1、第八章 隔声降噪技术,聊城大学环境与规划学院,李 聪, 2013.12.6,8.1 隔声性能评价量 8.2 单层均质密实墙的隔声 8.3 双层结构隔声性能 8.4 组合墙的隔声量 8.5 隔声间 8.6 隔声罩 8.7 隔声设计案例,本章内容,透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；,本课的重点难点,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递的措施，称为隔声。 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，就能够降低噪声级2050分贝。,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；材料的面密度越大，隔声量
2、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降低。 构件的几何尺寸以及安装条件(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。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，高频时隔声性能较好。 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。,隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在一个小的空间里。隔声间：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。隔声屏：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。,隔声构件(sound insulator) ：具有隔声
3、能力的屏蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等等,声波在通过空气的传播途径中，碰到一匀质屏蔽物时，由于两分界面特性阻抗的改变，使部分声能被屏蔽物反射回去，从而降低噪声的传播。,隔声原理,8.1 隔声性能评价量,1.透射系数 2.隔声量 3.平均隔声量 4.计权修正量、频谱修正量、隔声等级,根据能量守恒与转换定律 E入 = EA + Er + E,1、透声系数与传声损失,透声系数：,1， 越小， 材料的隔声性能越好 一般隔声构件的在 101 106,1.透射系数:,定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。,2.传声损失：TL，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
4、常用对数再乘以10来表示材料的隔声能力。,越小，TL（R)越大，说明材料的隔声性能越好。,例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和0.001， 则： 其隔声量分别为,3.平均隔声量：,工程上通常将中心频率为1252000Hz的5个倍频程频带或1003150Hz的16个1/3倍频程频带隔声量的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500赫兹时的隔声量代表材料的平均隔声量。TL500,8.2 单层均质密实墙的隔声,1.质量定律2.吻合效应,1.质量定律,声波在空气中传播的途径上，当遇到墙状固体障碍物时，由于空气与固体介质特性阻抗的差异，在两分层界面上将产生两次反射和透射。,
5、假设： 声波垂直入射到墙上； 隔墙为单层匀质墙； 墙把空间分成两个半无限空间，而且墙的两侧均为通常状况下的空气； 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、阻尼； 墙上各点以相同的速度振动。,可近似为：,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声量,隔声材料面密度,将0c0=400Pas/m代入：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；声波的频率越高，隔声量越高。,无规入射时：,考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：,平均隔声量的经验公式（1003150Hz）：,2.吻合效应,产生吻合效应的条件：,产生吻合效应
6、的频率为：,临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。 近似为：,A,D,B,Cb为薄板自由弯曲波长,8.3 双层结构隔声性能,时产生共振。,共振频率为：,隔声频率特性,入射声波频率低于共振频率：,入射声波频率高于共振频率：,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。,比较：,隔声频率特性,隔声量的估算,经验公式：,平均隔声量：,多层复合隔声结构,8.4 组合墙的隔声量,例 题,某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔，该的传声损失为50dB，在墙上开一个面积为2m2的门，该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m2的窗户，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使
7、墙体的隔声量下降了多少？,例 题,解：由传声损失可知，墙、门和窗的透射系数分别为10-5、10-2和10-3，所以隔声墙组合体的平均透射系数为：,则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：,8.5 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：,:隔声间的平均隔声量 ：隔声间的总吸声量 S: 隔声间的内表面总面积,1. 隔声间的声学评价,2. 隔声门,门的隔声能力取决于本身的面密度，构造和碰头缝密封程度。 一般采用轻质双层或多层复合隔声板制成，称作隔声门。,隔声门的结构和特性,3. 隔声窗,隔声窗的结构,隔声窗的结构,多层
8、窗应选用厚度不同的玻璃板以消除吻合效应。 多层窗的玻璃板之间要有较厚的空气层，一般取715cm。 两层玻璃板间不能有刚性连接，以防止“声桥”。 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。 玻璃窗的密封要严，边缘用橡胶条或毛毡条压紧。,设计要点,固定密封型,活动密封型,8.5 隔声罩,通风散热型,局部开敞型,全封闭的隔声罩的插入损失：,R :隔声罩罩壁的隔声量 ：内饰吸声材料的吸声系数,1.隔声罩的插入损失,局部封闭的隔声罩的插入损失：,R :隔声罩罩壁的隔声量，dB ：内饰吸声材料的吸声系数 S0: 非封闭总面积，m2 S :封闭总面积，m2,2. 隔声罩的设计
9、要点,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。 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0.52mm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，应有较牢固的护面层。,2. 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“声桥” ，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。 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。 当被罩的机器设备有温
10、升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施。,8.6隔声设计,1原则 2程序 3计算 4案例（自学）,隔声设计原则,按照室内室外噪声允许原则来计算噪声的隔声量进行隔声处理时要满足防火、防潮、防腐、防尘等要求对隔声设计的构件的隔声数据，要进行修正,1 隔声设计原则,隔声措施选择原则：,2 隔声设计程序,根据声源特性估算受 声点的各频带声压级,选择合适的隔结构与构件,了解环境特点，选定噪声控制标准,计算各频带所需隔声量,与构件的插入损失比较,确定受声点允许的噪声 级和各频带声压级,3 隔声设计计算,1. 室内各频带声压级的计算,3 隔声设计计算,2.各频带需要的隔声量,受声点允许声压级受声点声压
11、级,隔声设计计算表示例,8.7 噪声控制实例,实例：120kW柴油发电机房噪声控制,实例:120kw发电机房噪声控制,发 电 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。治理技术要求：机房内噪声要求降低610dB(A)，主体所处环境噪声应降至55dB(A)以下； 机房内的温升应控制在1015 C以下，当室外气温为35 C 时，机房内温度应低于45 C ，当室外气温为20 C时，机房内温度应为3035 C ； 治理后柴抽发电机的功率损耗应不大于1015%。,实例：120kw 发电机房噪声控制,治理要点： 1.降低内燃机排气噪声、进气噪声； 排气：抗性结构和微穿孔
12、板结构 进气：抗性或阻抗复合结构 2.降低冷却风扇噪声；消声器 3.降低机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声隔声间、隔声室,实例：120kw 发电机房噪声控制,主要技术措施：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，以减小机房噪声向外辐射； 机房内噪声高达112一113dB (A)，机房内顶棚和四壁能安装吸声结构的地方做吸声处理，降低机房内噪声。,实例：120kw 发电机房噪声控制,主要技术措施进风消声设计 为了有效地控制机房西、北侧窗户向外辐射噪声， 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L型阻 性片式进风消声器，总有效进风面积为1.
13、12m2， 设计进风流速为4ms左右。,实例：120kw 发电机房噪声控制,主要技术措施排风消声设计 控制机房内温升，在隔声采光窗西、北两侧墙下方设计安装了进风消声窗； 在机房穿孔板吊顶上部利用原有西墙高窗洞位置增设了两台低噪声排风轴扇并在排风洞外增设排风消声箱； 由于该柴油机的冷却形式为风冷式，冷却风扇位于柴油机组前端，靠近房北侧进风消声窗，为防止柴油机冷却风扇的排风影响机房通风降温，设计中增设冷却风扇导风管。引导热风至穿孔板吊顶上，再经轴扇至室外，既有利于机房通风散热，也有利于机房内噪声的降低。,实例：120kw 发电机房噪声控制,主要技术措施柴油机排气消声坑设计 柴油机排气噪声以中、低频为主，声级达100dB以上， 原设计中两根排气管直通室外，噪声污染严重。设计三级扩张室串联的抗性迷路式消声坑。,实例二：120kw发电机房噪声控制,实例二：120kw 发电机房噪声控制,实例二：120kw 发电机房噪声控制,实例：120kw 发电机房噪声控制,实例：120kw 发电机房噪声控制,实例：120kw 发电机房噪声控制,实例二：120kw 发电机房噪声控制,治理效果：,谢谢！,噪声污染控制工程,
