YYH 噪声控制技术-隔声

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——消声要点回顾噪声的评价量有哪些？

响度级（LN，phon）、响度（N，sone）、A计权声级（A声级，LA）、等效连续A声级（LAeq，dB）、昼夜等效声级（Ldn，dB）、累计百分数声级（Ln，dB）、NR评价数等如何利用噪声评价数(NR)曲线？（国际标准化组织推荐）Lp=a+bNRLp--各中心频率下NR数对应的声压级，dBa、b--各中心频率所对应的系数，见P54表3-3NR数与A声级有较好的相关性，两者之间有如下近似关系：场所卧室办公室教室工厂建议的NR20～3030～4040～5060～70求NR值的步骤：测得的噪声各频带的声压级；将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带的NR值；取其中最大的NR值（取整数）；将最大值加1即为所测环境的NR值。注意：引用标准一定要表明标准号；根据实际情况判断引用哪一类标准：1.产品噪声标准：

a.汽车定置噪声；b.地铁车辆噪声标准2.环境质量标准：

a.工业企业噪声卫生标准；b.室内环境噪声允许标准；c.声环境质量标准3.噪声排放标准

a.各类厂界噪声标准；b.建筑施工厂界噪声限值；c.铁路及机场周围环境噪声标准如何引用环境噪声标准？什么是隔声？用什么来隔？你见到过哪些隔声措施？如何判断隔声效果？如何进行隔声设计？第六章

隔声技术大连－－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米隔声屏障内容提要6.1隔声性能评价量6.2单层均质密实墙的隔声6.3双层结构隔声性能6.4组合墙的隔声量6.5隔声间6.6隔声罩6.7隔声屏隔声构件(soundinsulator)

：具有隔声能力的屏蔽物，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。

隔声所采用的方法、吸声和隔声的区别、吸声材料与隔声材料的差异、吸声和隔声的结合隔声原理6.1隔声性能评价量1.透射系数2.隔声量3.平均隔声量4.插入损失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.隔声量（传声损失）3.平均隔声量：工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频程频带或100~3150Hz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4.插入损失离声源一定距离的某处测得的隔声结构设置前的声压级L1和设置后的声压级L2之差，记作IL，即IL=L1-L2。通常在现场用来评价隔声罩、隔声屏障等隔声结构的隔声效果。6.2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。

ⅠⅡⅠabpp2rp1rp2tp1tab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ω--声波的角波数，ω=2πf；m--隔声墙体单位面积质量（墙板面密度），kg/m2;ρ0---空气密度，kg/m3.将mc=400Pa•s/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。这就是隔声墙的“质量定律”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（100~3150Hz）：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”。2.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λB

=

λ时的频率

fc的计算公式

或临界吻合频率(6-13)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（6-13）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，fc越低；轻而弹性模量大的隔板，fc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。课堂练习：P152页第3题试计算下列匀质构件的平均隔声量与临界吻合频率。（1）24cm厚砖墙；（2）6mm厚玻璃；（3）两个12cm厚砖墙中间设空气层后20cm，计算其隔声量与共振频率。（砖墙：ρ=1.8×103kg/m3,E=2.5×1010N/m2;玻璃：ρ=2.4×103kg/m3,E=4.3×1010N/m2)答：......(50dB,29.6dB,67dB)6.3多层复合隔声结构1.双层墙的隔声2.双层结构的共振频率3.双层墙的隔声频率特性4.双层结构的隔声量5.多层复合隔声结构双层隔声墙：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。

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。

式中：、——双层墙板两板的面密度，kg／m2；

——空气层的厚度，m。

是指入射声波法向入射时的墙板共振频率

(6-14)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、由式(6-14)可知，空气层越薄，双层墙的共振频率越高。空气层厚度通常要大于2~3cm），以减弱共振作用。

隔声量的估算经验公式：平均隔声量：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。

5.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6.4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

(6-19)组合墙的平均隔声量：

(6-20)墙体第i种构件的透声系数

墙体第i种构件的面积，m2

【例】某隔声间有一面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。

课堂练习：P140例6-16.5隔声间隔声间（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。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插入损失：:隔声间的平均隔声量Α：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（图8-18、表8-6）隔声门的密封方法（图8-19）3.隔声窗

隔声窗的结构多层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7~15cm。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6.6

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α：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，dBα：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0.5~2mm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。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升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施。六隔声屏

设置在声源与接收点之间阻断声波直接传播的挡板。用于车间、办公室或道路两侧。简单、经济，便于拆装与移动，应用较广。新型声屏障上岗六隔声屏

(一)隔声屏的插入损失

(二)隔声屏设计要点降噪原理：阻挡声波直接通过并将高频声反射回去，在屏障后形成的声影区内噪声明显降低。隔声屏对声影区的降噪效果通常用插入损失来衡量。隔声屏插入损失的计算方法：(一)隔声屏的插入损失

1.算图法2.计算法1.算图法

隔声屏的衰减值计算图

菲涅耳数N设点声源S和接收点P之间有一隔声屏，则其插入损失IL可用下图来换算。

声波绕射路径差，m声波波长，m

菲涅耳数

IL（2-166）

设自由声场中，无限长、不透声的理想隔声屏，则其插入损失为（2-164）

2.计算法（2-165）

（2-166）

由式(2-164)、(2-165)、(2-166)可知隔声屏的插入损失与路程差σ密切相关，σ愈大，IL愈大。故增高屏障，使之靠近声源或接收点，即增加路程差时，可提高降噪效