第4章 建筑隔声.ppt

声音传播途径,空气声：通过空气传播,固体声（撞击声）——通过结构传播,第4章 建筑隔声 4.1 空气声隔绝 4.2 撞击声隔绝,4.1 空气声隔绝,一、 透射系数与隔声量 1）透射系数τ 定义：τ=E透射/E总 入射声能1/100透过构件，则 τ =0.01 2) 隔声量R 定义：R=10lg(1/τ) (dB) τ =0.01→R=10lg(1/0.01)=20dB 3) 换算关系：已知R，则τ=10-R/10,隔墙隔声量,二、组合隔声量,组合墙=墙+门或窗+孔洞 ——按面积加权平均,当隔墙上有一孔洞时，孔洞隔声量R=0dB,,组合隔声量,,,,【例】：有一面尺寸为4m×3m的墙，已知其隔声量为40dB，试问，若在墙上开一尺寸为0.2m×0.2m的孔洞，此时该墙实际隔声量为多少？ 解：组合墙平均透射系数： 平均τ=（ τwSw+ τdSd）/（Sw+Sd） 其中：Rw=40dB τw=10-4 , Rd=0dB  τd=100 故平均τ=(12×10-4 + 0.04×100)/(12+0.04)=3.4 ×10-3 故 组合R=10lg(1/ τ)=25dB,例题,三、空气声隔声的测量与计权,同一构件或结构，对不同频率声波的透射能力不同，隔声量也不同，形成隔声曲线。

空气声隔声频率特性曲线,1、测量（现场或实验室）,R=L1-L2+10lgS/A S：被测构件面积； A：接收室吸声量； L1：发声室声压级； L2：受声室（接收室）声压级（允许噪声级）房间实际降低噪声值D： D=L1-L2=R+10lgA/S 意义： 1、已知L1、L2，接收室吸声量A与隔墙面积S，可求出隔墙隔声量R——选择恰当的隔墙构造方案 2、已知R、L1、L2，接收室的吸声量A与隔墙面积S，可判断隔声量R是否满足隔声要求若D≥L1-L2——隔墙设计满足隔声要求公式意义,,【例】甲乙两室相邻，其隔墙面积18m2，甲室有一台风机发出噪声95dB乙室为一计算机房，其允许噪声为40dB 已知乙室尺寸为3m×6m×12m，室内混响时间0.8s问该隔墙应具有的隔声量为多少？ T60=0.161V/A A=0.161V/ T60 =0.161×3×6 ×12/0.8 =43.2 R=L1-L2+10lgS/A =（95-40）+10lg18/43.2 =52dB,例题,2、计权——单值评价量,空气声隔声标准——计权隔声量Rw，单值评价量——隔声量低不利 使用Rw的原因： 1）考虑到人耳听觉特性和大部分构件隔声特性。

2）以单值形式比较不同构件的隔声效果RW确定方法,1）使用空气声隔声的标准曲线与实际隔声频率特性曲 线进行比较，同时满足32分贝原则和8分贝原则的隔声最 大的标准曲线的500Hz的隔声量为Rw 2）32分贝原则：100～3150Hz的16个1/3倍频程构件隔声量比标准曲线低的分贝数总和不大于32dB 3）8分贝原则： 任一100～3150Hz的1/3倍频程构件隔声量比标准曲线低的分贝数不超过10dB——单值,,空气声计权隔声量Rw：,典型墙体构件的Rw,四、单层密致匀实墙的空气声隔绝,1、单层墙隔声频率特性的一般规律 影响因素：单位面积质量（面密度）、刚度、材 料内阻尼、边界条件等重点考虑： 质量定律,重点考虑：吻合效应,声频范围内 质量控制是决定隔声性能最重要的因素,2、质量定律（mass law) 理想情况下（无刚度、无阻尼、柔顺质量、忽略边界条件），单层墙体隔声量理论推导： 隔声量R=20lg( f× m ) － 48 1）面密度 m 增加一倍，隔声量增加6B 2）频率 f 增加一倍，隔声量增加6B 实际——面密度增加一倍，隔声量增加4~5dB理论上,【例】理论上，240厚单层匀质砖墙，当改为120厚时其隔声量约减少多少？ 根据质量定律，面密度减少一倍，隔声量将减少6dB。

一般240厚砖墙隔声量为52dB，则120厚砖墙隔声量为46dB 【例】墙体面密度为265kg/m2，其隔声量为27dB，当面密度提高到530kg/m2时，其隔声量应为多少？ 根据质量定律，面密度增加一倍，隔声量将增加6dB，故隔声量为27+6=33dB,例题,3、吻合效应(coincidence effect) 声波斜入射墙体，使墙体发生弯曲振动，当弯曲振动频率和墙体的固有频率相吻合，发生墙体弯曲共振，隔声量大大减小——吻合效应 沿墙面传播的传播速度Cf与墙体本身存在沿墙面传播固有传播速度Cb相等时，将产生“吻合效应”，——墙板非常“顺从”地跟随入射声波弯曲，使大量声能透射到另一侧去，形成隔声量的低谷自由弯曲波,受迫弯曲波,考虑到噪声对人影响频率范围主要在100~2500Hz，故应设法使吻合效应不发生在此范围采用厚、重、刚的墙体来降低吻合频率； 采用薄、轻、柔的墙体或采用不同厚度来提高吻合频率相同材料双层结构厚度相同时，吻合效应低谷较深五、 双层墙的空气声隔声,根据质量定律，靠增加墙质量来提高其隔声量不合理——采用双层墙加空气层（弹簧），起减振作用——附加隔声量，从而提高隔声量 声桥(sound bridge)： 若两层墙板间有刚性连接，较多传播声能，使附加隔声量降低。

双层墙的空气层中填充多孔材料，可提高全频带上隔声量,增加12dB,理论增加6dB,增加6dB,增加11dB,六、提高轻质隔墙的空气声隔声量,轻质隔墙如纸面石膏板、FC板、加气砼板，其隔声量仅30dB，远不能满足墙体隔声要求 1、多层复合 多层密实材料用多孔材料（玻璃棉或泡沫塑料）等分隔，做成夹层结构 2、多层薄板叠合 采用多层薄板叠合构造，与同重量的单层厚板相比，可避免板材的吻合频率落在主要声频范围（100~2500Hz） 如 25mm厚纸面石膏板约1250Hz；而两层12mm板叠合约2600Hz 3、双墙分立——分离式双层墙，（木或轻钢龙骨） （1）设空气间层：厚7.5㎝，隔声量提高8～10 dB （2）空气间层中填吸声材料，隔声量提高2～8 dB （3）弹性连接：轻型板材固定在龙骨上，板材与龙骨间用弹性垫层（橡胶垫块）石膏板、 加气混凝土板最常用,典型轻质隔墙,石膏板,七、门窗隔声 由于门窗结构轻薄，且存在较多缝隙，故隔声能力较差——隔声薄弱环节 1、隔声门：（30~50dB）应重（复合结构）且填缝 木质、钢质隔声门较重——开启不方便隔声门,,钢制隔声门,,,钢制隔声门,为提高隔声同时开启方便——引入 2、声闸：两道门间的门斗内布置强吸声材料，从而达到两道门的隔声量。

适用：有音质要求厅堂如报告厅，公建须经常开启，隔声门重且难密封（开启不便），使用声闸后隔绝外来噪声声闸,声闸示意图,声闸,声闸又称声锁,声闸（或声锁） ——同济大学文远楼大讲堂平面图,,声闸,声闸,声闸（或声锁） ——音乐院练习室平面图,,声闸,3、隔声窗 一般用于隔声要求较高厅堂与声控室间窗（如演播室与声控室）；临街房间噪声控制（如临街教室与住宅的窗）隔声窗,两层玻璃平行：夹胶玻璃,（1）玻璃足够厚，层数应两层以上，两层玻璃不应平行，以免引起共振；为避免吻合效应，双层玻璃厚度应不一样提高隔声窗性能,窗玻璃：多层、不平行、不同厚度,（2）双层玻璃间应有足够间隔中空玻璃窗，因间隔小（＜10mm），不起隔声作用，仅具有良好保温隔热效果（因窄缝内空气不易对流） （3）保证玻璃与窗框、窗框与墙壁间密封两层玻璃窗樘上应布置吸声材料（玻璃棉）窗玻璃：足够间距、密封,间隔,密封,吸声,4.2 撞击声隔绝,1、测量,,,标准撞击声级 Ln=Li+10lg(A/A0) A：接收室的吸声量 A0=10m2 (规定面积标准） 使用标准打击器打击楼板，在楼下的房间中距地板1.5m高度处测出倍频带的撞击声级Li，然后根据接收室的吸声量对Li进行修正。

2、标准撞击声压级 Lpn,w的计权 ——声压级高不利,,,Lpn,w的确定方法：标准撞击声级又称撞击声的隔声指数Ii——声压级越高越不利 1）使用撞击声评价标准曲线与实际撞击声压级频率特性曲线进行对比，同时满足32分贝原则和8分贝原则的隔声最小的标准曲线上500Hz声压级为Lpn,w 2）32分贝原则：100~3150Hz的16个1/3倍频程的撞击声压级比标准曲线高的分贝数总和不大于32dB 3）10分贝原则： 任一100~3150Hz的1/3倍频程的比撞击声压级标准曲线高的分贝数不超过10dB不利单值,不利总和,三、撞击声隔声处理,弹性面层：——阻尼作用 ●在面层（声源）处减弱冲击，软质面层； ●弹性面层对中高频撞击声改善明显； ●弹性面层对隔绝空气声没有效果弹性面层,弹性垫层,●面层与结构层间用弹性材料分隔 ； ●弹性面层对中高频撞击声改善明显； ●弹性垫层对隔绝空气声和撞击声均有效果弹性垫层——浮筑构造 ——中间垫层,弹性吊顶,弹性吊顶：用弹性连接的构造吊挂在承重楼板下,吸声和隔声的区别,材料吸声着眼于声源一侧反射声能的大小——反射声能要小； 材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小——透射声能要小。

吸声与隔声材料的差异,吸声材料——反射声能要小，声能易进入和透过；应多孔而疏松——典型多孔性吸声材料 隔声材料——减弱透射声能，阻挡声音的传播，应重而密实——钢板、铝板、砖墙材料吸声和隔声的结合,1、隔声间 为避免相邻较高声级的噪声干扰，一般需增加隔声间；内再加吸声处理，可提高降噪效果吸声降噪、隔声降噪,迷宫式隔声吸声间,,吸声隔声小间,,隔声罩,2、隔声罩 隔声和吸声材料的组合装置，一般采用金属板、罩内敷设吸声材料，使罩实际隔声量大大提高并接近金属板的隔声量吸声隔声屏障,3、吸声隔声屏障 ——交通干道的隔声屏障、车间内的隔声屏障。