物理性污染控制隔声课件

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

隔声概述一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

隔声概述一1.透声系数2.隔声量3.插入损失大连－－轻轨透明型声屏障绿创公司完成肇庆换流站交流滤波厂高18米隔声屏障具有隔声能力的屏蔽物称为隔声构件。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15～20dB。图2-25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，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

隔声概述一1.透声系数2.隔声量3.插入损失定义：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。透声系数又称为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：等于透声系数的倒数取以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125～4000Hz6个倍频程或100～3150Hz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10-5～10-1，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

隔声概述一多层墙的隔声特性

三隔声间四五六隔声罩隔声屏单层匀质墙的隔声性能

二(一)单层匀质墙隔声的频率特性

(二)单层匀质墙的隔声量

单层匀质墙的隔声性能

二图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

图2-26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θ投射到墙板上，激起构件弯曲振动若入射声波的波长λ在墙板上的投影正好与墙板的固有弯曲波波长λb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，隔声量明显下降，此现象称“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)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，kg／m2

墙板的弯曲劲度，N·m

墙板密度，kg／m3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、弹性等因素影响墙板越厚，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。材料名称/N·m-2）/（㎏·m-3）/[㎏·（N·m）-1]铝7.15×10102.7×1030.38×10-7铸铁8.8×10107.8×1030.89×10-7钢19.6×10107.8×1030.40×10-7铅1.67×101011.3×1036.77×10-7砖2.45×10101.8×1030.73×10-7混凝土2.45×10102.6×1031.06×10-7玻璃8.5×10102.4×1030.28×10-7胶合板0.36×10100.5×1031.39×10-7表2-14几种常用材料的密度和弹性模量

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，隔声不利几种材料的吻合谷几种材料的厚度与临界频率的关系(一)单层匀质墙隔声的频率特性

(二)单层匀质墙的隔声量

单层匀质墙的隔声性能

二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，即不考虑墙的刚度、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，kg／m2

入射声波频率，Hz

空气密度，kg／m3，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增加一倍，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。

工程中，往往需要估算单层墙对各频率的平均隔声量，下面的经验公式按主要的入射声频率100～3200Hz范围内对隔声量求平均值。(2-142a)平均隔声量(2-142b)

式（2-142）计算值和工程实测值一致性良好，工程中常见单层墙隔声情况见（表2-15）。结构名称面密度/（kg.m-2）倍频程中心频率/Hz

125250500100020004000

测计定算1/4砖墙，双面粉刷11841414540464743421/2砖墙，双面粉刷22533373846525345461/2砖墙，双面木筋板条加粉刷280—52475754—50471砖墙，双面粉刷45744444553575649511砖墙，双面粉刷5304245495764625352100mm厚木筋板条墙双面粉刷701722354449483539150mm厚加气混凝土砌块墙双面粉刷1752836394654554343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

隔声概述一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多层墙的隔声特性

三(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，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2-28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2-28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，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：、——双层墙板两板的面密度，kg／m2；

——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详见表2-16（p64）。

图2-29双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系材料及构造（单位：

）

面密度（

）平均隔声量（

）12～15厚铅丝网抹灰双层中填50厚矿棉毡94.644.4双层1厚铝板（中空70）5.230双层1厚铝板涂3厚石棉漆（中空70）6.834.9双层1厚铝板+0.35厚镀锌铁皮（中空70）10.038.5双层1厚钢板（中空70）15.641.6双层2厚铝板（中空70）10.431.2双层2厚铝板填70厚超细棉12.037.3双层1.5厚钢板（中空70）23.445.718厚塑料贴面压榨板双层墙，钢木龙骨（12+80填矿棉+12）2945.3常见部分双层墙的平均隔声量多层墙的隔声特性

三(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

坚实薄板护面层阻尼材料吸声材料多层复合隔声结构第二章噪声污染及其控制第五节噪声控制技术——隔声

隔声概述一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的门、窗或观察孔等。隔声间

四图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—内部吸声处理隔声间分类

第一类：由于机器体积较大，设备检修频繁又需进行手工操作，此时只能采用一个大的房间把机器围护起来，并设置门、窗和通风管道。此类隔声间类似一个大的隔声罩，只是人能进入其间。第二类：在高噪声环境中隔出一个安静的环境，以供工人观察控制机器动转或是休息用，按实际需要也要设置门、窗和通风管道。隔声间的位置隔声间的位置，应该能使其中的工作人员看到整个车间的生产情况。为此，可将隔声间设置在车间的角落或紧靠车间的一面墙，也可以安排在车间的中部，但须顾及隔声间内的人员出入方便，不影响车间内加工材料的流通，以及便于供电和通风隔声间的大小及选材隔声间的大小以能符合工作需要的最小空间为宜。隔声间的墙体和顶棚材料可采用木板、砖料、混凝土预制板或薄金属板等(一)组合墙平均隔声量计算

(二)孔洞缝隙对墙板隔声的影响

隔声间

四(三)门（窗）的隔声和孔洞的处理

(