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第八章_噪声控制技术——隔声


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,墙板隔声量明显下降,此现象称为“吻合效 应” 。
吻合效应的条件
b
图 吻合的成立条件

sin
入射角
临界吻合频率 fc
定义:产生吻合效应的最低频率,即b 时的频率

fc 的计算公式
c fc 2
2
m B
8.2
8.2.1 8.2.2 8.2.3
单层匀质墙的隔声性能
质量定律 吻合效应 单层隔声墙的频率特性
8.2.1 质量定律
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;
按主要的入射声频率100~3150Hz范围内对隔声量
求平均值。
计算值和工程实测值良好一致。
R 13.5lg m 14
m 200kg / m2
R 16lg m 8
m 200kg / m2
表 一些常用单层隔声墙的隔声量
结构名称 面密 度 倍频程中心频率/Hz
125 250 500 1000 2000 4000
8.1.2 平均隔声量
同一隔声结构,对于不同的频率声音,具有 不同的隔声性能。在工程中,常用中心频率为 125Hz、250Hz、500Hz、1KHz、2KHz的5个倍频 程 或100-3150Hz的16个1/3倍频程下的隔声量相 加,取其算术平均值表示其隔声性能,称做平均 隔声量,用 R 表示。 平均隔声量相同的不同构件,其隔声频率特 性曲线有时会有很大的差异。采用平均隔声量来 评价构件的隔声性能具有一定的局限性。
— 52 47 57 44 44 45 53 42 45 49 57 17 22 35 44 28 36 39 46
46 52
54 57 64 49 54
47 53
— 56 62 48 55
43 42 45 46
50 47 49 51 53 52 35 39 43 43
8.2.2
吻合效应
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
入射声波频高于共振频率时的隔声量TL:
m 4 (2kD) 2 TL1 TL2 20 lg( 2kD) TL 10 lg c 0
入射声波频远远高于共振频率时的隔声量TL:
即频率更高时,不能满足kD<<1时的隔声量TL:
2 m TL 10 lg 1 c 0
8.1.3 计权隔声量 RW
标准曲线一方面是考虑到人耳的听 觉特性,即人耳对低频声音的感觉不如 高频声音那么灵敏。另一方面还考虑到 通常隔声构件低频的隔声量较低,而高 频的隔声量较高。 标准曲线是随频率而变化的一条折 线,其中100~400Hz的低频部分折线 的斜率每倍频程增加9dB,400~ 1250Hz的中频部分折线斜率每倍频程增 加3dB,1250~3150Hz的高频部分保 持水平直线。这一标准曲线虽然各频率 的隔声量不同,但其主观感觉到的隔声 效果是相同的,与等响曲线类似,实际 上它是一条等隔声效果曲线。
8.2.3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2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
刚度和阻尼控制区

质量控制区
吻合效应区
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。
几种常用材料计算临界吻合频率的参数,可用于设计计算。
表 几种常用材料的密度和弹性模量
材料名称 铝 铸铁 钢 铅 砖 混凝土 玻璃 胶合板
m E /N· -2 7.15×1010 8.8×1010 19.6×1010 1.67×1010 2.45×1010 2.45×1010 8.5×1010 0.36×1010
2
墙板面密度,kg/m2 墙板的弯曲劲度,N· m

墙板的厚度,m
c f c 0.551 D
m
E
墙板密度,kg/m3 墙板的弹性模量,N/m2
由式可知,临界吻合频率受墙板厚度、密度、弹性影响 墙板越厚,c 越低; f 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。
fr c 2 20 AD
f r c 2 cos 20 AD
若两隔墙的面密度不相等
c fr 2
20 1 1 、 A A D 1 2
由式可知,空气层越薄,双层墙的共振频率越高。
入射声波频率低于共振频率时的隔声量TL:
m 2 TL 10 lg 1 c 0
A R 20 lg 2 C 1 1
隔声质量定律
一般情况下, fm 0c ,因此
R=20lgρA +20lgf-42
式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,ρA或f 增加1倍,隔声量都增加6dB。
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。
双层墙的共振频率fr
当声波垂直入射时
当声波以θ 角入射时
8.3.1双层结构的隔声特性
1.双层隔声墙的隔声原理 2.双层墙的隔声特性曲线 3.双层墙隔声量的实际估算
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。
2.隔声量(R)
一般隔声构件的透声系数 < 1,约为 < 10-1~10-5,为计算方便,采用隔声 量来表示构件本身的隔声能力。

也叫传声损失、透射损失。定义:等于透射系
数的倒数取以10为底的对数的10倍,即
R 10 lg 1


透声系数 值愈小, R 值越大,隔声性能愈
I p R 10lg 20lg It pt
对于1/3倍频程隔声频率特性曲线应满足: (1) 各频带在标准曲线之下不利偏差的dB 数总和不大于32dB。 (2) 隔声频率特性曲线的任一频带的隔声量 在标准曲线之下不利偏差的最大值不大于8dB。 对于1/1倍频程隔声频率特性曲线应满足: (1) 各频带在标准曲线之下的dB数总和不 大于10dB。 (2) 隔声频率特性曲线的任一频带的隔声量 在标准曲线之下不利偏差的最大值不大于5dB。
第八章 噪声控制技术——隔声
8.1
隔声性能的评价量
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
8.1
隔声性能的评价量
8.1.1 隔声量
8.1.2 平均隔声量 8.1.3 计权隔声量
8.1.4 频谱修正量
8.1.5 建筑构件隔声等级
当kD=nπ时:
当kD=(2n+1)π/2时:
fm TL 10 lg c 0 0
fm 20 lg c 0 0
2
+6
2.双层墙的隔声特性曲线
图 双层墙隔声特性
2.双层墙的隔声特性曲线
超过 2 f 0 以后,隔声 双层隔声墙相当于一个由 c—满铺吸声材料 两层墙体与空气层组成的 曲线以每倍频程18dB b—有少量吸声材料 振动系统。 的斜率急剧上升,充 d—双层墙隔声量 分显示出双层墙结构 的优越性 进入吻合效应区后,在 当入射声波频率比双层墙共振 随着频率升高,两墙板 a—无吸声材料 临界吻合频率c 处又出现 f 频率低时,双层墙板将作整体 间会产生一系列驻波共 一隔声量低谷; 振动,此时空气层不起作用, e—单层墙隔声量 振,使隔声特性曲线上 隔声能力与同样重量的单层墙 f c 与吻合效 双层墙的当入射声波达到共 升趋势转为平缓,斜率 没有区别。 应状况取决于两层墙的临 振频率时,隔声量 为12dB倍频程; 界吻合频率。 出现低谷。
8.1.1 隔声量
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。
图 隔声基本原理示意图
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15dB~20dB。
墙板的面密度愈大,即质量愈大,隔声量愈高。 墙板的隔声量随着入射声 声波频率与墙板固有频率相同时,引起 波频率的增加而以每倍频 共振,隔声量最小。 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 程6dB的斜率下降。 随着声波频率的增加,共振减弱,直至 下降,曲线上出现低谷,这是吻合效应的 消失,隔声量总趋势上升。 缘故。 共振区的大小与墙板的面密度、形状、 越过低谷后,隔声量以每倍频程10dB 安装方式和阻尼有关。 趋势上升,接近质量控制的隔声量。 隔声构件,共振区越小越好。
好。
例如,某一隔声墙,在频率1000Байду номын сангаасz时的透射
系数为0.001,则其隔声量为30
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