物理性污染控制第二章第5节隔声技术课件.ppt

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1、o由由于于声声能能被被反反射射和和吸吸收收，穿穿透透障障碍碍物物传传出出来来的的声声能能总总是是或或多多或或少少地地小小于于入入射射声声波波的的能能量量，这这种种由由屏屏障障物物引引起起的的声声能能降降低低的的现现象象称为隔声。称为隔声。o具具有有隔隔声声能能力力的的屏屏障障物物称称为隔声结构或隔声构件。为隔声结构或隔声构件。第五节 隔声技术5.1.1 表示材料隔声性能的量5.1 概述1、透声系数：材料透射的声能与入射到材料上总 声能的比值。2、隔声量（透射损失、传声损失）、隔声量（透射损失、传声损失）表示方法：用表示方法：用R或或TL表示，单位为表示，单位为dB 越小，越小，R越大，隔声性能

2、越好。越大，隔声性能越好。隔声量与入射声波的频率有关。平均隔声量：各频程隔声量的算术平均数平均隔声量：各频程隔声量的算术平均数3.插入插入损损失：失：离声源一定距离某离声源一定距离某处测处测得的隔声构件得的隔声构件设设置前的声置前的声功率功率级级和和设设置后的声功率置后的声功率级级之差。之差。通常在现场评价构件的隔声效果。通常在现场评价构件的隔声效果。5.2 隔声结构的类型o隔声墙o隔声罩o隔声间o隔声屏障5.2.1 隔声墙 隔隔音音技技术术中中，通通常常将将板板状状或或墙墙状状的的隔隔声声构构件件称称为为隔隔声声墙墙。仅仅有有一一层层墙墙板板称称为为称称为为单单层层隔隔声声墙墙，有有两两层层

3、或或多多层层，层层间间有有空空气气或或其其他他材材料料，则称为双层或多层隔声墙。则称为双层或多层隔声墙。1、单层匀质墙的隔声性能（1）单层匀质隔声墙的隔声频率特征o第第I区区:刚度和阻尼控制区刚度和阻尼控制区n刚度控制区刚度控制区n阻尼控制区阻尼控制区o第第II区区:质量控制区质量控制区o第第III区区:吻合效应区吻合效应区 单层匀质墙的隔声量与人射声波的频率有很大的关系，根据隔声量与人射声波频率的变化规律大致可分为3 个区。第I区:刚度和阻尼控制区o刚度控制区：声波频率低于墙板的第一个共振频率f0的区域。隔声量随声波频率的升高而下降，每倍频程隔声量下降6dB；隔声量与墙板的刚度成正比，墙板刚

4、度越大，隔声量越高，所以叫刚度控制区。o阻阻尼尼控控制制区区：入入射射声声波波频频率率与与墙墙板板的的固固有有频频率率相相同同时时，引引起起共共振振，隔隔声声量量最最小小。在在共共振振频频率率后后，隔隔声声曲曲线线会会出出现现几几个个连连续续的的低低谷谷，但但随随着着频频率率的的增增加加，共共振振减减弱弱，隔隔声量总体呈上升趋势。声量总体呈上升趋势。o增增加加墙墙板板的的阻阻尼尼可可以以降降低低共共振，所以成为阻尼控制区。振，所以成为阻尼控制区。o共振区有一系列共振频率，基频和谐波频率对隔声量影响最大。o砖、石墙的共振频率很低，一般不在声频区，通常不考虑；o薄板共振频率较高，阻尼控制区可分布在

5、较宽的声频区，应予以防止，如增加薄板的阻尼。第第II区区:质质量控制区量控制区o随着声波频率的提高，墙板隔声量受墙板惯性质量影响，“质量”越大，隔声量就越大。o隔声量与入射声波频率呈线性关系。o质质量量定定律律：单单层层墙墙的的隔隔声声量量与与其其单单位位面面积积质质量量（面面密密度度）的的对对数数成成正正比比；也与声波频率的对数成正比。也与声波频率的对数成正比。n面密度增加一倍，隔声量增加面密度增加一倍，隔声量增加约约6dB；n入射入射频频率增加一倍，隔声量增加率增加一倍，隔声量增加约约6dB。第第III区区:吻合效应区吻合效应区o随入射声波频率的升高，由于吻随入射声波频率的升高，由于吻合效

6、应，隔声量下降，在临界吻合效应，隔声量下降，在临界吻合频率合频率fc之后，隔声量增加。之后，隔声量增加。吻合效应：声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影（/sin()恰好等于墙板的固有弯曲波长(b)，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象为吻合效应。声声波波入入射射引引起起墙墙板板弯弯曲曲振振动动，好好比比风风吹吹动动幕幕布布，在在幕布上产生波动现象。幕布上产生波动现象。发生吻合效应的条件：构件的b一定，发生吻合效应的频率有多个，与入射角度有关。弯曲波的波长入射声波波长入射角发生吻合效应的必要条件临界吻合频率：产生吻合效

7、应的最低入射频率。墙板面密度墙板弯曲劲度墙板厚度墙板密度墙板弹性模量临界吻合频率的影响因素：增加墙板阻尼和厚度，可减缓吻合效应导致的隔声量下降增加墙板阻尼和厚度，可减缓吻合效应导致的隔声量下降（2）单层匀质隔声墙的隔声量质量定律：质量定律：声波垂直入射时声波垂直入射时 m为墙为墙体面密度，体面密度，f为为入射声波入射声波频频率，率，0为为空气密度，空气密度，c0为为空气声速空气声速。物物理理意意义义：单单层层墙墙的的隔隔声声量量与与其其单单位位面面积积的的质质量量的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。因为因为公式简化为：公式简化为：隔声量估算o无规入射

8、时，经验公式：o场入射隔声量的经验公式：o平均隔声量的经验公式：2、双层隔声墙 按按质质量量定定律律选选用用单单层层墙墙时时，若若要要使使隔隔声声量量很很大大时时，墙墙体体就就会会很很笨笨重重，且且造造价价高高。如如将将实实体体墙墙分分成成两两片片独独立立墙墙，在在墙墙之之间间留留有有空空气气层层，则则隔隔声声量将比同等质量的单层墙高。量将比同等质量的单层墙高。（1）双层隔声墙双层隔声墙的隔声原理声波透过第一墙，由于墙外及夹层中空气与墙板特性阻抗不同，造成声波两次反射，形成衰减，又由于空气层的弹性和附加吸收作用，使振动能量衰减较大，再传给第二墙时，又发生声波两次反射，使透射声能再次减少，导致总

9、的透射损失更大。隔声特性a双层墙无吸声材料双层墙无吸声材料b-双层墙有少量吸声材料双层墙有少量吸声材料c双层墙铺满吸声材料双层墙铺满吸声材料d双层墙；双层墙；e 单层墙单层墙双层墙隔音特性双层墙隔音特性声声波波频频率率小小于于双双层层墙墙共共振振频频率率，双双层层墙墙板板整整体体振振动动，空空气气层层不不起起作作用用，隔隔声声能能力力同同单单层层墙墙。等等于于双双层层墙墙共共振振频频率率，隔隔声声量量低低谷谷。大大于于双双层层墙墙共共振振频频率率，隔隔声声曲曲线线急急剧剧上上升升(双双层层结结构构墙墙优优越越性性)。进进入入吻吻合合效效应应区区，临界吻合频率处隔音量低谷。临界吻合频率处隔音量低

10、谷。共振频率双层墙的共振指声波法向入射时的墙板共振频率空气层越薄，双层墙的共振频率越大。o经验公式：o平均隔声量：()RfmmRD+-+=30lg16lg1621()()+D+D+=2212122121/200,14lg16/200,8lg16mkgmmRmmmkgmmRmmR隔声量的估算:（2）多层复合隔声结构 由几层面密度或性质不同的板材组成的隔声结构，层间填充阻尼材料或多孔吸声材料或空气层。o各层材料的声阻抗不匹配，分层界面上声波产生多次反射，阻抗相差越大，声能反射越多，隔音越好。o各层板材的共振频率和临界吻合频率错开，改善共振和吻合效应造成的隔声低谷。o阻尼材料可以减弱板的振幅，对共振

11、频率和吻合效应频率出现的隔声低谷起抑制作用。（1）隔声罩主要结构形式局部开敞型固定密封型3、隔声罩活动密封型通风散热型（2）隔声罩的基本构造(3)隔声罩的插入损失(P72)全封闭的隔声罩的插入损失：TL:隔声罩罩壁的隔声量：内饰吸声材料的吸声系数（4）隔声罩的设计要点选择适当的材料和形状罩壁采用轻薄材料时，壁面上适当处理（加筋、涂组尼层），减弱共振和吻合效应。隔声罩的内表面进行吸声处理隔声罩的密封隔声罩与设备、基座不能有刚性接触，以免形成生声桥，传递声波，降低隔声性能。4、隔声间（1）隔声间的结构（2）隔声门(3)隔声窗(4)隔声间的声学评价a.组合墙的平均隔声量：b.隔声间的插入损失：P72

12、 :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（5）隔声间设计要点合适的材料孔洞和缝隙的影响通风换气口的设计5、隔声屏障o用用来来阻阻挡挡声声源源与与接接收收点点间间直直达达声声的的障障板板称称为为隔隔声屏障，一般用于车间或办公室内、道路两侧。声屏障，一般用于车间或办公室内、道路两侧。o隔声屏障的隔声原理：隔声屏障的隔声原理：可以将高频声反射回去，可以将高频声反射回去，使屏障后形成使屏障后形成“声影区声影区”，在声影区内噪声明，在声影区内噪声明显降低。对低频声，由显降低。对低频声，由于绕射的结果，隔声效于绕射的结果，隔声效果较差。果较差。（1）隔声屏障的基本形式（2）插入损失

13、（3）隔声屏障设计要点声屏障的隔声量应比设计目标值大声屏障应有足够的高度声屏障应尽量靠近噪声源应尽可能采用吸声型声屏障（尤其是在混响声场场合）5.3 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5.4 隔声措施选择原则隔声措施选择原则噪声源、环境情况具体采取措施独立的强噪声源密封式隔声罩、活动密封式隔声罩以及局部隔声罩不宜对噪声源进行隔声处理时，允许操作人员不经常停留在设备附近时便于控制、观察、休息使用的隔声室车间大、工人多、强噪声源比较分散，且难以封闭留有生产工艺开口的隔声墙或声屏障知识点知识点o隔声的概念隔声的概念o隔声结构的类型隔声结构的类型o单层匀质隔声墙的隔声频率特征单层匀质隔声墙的隔声频率特征o吻合效应、质量定律吻合效应、质量定律o双层隔声墙的隔声原理双层隔声墙的隔声原理o隔声措施选择原则隔声措施选择原则