第二章第五节噪声控制技术

发布时间：2025-04-03 22:16

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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噪声控制技术隔声噪声控制技术-隔声特性：通过隔声构件进行降噪处理，特别适合室外噪声控制。降噪效果：采用适当的隔声措施一般能降低噪声级15dB20dB。中目录一、隔声概述二、（单层、多层墙）隔声特性三、隔声间、隔声罩、隔声屏隔声原理透声系数隔声量插入损失一、隔声概述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。因此，设置适当的屏敝物可以使大部分声能反射回去，从而减低噪声传播。图图2-31

2、隔声基本原理示意图隔声基本原理示意图一、隔声概述隔声构件：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。n定义：定义：透声系数(公式公式1 1)透射声压透射声压2/入射声压入射声压2透射声强透射声强/入射声强入射声强22/=/=/tttW WIIpp22/=/=/tttW WIIpp一、隔声概述n隔声量隔声量：n隔声量与隔声量与透声系数成反比透声系数成反比，透声系数透声系数值愈小，值愈小，R R 值越大值越大，隔，隔声性能愈好声性能愈好。隔声量R（公式公式3 3）（公式公式2 2）10lg20lgttIpRIp110lgR一般隔声构件的透声系数一般隔声构件的透声系数

3、 1,约为约为10-110-5，为计算方便为计算方便，采用隔声量来表示构件本，采用隔声量来表示构件本身的隔声能力。身的隔声能力。一、隔声概述平均隔声量（平均隔声量（）RR R R 值的大小与与入射声波的频率有关。值的大小与与入射声波的频率有关。工程中常用工程中常用1251254000Hz 64000Hz 6个倍频程个倍频程（125Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000 Hz Hz）的隔声量作算术平均的隔声量作算术平均来表示某一来表示某一隔隔声声构件的隔声性能，称作构件的隔声性能，称作平均隔声量平均隔声量。一、隔声概述插入损失IL定义隔声构件设置前、后同一接

4、收点的声压级之差。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。一、隔声概述目录一、隔声概述二、（单层、多层墙）隔声特性三、隔声间、隔声罩、隔声屏单层匀质墙隔声特性2单层匀质墙隔声量的估算1单层匀质墙的隔声特性曲线单层匀质墙的隔声特性曲线l共振区的大小与墙板面密度、形状、安装方式和阻力有关。作为隔声构件，共振区的大小与墙板面密度、形状、安装方式和阻力有关。作为隔声构件，共振区越小越好。对一定的墙板，阻尼越大，对共振的抑制越强，一般采用共振区越小越好。对一定的墙板，阻尼越大，对共振的抑制越强，一般采用增加墙板的阻尼增加墙板的阻尼来抑制共振现象。因此共振区又称来抑制共振现象。因此共振

5、区又称阻尼控制区阻尼控制区。l共振区有一系列的共振频率，对隔声量影响最大的是基频和谐波频率。共振区有一系列的共振频率，对隔声量影响最大的是基频和谐波频率。l共振区内随着声波频率的升高，共振现象越来越弱，直至影响消失，所以共振区内随着声波频率的升高，共振现象越来越弱，直至影响消失，所以隔声量总体呈上升趋势。隔声量总体呈上升趋势。l墙板的隔声量随着入射声波频墙板的隔声量随着入射声波频率的增加而以每倍频程率的增加而以每倍频程6dB的斜的斜率下降。率下降。l 当入射声波的频率和墙板的固当入射声波的频率和墙板的固有频率相同时，引起共振，进入有频率相同时，引起共振，进入共振区，共振区的隔声量最小。共振区，

6、共振区的隔声量最小。临界吻合频率临界吻合频率第一共振频率第一共振频率吻合效应区吻合效应区质量控制区质量控制区刚度和阻尼控制区刚度和阻尼控制区图图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线单层匀质墙的隔声频率特性曲线 n 随入射声波频率继续升高，隔声量反而随入射声波频率继续升高，隔声量反而下降，曲线上出现下降，曲线上出现低谷低谷，这是，这是吻合效应吻合效应的的缘故。缘故。n 越过低谷后，隔声量以每倍频程越过低谷后，隔声量以每倍频程10dB趋势上升，接近质量控制的隔声量。趋势上升，接近质量控制的隔声量。n 增加板的厚度和阻尼增加板的厚度和阻尼，可使隔声量下降，可使隔声量下降趋势得到减缓。趋势

7、得到减缓。l随着声波频率的升高，共振影响消失，墙板的隔声量受墙板惯性质量影响。随着声波频率的升高，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，故称质量控制区。墙板的面密度愈大，即质量愈大，隔声量愈高，故称质量控制区。l隔声量随入射声波频率的增加，而以斜率为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。倍频程直线上升。临界吻合频率临界吻合频率第一共振频率第一共振频率吻合效应区吻合效应区质量控制区质量控制区刚度和阻尼控制区刚度和阻尼控制区图图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线单层匀质墙的隔声频率特性曲线单层匀质墙的隔声特性曲

8、线吻合效应入射角入射角(公式公式4)bsin吻合效应的条件吻合效应的条件图图2-27 吻合的成立条件吻合的成立条件n一定频率的声波以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；投射到墙板上，激起构件弯曲振动；若若入射声波的波长在墙板上的投影在墙板上的投影正好与正好与墙板的固有弯曲波波长b相等时，相等时，墙板弯曲波墙板弯曲波振动的振幅便达到最大，声波向墙板的另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”。临界吻合频率cfn定义：产生吻合效应的最低频率，即时的频率的计算公式或墙板的厚度，墙板

9、的厚度，m m 墙板的弹性模量，墙板的弹性模量，N/mN/m2 2 墙板密度，墙板密度，kgkgm m3 3墙板的弯曲劲度，墙板的弯曲劲度，N Nm m 墙板面密度，墙板面密度，kgkgm m2 2 20.551mccftE22ccmfBbcf(公式公式5)材料名称材料名称/N/Nm m-2-2/m m-3-3/（N Nm m）-1-1铝铝7.157.15101010102.72.710103 30.380.381010-7-7铸铁铸铁8.88.8101010107.87.810103 30.890.891010-7-7钢钢19.619.6101010107.87.810103 30.400.

10、401010-7-7铅铅1.671.671010101011.311.310103 36.776.771010-7-7砖砖2.452.45101010101.81.810103 30.730.731010-7-7混凝土混凝土2.452.45101010102.62.610103 31.061.061010-7-7玻璃玻璃8.58.5101010102.42.410103 30.280.281010-7-7胶合板胶合板0.360.36101010100.50.510103 31.391.391010-7-7EE表表2-14 几种常用材料的密度和弹性模量几种常用材料的密度和弹性模量几种常用材料计

11、算临界吻合频率的参数，可用于设计计算。几种常用材料计算临界吻合频率的参数，可用于设计计算。单层匀质墙隔声特性2单层匀质墙隔声量的估算1单层匀质墙的隔声特性曲线隔声质量定律隔声质量定律 20lg20lg43Rmf单层匀质墙的隔声量入射声波频率，入射声波频率，Hz墙板面密度，墙板面密度，kg/m2n一般情况下，一般情况下，单层墙单层墙在在质量控制区质量控制区的声波的声波垂直入射垂直入射时的隔声量时的隔声量(公式公式6)n式式(2-140)(2-140)常称为常称为隔声质量定律隔声质量定律。它表明了单层匀质墙的隔声。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。量与其面密度及入射声波频率

12、的关系。n面密度越大面密度越大,隔声量越好，隔声量越好，m m 或或f f 增加增加1 1倍，倍，隔声量都增加隔声量都增加6dB6dB。单层匀质墙的隔声量20lg20lg43Rmfn由式由式(公式公式7)可知，可知，实际上若频率不变，面密度每增加一倍，隔声量约增加实际上若频率不变，面密度每增加一倍，隔声量约增加5.4dB5.4dB；当面密度不变时，频率每增加一倍，隔声量增加约当面密度不变时，频率每增加一倍，隔声量增加约3.6dB3.6dB。n实际上，计算的结果与实测存在差异，修正的隔声量实际上，计算的结果与实测存在差异，修正的隔声量估算经验式估算经验式(公式公式7)18lg12lg25Rmf单

13、层匀质墙的隔声量 R2200/mkg m16lg8Rm(公式公式9)平均隔声量平均隔声量 2200/mkg m13.5lg14Rm(公式公式8)实际中，需要估算单层墙对实际中，需要估算单层墙对各频率各频率的的平均隔声量平均隔声量（入射声频率（入射声频率1001003200Hz3200Hz范围内）范围内）目录一、隔声概述二、（单层、多层墙）隔声特性三、隔声间、隔声罩、隔声屏双层墙隔声特性1双层墙的隔声原理3双层墙的隔声量估算2双层墙的隔声特性曲线双层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，中间济，隔声

14、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。效果比单层实心结构好得多，经济。双层隔声墙：两层墙体间夹一定厚度的空气层。双层墙提高隔声能力的主要原因是空气层的作用。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。图图2-34 双层墙隔声特性双层墙隔声特性双层墙的隔声特性曲线超过超过以后，隔声曲线以后，隔声曲线以每倍频程以每倍频程18dB18dB的

15、斜率急的斜率急剧上升，充分显示出双层剧上升，充分显示出双层墙结构的优越性墙结构的优越性 02f当入射声波达到共振频当入射声波达到共振频率时，隔声量出现低谷。率时，隔声量出现低谷。当入射声波频当入射声波频率比双层墙共率比双层墙共振频率低时，振频率低时，双层墙板将作双层墙板将作整体振动整体振动，此，此时空气层不起时空气层不起作用，隔声能作用，隔声能力与同样重量力与同样重量的单层墙没有的单层墙没有区别。区别。吻合频率吻合频率共振频率共振频率 e单层墙隔声量单层墙隔声量 a无吸声材料无吸声材料d双层墙隔声量双层墙隔声量 b有少量吸声材料有少量吸声材料 c满铺吸声材料满铺吸声材料 n 是指入射声波法向

16、入射时的墙板共振频率是指入射声波法向入射时的墙板共振频率双层墙的共振频率0fn由式由式(公式公式10)可知，空气层越薄，双层墙的共振频率越高。可知，空气层越薄，双层墙的共振频率越高。式中，式中，、双层墙两墙的面密度，双层墙两墙的面密度，kgkgm m3 3；空气层的厚度，空气层的厚度，m m。h2m1m001211()2cfhmm0f(公式公式10)双层墙的隔声特性曲线 n进入吻合效应区后，在临界吻合进入吻合效应区后，在临界吻合频率频率处又出现一隔声量低谷；处又出现一隔声量低谷；n双层墙的双层墙的与吻合效应状况取与吻合效应状况取决于两层墙的临界吻合频率。决于两层墙的临界吻合频率。cfcf两墙板间会产生一系列驻波两墙板间会产生一系列驻波共振，使隔声特性曲线上升共振，使隔声特性曲线上升趋势转为平缓，斜率为趋势转为平缓，斜率为12dB12dB倍频程；倍频程；吻合频率吻合频率共振频率共振频率 e单层墙隔声量单层墙隔声量 a无吸声材料无吸声材料d双层墙隔声量双层墙隔声量 b有少量吸声材料有少量吸声材料 c满铺吸声材料满铺吸声材料图图2-34 双层墙隔声特性双层墙隔声特性工程估算双层墙隔

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