隔声房的构造及隔声效果评价

1、隔声房的构造及隔声效果评价1隔声墙在实际应用中，主变压器室围护结构一般采用钢筋混凝土楼板和加气混凝土 砌块墙体。在变电站改造中，限于工期等要求，轻型隔声结构（多层复合结构如 彩钢板离心玻璃棉复合墙体）也会采用。墙体材料的实景图见图1。图1隔声墙实景照片（a为混凝土砌块墙，b为彩钢复合板墙）混凝土砌块墙厚度一般为250mm，双面抹灰，隔声量Rw可达45dB以上，且 低频隔声性能比轻型板材好，是变电站主变压器室墙体材料的首选。在变电站改造中，主变压器室有时也采用彩钢板构成的轻型板材墙，当采用 彩钢板结构墙体时，需在墙体内部增加复合吸隔声体，以增加墙体的隔声量。复 合吸隔声体为吸声棉、阻尼板和隔声板

2、的多层复合结构，可以根据所需的隔声量 设计墙体的结构。复合吸隔声体见图2。图2复合吸隔声体图常规复合吸隔声体中的隔声板一般采用石膏板，厚度为15mm;吸声棉采用 15mm厚密度为90kg/m3的离心玻璃棉；阻尼板厚度为3mm的橡胶类材料；室内侧 安装穿孔吸声板，厚度为0.8mm。2隔声门及隔声窗门窗需要开启，使得它的隔声性能与墙体有很大不同，门窗隔声不仅依赖于 门扇或者窗扇的隔声性能，而且受到扇与框之间缝隙的严重影响。门窗隔声量的 上限是门扇或者窗扇的隔声量，这个量随着框扇间缝隙的增大而变小，在中高频 段尤为明显。（1）门的隔声变电站场所的门主要考虑轻便、灵活、经济等因素，没有专门的隔声处理，

3、 一般为钢制门，隔声性能低。在噪声要求高的场所，提高门的隔声性能一方面需要提高门扇的隔声量，另 一方面需要处理好门缝。提高门扇隔声量的方法有：增加门扇重量和厚度，但重量不能太大，否则难以开启，门框支撑也成 问题，太厚也不行，不但影响开启，且受到锁具的限值；使用不同密度的材料叠合而成，如多层钢板、密度板复合，各层的厚度 也不相同，抑制共振和吻合效应；在门扇内形成空腹，内填吸声材料。门缝的处理方法有：将门框改成多道企口，并使用密封胶条或密封海绵密封。 采用密封条时要保证门缝各处受压均匀，密封条处处受压。可以采用两道密封， 但必须保证门扇和门框的加工精度，配合良好，否则反倒局部漏缝，弄巧成拙。 采用

4、机械压紧装置，锁门转动扳手时，通过机械联动将压紧装置压在门框上，可 获得良好的密封性。单门受到重量、厚度、门缝等因素的限值，隔声量Rw很难超过45dB，T 获得更高的隔声性能，可以采用双层门。如果双层门之间有一定的空间，空间内 安装强吸声材料，那么就形成隔声量很高的声闸结构。声闸在使用时，总保持有 一扇门是关闭的，对开门进入房间的过程也具有良好的隔声性能。声闸的整体隔声量相当于两扇门中隔声量高的一扇数值加上一个附加隔声 量。附加隔声量与门斗的容积和吸声有关，容积越大且吸声越强，附加隔声量越 大。附加隔声量最大值为另一扇门的隔声量。（2）窗的隔声窗的隔声是隔声房隔声的薄弱环节之一。单层8mm左右

5、玻璃的只有25dB 左右。虽然玻璃很重，确实是一种好的隔声材料，同样厚度，玻璃的隔声量比水 泥还大，但是，建筑上难以见到150mm厚的玻璃板。设计中常采用一种积层玻璃， 近似于汽车前挡风的那种安全玻璃。玻璃是夹层三明治式，两层玻璃之间夹有透 明胶片，使得两部分玻璃独立振动并在振动过程中产生阻尼，夹胶厚度超过 0.5mm的这种玻璃比相同厚度的普通玻璃的Rw提高510dB。窗同样有缝隙漏声的问题。平开窗比推拉窗的密闭性好，隔声性能也好。隔 声窗需要在窗扇与窗框之间使用密封橡胶条。可以使用两层玻璃完全分离的方法，形成双层窗，以提高隔声性能，玻璃的 间距至少大于50mm，大于100mm更好。很大的空气

6、层使得两层玻璃独立地振动， 隔声可以提高1015dB。更重要的是，双层窗的降噪能力在250Hz以及250Hz 以下低频范围有所提高，而这正是变压器噪声的峰值频率范围。采用两层玻璃时，最好两层玻璃的厚度不同，可以减弱吻合效应。如果将其 中一层玻璃做成倾斜的，可以使得上下层玻璃的厚度不等，可以减弱吻合效应。 3消声百叶消声百叶是一种既能允许气流顺利通过，又能有效地减弱声能向外传播的装 置。在消声的同时，还要让气流畅通，因此对消声百叶有一个综合的性能要求。 综合性能包括声学性能、空气动力性能、结构性能、外形及装饰要求和价格费用 等。综合性能要求缺一不可，既相互联系，又相互制约。消声百叶性能评价的主

7、要指标包括消声性能、空气动力性能和气流再生噪声特性。（1）消声性能消声百叶的声学性能好坏通常用消声量来衡量。但是，测量方法不同所得消 声量也不相同，当消声器内没有气流通过而仅有声音通过时，测得的消声量称为 静态消声量；当有声音和气流通过时，测得的消声量称为动态消声量。在正常的工况下（一定的流速、温度、湿度和压力等），在所要求的频率范围内，有足够大的消声量。消声量主要包括A计权，C计权消声量以及各频带（1/1倍频带或1/3频带） 消声量。根据测试的方法不同，消声百叶声学性能的评价指标可分为传声损失、插入 损失、末端声压差及声衰减量等。传声损失（LQ。也称为穿透损失或透射损失，其定义为消声百叶进口

8、端 入射声功率和出口端的声功率的比值的常用对数乘以10，即入射于消声百叶的 声功率透过消声百叶的声功率的差值，其数学表达式为：L = 10lgfZ ） = L - LT的 / W2）WiW2式中，W i，W 2消声百叶入口端与出口端的声功率，W；Lwx，Lw2消声百叶入口端与出口端的声功率级，dB。插入损失（LQ。消声百叶的插入损失定义为安装消声百叶前与安装消声百叶后在某给定点 测得的平均声压级之差值，即-%式中，七一一装消声百叶前某给定点的平均声压级，dB；Lp2 装消声百叶后某给定点的平均声压级，dB；末端声压级差值（Lnr）末端声压级差值也称两端声压级差或末端减噪量，定义为在消声百叶的进

9、口 端与出口端测得的平均声压级之差值，即：LNR=LLNR=L LP1P2式中Lp1 消声百叶进口端平均声压级，dB；消声百叶出口端平均声压级，dB；消声百叶出口端平均声压级，dB；P2当消声百叶的进口端与出口端的截面形状、面积和声场分布均相同时，传声 损失就等于消声百叶入口端与出口两端的声压级之差值。声衰减量（LA）声衰减量也称轴向衰减量，定义为通过测量消声百叶内轴向两点间声压级差 值所求得的消声百叶单位长度的衰减量（dB/m）。声衰减量可用于描述消声百叶 内部的传播特性及声衰减过程。以上四种评价指标中，传声损失和声衰减量反映了消声百叶自身的声学特 性，不受测量环境条件的影响，而插入损失和末

10、端声压级差值会受到测量环境条 件包括测量距离、方向和端部反射等因素影响。因此，在评价消声百叶声学性能 时必须注明所采用的测量方法和环境条件。（2）空气动力性能消声器对气流的阻力要小，阻力系数要低，即安装消声器后增加的压力损失 或功率损耗要控制在实际允许的范围内。气流通过消声器时所产生的气流再生噪 声要低，又不应影响空气动力设备的正常运行。消声器的空气动力性能通常用阻 力（压力）损失p来表示，它由通道的摩擦阻力损失和结构上的局部阻力损失 两部分组成：p p = h +hi=i顶=1 （Pa）切hUh式中i=1 为消声百叶各局部阻力损失之和，pa； j=1力为消声百叶各摩 擦阻力损失之和，Pa。局

11、部阻力损失为：0V 2广* （Pa）式中：:为局部阻力系数；V为通道中气流平均流速，m/s； P为气流密度，Kg/ma； g为重力加速度，m/s2。摩擦阻力损失为：H=土 与（。a）式中：人为局部阻力系数；V为通道中气流平均流速，m/s； L为管道长度，m； D为管道直径，m； P为气流密度，Kg/ma； g为重力加速度，m/s2。气流再生噪声特性在消声百叶的设计试验和工程应用中，经常会遇到动态消声量低于静态消声 量。以及同一消声百叶当流速提高时，消声量相应减低等现象，这是由于在消声 百叶内部所产生的气流再生噪声的影响所导致的结果。消声百叶的气流再生噪声就是当气流以一定速度通过消声百叶时，由于

12、气流 内所产生的湍流噪声(以中高频为主)以及气流激发消声百叶的结构部件振动所 产生的噪声(以低频为主)，称为气流再生噪声。气流再生噪声的大小主要取决于消声百叶的结构形式和气流速度。消声百叶 的结构形式愈复杂，气流通道的弯折越多，消声百叶内通道壁面的粗糙度愈大， 则气流再生噪声愈高，反之则愈低。气流再生噪声与气流速度，一般近似为六次 方关系，其经验公式为：LA = a + 60lgv + 10lg SLwa消声百叶气流再生噪声的A声功率级，dB；a与消声百叶结构形式有关，并由实验确定的比A声功率级，片式消声 器a取值为-55dB(A)；v 消声百叶内平均气流速度，m/s；S 消声百叶内气流通道总

13、面积，m2。消声百叶的优化百叶是一种吸收型消声器，利用声波在多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将 声能转化成热能而散失掉，从而达到消声目的。百叶的开口对隔声房的隔声性能 影响最大，因此，本报告对原有百叶进行改造，将原百叶优化设计为双叶型消声 百叶，消声性能大为改善。传统百叶与优化后的双叶型百叶见图3。bbbb图3消声百叶图（a为传统消声百叶，6为双叶型消声百叶）传统百叶与优化后的双叶型百叶的消声性能对比见图4,从图中可以看出， 双叶型消声百叶在任一频率的消声量都比传统百叶高。在高频段消声性能改善得 更加明显。图4传统百叶与双叶型消声百叶性能对比图图4传统百叶与双叶型消声百叶性能对比图125250500100020004000T-有规通风百卜125689-优化后消声百叶351013171S消声百叶的压力损失与百叶断面间的风速有关，百叶断面间风速越大，百叶 的压力损失就越大