《噪声控制技术隔声课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《噪声控制技术隔声课件（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 噪声污染及其控制,第一节 概述 第二节 声学基础 第三节 噪声的评价和标准 第四节 噪声控制技术吸声 第五节 噪声控制技术隔声 第六节 噪声控制技术消声 第七节 噪声控制技术有源噪声控制简介,第二章 噪声污染及其控制,第五节 噪声控制技术隔声,单层匀质墙的隔声性能,二,多层墙的隔声特性,三,隔声间,四,五,六,隔声罩,隔声屏,(一)隔声原理,(二)透声系数与隔声量,隔声概述,一,具有隔声能力的屏蔽物称作隔声构件。如隔声墙、隔声屏障、隔声罩、隔声间。 采用适当的隔声措施一般能降低噪声级15dB20dB。,图2-31 隔声基本原理示意图,(一)隔声原理,声波在空气中传播，入射到匀质屏蔽物时
2、，部分声能被反射，部分被吸收，还有部分声能可以透过屏蔽物。设置适当的屏敝物可阻止声能透过，降低噪声的传播。,(一)隔声原理,(二)透声系数与隔声量,隔声概述,一,定义：透射声功率（Wt）与入射声功率（W）的比值，即 或 意义：表示隔声构件本身透声能力的大小。 又称作传声系数或透射系数。通常所指的是无规则入射时各入射角度透声系数的平均值。,透射声强/入射声强,透射声压2/入射声压2,(二)透声系数与隔声量,1.透声系数,(2-134),定义：等于透射系数的倒数取以10为底的对数的10倍，即 或 透声系数 值愈小， R 值越大，隔声性能愈好。 R 值的大小与与入射声波的频率有关。工程中常用1254
3、000Hz 6个倍频程或1003150Hz的16个1/3倍频程的隔声量作算术平均，来表示某一构件的隔声性能，称作平均隔声量( )。,2.隔声量（R）,（2-135a）,（2-135b）,一般隔声构件的透声系数 1,约为10-110-5，为计算方便，采用隔声量来表示构件本身的隔声能力。,定义：离声源一定距离某处测得的隔声构件设置前、后的声功率级 和 之差。 插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声屏等构件的隔声效果。,（2-136）,3.插入损失（ ）,第二章 噪声污染及其控制,第五节 噪声控制技术隔声,多层墙的隔声特性,三,隔声间,四,五,六,隔声罩,隔声屏,(一)单层匀质墙隔声的频率特性,(二
4、)单层匀质墙的隔声量,图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线,(一)单层匀质墙隔声的频率特性,隔声墙：板状或墙状的隔声构件。 单层隔声墙：仅有一层墙板。 双层或多层隔声墙：有两层或多层墙板，层间有空气 或其它材料,单层匀质隔声墙的隔声原理,图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线,刚度控制,单层匀质墙的隔声量与入射声波的频率关系很大,刚度和阻尼控制区,质量控制区,吻合效应区,第一共振频率,临界吻合频率,墙板的隔声量随着入射声波频率的增加而以每倍频程6dB的斜率下降。,声波频率与墙板固有频率相同时，引起共振，隔声量最小。 随着声波频率的增加，共振减弱，直至消失，隔声量总趋势上升。 共振区的大小
5、与墙板的面密度、形状、安装方式和阻尼有关。 隔声构件，共振区越小越好。 阻尼越大，对共振的抑制越强，一般采用增加墙板的阻尼来抑制共振现象。,频率大于fn,共振影响消失,墙板的隔声量受墙板惯性质量影响。 墙板的面密度愈大，即质量愈大，隔声量愈高。 隔声量随入射声波频率的增加，而以斜率为6dB倍频程直线上升。,随入射声波频率继续升高，隔声量反而下降，曲线上出现低谷，这是吻合效应的缘故。 越过低谷后，隔声量以每倍频程10dB趋势上升，接近质量控制的隔声量。 增加板的厚度和阻尼，可使隔声量下降趋势得到减缓。,一定频率的声波以入射角投射到墙板上，激起构件弯曲振动 若入射声波的波长在墙板上的投影正好与墙板
6、的固有弯曲波波长b相等时，墙板弯曲波振动的振幅便达到最大，声波向墙板的另面辐射较强，墙板隔声量明显下降，此现象称为“吻合效应” 。,吻合效应,图2-27 吻合的成立条件,吻合效应的条件,(2-137),入射角,定义：产生吻合效应的最低频率，即 时的频率 的计算公式 或,临界吻合频率,(2-138),墙板面密度，kgm2,墙板的弯曲劲度，Nm,墙板密度，kgm3,墙板的弹性模量，N/m2,墙板的厚度，m,由式（2-138）可知，临界吻合频率受墙板厚度、密度、弹性影响 墙板越厚， 越低； 轻而弹性模量大的隔板，常常降到听觉敏感的声频范围内，对隔声造成不利影响。,表2-14 几种常用材料的密度和弹性
7、模量,几种常用材料计算临界吻合频率的参数，可用于设计计算。,轻质、高模隔声不利,(一)单层匀质墙隔声的频率特性,(二)单层匀质墙的隔声量,单层匀质墙的隔声量公式建立条件为： (1)声波垂直入射到墙上； (2)墙将空间分成两个半无限大空间，且墙的两侧均为通常状况下的空气； (3)墙为无限大，即不考虑边界的影响； (4)将墙视为一个质量系统，即不考虑墙的刚性、阻尼； (5)墙上各点以相同的速度振动， 则从透声系数的定义及平面声波理论，可以导出单层墙在 质量控制区的声波垂直入射时的隔声量计算公式,(二)单层匀质墙的隔声量,(2-139),墙板面密度，kgm2,入射声波频率，Hz,空气密度，kgm3，
8、常温下取1.2/m3。,式(2-140) 常称为隔声质量定律。它表明了单层匀质墙的隔声量与其面密度及入射声波频率的关系。 面密度越大,隔声量越好，m 或f 增加1倍，隔声量都增加6dB。,(2-140),隔声质量定律,(2-141),一般情况下， ，因此,实际上，计算的结果与实测存在差异，修正的隔声量估算经验式,由式(2-141)可知， 实际上若频率不变，面密度每增加一倍，隔声量约增加5.4dB； 当面密度不变时，频率每增加一倍，隔声量增加约3.6dB。,工程估算单层墙对各频率的平均隔声量的经验公式 按主要的入射声频率1003200Hz范围内对隔声量求平均值。 式（2-142）计算值和工程实测
9、值良好一致（表2-15 ）。,(2-142a),平均隔声量,(2-142b),表2-15 一些常用单层隔声墙的隔声量,第二章 噪声污染及其控制,第五节 噪声控制技术隔声,单层匀质墙的隔声性能,二,隔声间,四,五,六,隔声罩,隔声屏,(一)双层隔声墙,(二)多层复合板隔声,(一)双层隔声墙,1.双层隔声墙的隔声原理,2.双层墙的隔声特性曲线,3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算,双层隔声墙：两层墙体间夹一定厚度的空气层。 隔声原理：空气与墙板特性阻抗不同，当声波透过第一墙时，声波经空气与墙板两次反射衰减，且空气层的弹性和附加吸收作用增强声能衰减；声波传至第二墙，再经两次反射，透射声能再次衰减
10、，总透射损失更大。,1.双层隔声墙的隔声原理,增加墙的厚度或面密度，可增加隔声量，但不经济，隔声效果也不理想。若将墙一分为二，中间夹一定厚度的空气层，墙的总质量不变，但隔声效果比单层实心结构好得多，经济。,(一)双层隔声墙,1.双层隔声墙的隔声原理,2.双层墙的隔声特性曲线,3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算,图2-34 双层墙隔声特性,2.双层墙的隔声特性曲线,c满铺吸声材料,b有少量吸声材料,d双层墙隔声量,a无吸声材料,e单层墙隔声量,共振频率,吻合频率,双层隔声墙相当于一个由两层墙体与空气层组成的振动系统。,当入射声波频率比双层墙共振频率低时，双层墙板将作整体振动，此时空气层不起
11、作用，隔声能力与同样重量的单层墙没有区别。,当入射声波达到共振频率时，隔声量出现低谷。,超过 以后，隔声曲线以每倍频程18dB的斜率急剧上升，充分显示出双层墙结构的优越性,随着频率升高，两墙板间会产生一系列驻波共振，使隔声特性曲线上升趋势转为平缓，斜率为12dB倍频程；,进入吻合效应区后，在临界吻合频率 处又出现一隔声量低谷； 双层墙的 与吻合效应状况取决于两层墙的临界吻合频率。,图2-34 双层墙隔声特性,2.双层墙的隔声特性曲线,c满铺吸声材料,b有少量吸声材料,d双层墙隔声量,a无吸声材料,e单层墙隔声量,共振频率,吻合频率,【结论】双层墙隔声性能较单层墙优越的区域主要在共振频率 以后，
12、故在设计中尽量将 移往人们不敏感的频率区域。,(一)双层隔声墙,1.双层隔声墙的隔声原理,2.双层墙的隔声特性曲线,3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算,是指入射声波法向入射时的墙板共振频率,(2-143),3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算,双层墙的共振频率,、,式中， 、 双层墙两墙的面密度，kgm3； 空气层的厚度，m。,由式(2-143)可知，空气层越薄，双层墙的共振频率越高。,工程估算双层墙隔声量的经验公式,(2-145a),隔声量的实际估算,(2-144),平均隔声量估算的经验公式,( ),( ),(2-145b),空气层附加隔声量，由图2-29查得,常用双层墙的隔声量见
13、表2-16（p64）。,(一)双层隔声墙,(二)多层复合板隔声,多层复合板是由几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声构件. 通常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等组成。 多层复合板质轻和隔声性能良好，广泛用于多种隔声结构中，如隔声门(窗)、隔声罩、隔声间的墙体等。,(二)多层复合板隔声,第二章 噪声污染及其控制,第五节 噪声控制技术隔声,单层匀质墙的隔声性能,二,五,六,隔声罩,隔声屏,隔声间（室）：由不同隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间。 结构：封闭式与半封闭式两种，一般多用封闭式。 隔声间除需要有足够隔声量的墙体外，还需设置具有一定隔声性能
14、的门、窗或观察孔等。,图2-30 隔声间,图2-30 隔声间,6吸气管道（内衬吸声材料）,7隔振底座,1入口隔声门,2隔声墙,3照明器,8接头的缝隙处理,4排气管道（内衬吸声材料）和风扇,5双层窗,9内部吸声处理,(一)组合墙平均隔声量计算,(二)孔洞缝隙对墙板隔声的影响,(三)门（窗）的隔声和孔洞的处理,(四)隔声间降噪计算,(一)组合墙平均隔声量计算,组合墙：具有门、窗等不同隔声构件的墙板。 组合墙的透声系数：各组成部件的透声系数的平均值，称作平均透声系数,(2-146),组合墙的平均隔声量：,(2-147),墙体第i种构件的透声系数,墙体第i种构件的面积，m2,【例2-8】某隔声间有一面
15、25m2的墙与噪声源相隔，该墙透声 系数为10-5；墙上开一面积为3m2的门和一面积为4m2的窗，其 透声系数均为10-3，求此组合墙的平均隔声量。,解：,计算结果表明，开门窗后，墙的隔声量显著下降。,分析可知，单纯提高墙的隔声量对提高组合墙的隔声量作用不大，也不经 济，因此常采用双层或多层结构来提高门窗的隔声量。一般使墙体的隔声量比门、窗高出1015dB已足够，比较合理的设计是用“等透射量”的方法。,设墙和门(窗) 的透声系数与面积分别为,按“等透射量”原则， ，墙与门(窗)的隔声量 、 的关系为,(2-148),为计算方便,仅考虑组合墙由两种不同隔声性能的构件组成的情况, 此时,对应的隔声量为,(2-149),(2-150),图中曲线表示隔声量之差。 知道组合墙的两种构件的面积比与隔声量，可以在图中查出这一附加隔声量损失； 计算出组合墙的隔声量。 对于两种以上部件组成的组合墙，可以利用图2-31先求出其中两种部件组合的隔声量，再与第三个部件合并求取，其余类推，直至求出总的隔声量。,图2-31 组合件隔声量计算图,式（2-150）中第二项绘成图2-31所示曲线，称之为“组合件隔声量计算图” 。,(一)组合墙平均隔声量计算,(二)孔洞缝隙对墙板隔声的影响,(三)门（窗）的隔声和孔洞的处理,(四)隔声间降噪计算,(一)组合墙平均隔声量计算,(二)孔洞缝隙对墙板隔声的影响,(三)
