩的降噪量：1040dB 插入损失： LIL =

12、LP1-LP2 或 LIL =Lw1-Lw2 。2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.1 隔声罩 W2=W1(Se/S) SeS LIL=10lg(W1/ W2)=10lg(/) （1）当=，则LIL =0 dB（2） 当=1，则LIL =10lg(1/)=LTLW1声源辐射的声功率，W；W2声源加上隔声罩后辐射的声功率，W；Se罩壁和顶板的面积，m2；S罩内总面积（包括地面），m2；33隔声罩的降噪效果：插入损失IL： 隔声罩总内表面的平均吸声系数 隔声罩壁与顶板的平均透声系数 隔声罩壁与顶板的平均隔声量2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.1 隔声罩

13、34隔声罩的设计固定密封型的插入损失：3040dB（A）；活动密封型的插入损失：1530dB（A）；局部敞开型的插入损失：1020dB（A）；带通风散热消声器的隔声罩：1525dB（A）。计算插入损失：2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.1 隔声罩35隔声罩选用适当的材料和形状；用刚性轻质材料制作时，壁面上加筋，涂贴阻尼层；罩内必须进行吸声处理；隔声罩内的所有缝隙应密封严实；罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触；便于安装与检修，可拆卸的拼装结构。 注意事项：隔声罩的设计2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.1 隔声罩2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第

14、2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间 不同隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间-隔声间或隔声室。 （1）组合墙平均隔声量平均透声系数：各组成部件的透声系数的平均值 具有门、窗等不同隔声构件的墙板2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间 （1）组合墙平均隔声量平均隔声量： 门、窗的隔声量低于墙体本身的隔声量，组合墙的隔声量小于单纯墙。2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间例： 隔声间：墙25m2，透声系数为10-5；面积为3m2的门和面积为4m2的窗，透声系数为10-3，求组合墙的平均隔声量。 开门窗后，墙的隔声量显著下降：单纯提高墙的隔

15、声量对提高组合墙的隔声量作用不大，也不经济，常采用双层或多层结构提高门窗的隔声量。 （1）组合墙平均隔声量等透射量原则：2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间对于两种以上部件组成的组合墙，可以利用图2-51先求出其中两种部件组合的隔声量，再与第3个部件合并求取，其余类推，直至求出总的隔声量 P191：墙25m2，透声系数为10-5；面积为3m2的门和面积为4m2的窗，透声系数为10-3，求组合墙的平均隔声量。 （2）孔洞缝隙对墙板隔声的影响 a. 低频声波长较长，透过孔隙的声能比高频声少，孔洞对隔声的影响主要在高频段； b. 随孔洞加大，高频向中、低频方向扩展；

16、c. 隔声墙板的厚度越大，孔隙对隔声性能影响越小；2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间例：在一垛总面积为22米2的砖墙上有一道0.1米2 的缝隙，对中心频率为1000Hz的倍频带声能，其透射系数分别为10-5和1，即隔声量分别为50dB和0dB。此时组合墙的平均透射系数及平均隔声量分别为多少？ 有微小的缝隙后，墙的隔声量显著下降。 （3）门窗的隔声和孔洞的处理 a. 门窗的隔声轻质双层或多层复合隔声板制成的门窗，称为隔声门（窗）。2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间不宜平行布置，朝声源一侧的玻璃有倾角，以减弱共振效应。选用不同厚度

17、的玻璃，以错开吻合效应的频率；严格密封，采用弹性衬垫，层间四周吸声处理；窗的隔声量门的隔声量 b. 孔洞的处理经常开启的门窗与边框交接处，选用柔弱和富有弹性的材料加以密封；多层或双层门窗，对缝隙进行密封；土建中注意砖墙灰缝的饱满；隔声间的通风换气口应有消声装置；隔声间的各种管线通过墙体结构需打孔，孔洞周围采用柔软材料密封。 （3）门窗的隔声和孔洞的处理2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.2 隔声间51 阻挡声波直接通过并将高频声反射回去，使屏障后形成声影区。优点：方法简单、经济、便于拆装和移动。2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.3 隔声屏52 隔声屏的降噪效果插入损失IL：N: 菲涅耳数A：声源到屏顶距离B：接收者到屏顶距离d：接收者与声源间的直线距离 理想隔声屏、自由声场中，屏为无限长屏障应高，紧靠声源处/接收点2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.3 隔声屏对高频声的降噪效果优于低频声对于高频噪声，因其波长较短，绕射能力和穿透能力弱，隔声效果显著；对于低频噪声，因其波长较长，绕射和穿透能力强，隔声效果有限53应有足够的高度，保证减噪效果，宽度为高度的1.52倍；隔声屏须配合吸声处理，尤其是混响声明显的场合； 隔声屏的设计要点2.5 隔声罩、隔声间、隔声屏第2章 噪声污染控制2.5.3 隔声屏用于控制直达