201X五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)第二章第2課把聲音“藏”起來課件1新人教版

1、建筑聲學(xué)3.2建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲3.2建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 3.2.2擴(kuò)散反射 3.2.3建筑隔聲建筑吸聲 聲波在媒質(zhì)傳播過程中使聲能產(chǎn)生衰減的現(xiàn)象稱為吸聲 吸聲材料和吸聲構(gòu)造根據(jù)吸聲原理的不同，可分為三類：第一類為多孔吸聲材料，包括纖維材料、顆粒材料及泡沫材料第二類為共振吸聲結(jié)構(gòu)，包括單個(gè)共振器、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)第三類為特殊吸聲結(jié)構(gòu)，包括空間吸聲體、吸聲尖劈等第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲多孔吸聲材料 吸聲機(jī)理 多孔材料中有許多微小間隙和連續(xù)氣泡。當(dāng)聲波入射到多孔材料時(shí)，引起小孔或間隙中空氣的振動(dòng)；由于摩

2、擦和空氣的粘滯阻力，使空氣質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為熱能。此外，第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲小孔中空氣與孔壁之間還不斷發(fā)生熱交換，這些都使一部分聲能因轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收多孔材料的吸聲頻響特性：中高頻吸聲較大，低頻吸聲較小多孔吸聲材料 影響吸聲頻響特性的因素 空氣阻力 孔隙率 材料的厚度 材料的密度 材料背后的條件 飾面的影響 聲波的頻率和入射條件 吸濕、吸水的影響第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 材料厚度的影響材料厚度的影響： 一般而言、厚度增加，低頻的吸聲效果提高，高頻影響不大。 幾種多孔材料的厚度： 玻璃棉、礦棉和巖棉 50100 mm

3、 吸聲阻燃泡沫塑料 2050 mm 礦棉吸聲板 1225 mm 纖維板 1320 mm 阻燃化纖毯和阻燃織物 3 10 mm 毛氈第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 材料密度的影響材料密度的影響： 在一定條件下、增大密度可以改善低中頻的吸聲性能；不同的材料存在不同的 最佳密度值第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 材料后部空腔的影響材料后部空腔的影響： 在材料后面設(shè)有一定空腔（空氣層），其作用相當(dāng)于加大材料的有效厚度。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 材料表面處理影響：材料表面處理影響： 外飾面必須選用透氣性好的材料

4、。外飾面的處理不能賭塞氣孔。 聲波的頻率和入射的條件聲波的頻率和入射的條件 吸濕、吸水的影響吸濕、吸水的影響第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu) 薄膜吸聲結(jié)構(gòu) 薄板吸聲結(jié)構(gòu)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲薄板吸聲結(jié)構(gòu)薄板吸聲結(jié)構(gòu)： 1 1、原理：、原理： 薄板結(jié)構(gòu)在聲波的作用下本身產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)板變形并與龍骨摩擦損耗，消耗聲能。 2 2、吸聲特點(diǎn)：、吸聲特點(diǎn)： 存在共振峰，當(dāng)聲波頻率與板的振動(dòng)頻率相吻合時(shí)發(fā)生共振，消耗聲能最多；共振峰在低頻范圍，對(duì)低頻有較好的吸聲特性。 例：例：膠合板（10mm）、硬質(zhì)纖維板、石膏板、金屬板等。

5、薄膜吸聲結(jié)構(gòu)薄膜吸聲結(jié)構(gòu)上例中薄板用不透氣軟質(zhì)膜狀材料替代，對(duì)低頻也有較好的吸 聲特性。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu)赫姆霍茲共振器第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 計(jì)算公式：計(jì)算公式：亥姆霍茲共振器共振頻率：第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 式中 C聲速，一般取34000cm/s S 頸口面積(cm2) V空腔容積(cm3) t細(xì)頸深度(cm) 開口末端修正量 (cm) 。因?yàn)轭i部空氣柱兩端附近的空氣也參加振動(dòng)，因此需對(duì)t加以修正，對(duì)于直徑為d的圓孔， =0.8d共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 1

6、、構(gòu)造特點(diǎn)： 由 各種穿孔的薄板與他們背后的空氣層組成。它可看成由多個(gè)赫姆霍茲共振腔組成。 2、 吸聲頻率特點(diǎn)： 存在共振峰，在共振峰附近吸聲量最大。 一般吸收中頻，與多孔材料結(jié)合使用吸收中高頻，背后留大空腔還能吸收低頻。 3、影響吸聲特性的因素：板厚、孔徑、穿孔率、空腔深度、板后是否填多孔材料。 例：鋁穿孔板、石膏穿孔板、高壓水泥沖孔板等第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸

7、聲結(jié)構(gòu)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 如果把穿孔板用作頂棚的吊頂，這時(shí)板背后的空氣層厚度很大，其共振頻率可按下式作近似計(jì)算：第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲 金屬微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 微穿孔板孔的大小和間距決定最大的吸聲系數(shù)，板的構(gòu)造和它與墻面的距離（即背后空氣層的厚度）決定吸聲的頻率范圍第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲計(jì)算公式：計(jì)算公式：亥姆霍茲共振器共振頻率：穿孔板共振頻率：大空腔穿孔板共振頻率：在穿孔板后填多孔材料：在穿孔板后填多孔材料： 共振頻率向低頻方向移動(dòng)，吸聲頻帶拓寬，吸

8、聲系數(shù)提高。雙層穿孔板：雙層穿孔板： 吸聲頻帶在23個(gè)倍頻程內(nèi)得到較高的吸聲系數(shù)。微穿孔板：微穿孔板： 孔徑在1mm以下，板后無須加多孔材料即可獲得好的吸聲效果。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲其他吸聲結(jié)構(gòu) 空間吸聲結(jié)構(gòu) 空間吸聲體常用穿孔板（金屬板、網(wǎng)板、織物等）做成各種形狀的外殼，再將玻璃棉等一類多孔吸聲材料填入。 這種預(yù)制的單個(gè)的吸聲單元常吊掛在頂棚下面 特點(diǎn)： 有效吸聲面大； 主要吸中高頻； 安裝使用方便。 使用要點(diǎn)： 放置在聲能密度最大處，聲聚焦處 當(dāng)墻面無法布置吸聲材料時(shí)常使用。 用于象體育館那樣的大空間控制混響 時(shí)間和音質(zhì)缺陷，非常有效第3.2章 建筑

9、吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲其他吸聲結(jié)構(gòu) 吸聲尖劈 吸聲系數(shù)為0.99的最低頻率稱為截止頻率，用以表示尖劈的吸聲特性 截止頻率與使用的多孔材料品種及尖劈的形狀、尺寸有關(guān)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲其他吸聲結(jié)構(gòu) 可變吸聲結(jié)構(gòu) 可變的吸聲構(gòu)造可以用來調(diào)節(jié)室內(nèi)的混響情況第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲其他吸聲結(jié)構(gòu) 人和家具 空氣吸收 開口的吸收 注意注意:選用吸聲材料從聲學(xué)的角度應(yīng)考慮吸聲材料類型、 構(gòu)造方法（材料厚度、空腔厚度、龍骨間距等）、吸聲頻率特性、面層材料等因素。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1

10、建筑吸聲吸聲材料選用 在吸聲降噪等噪聲控制工程中，常按吸聲材料（構(gòu)造）的降噪系數(shù)（Noise Reduction Coefficient，簡(jiǎn)寫為NRC）對(duì)其聲性能分級(jí)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.1建筑吸聲擴(kuò)散體第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射擴(kuò)散體第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射最大長(zhǎng)度序列（MLS）擴(kuò)散反射結(jié)構(gòu) 德國(guó)學(xué)者于1975年根據(jù)數(shù)論的一種周期性偽隨機(jī)序列設(shè)計(jì)的MLS擴(kuò)散反射構(gòu)造，由一系列深度相同的凹溝槽組成 凹槽寬度由MLS序列確定，凹槽深度為擴(kuò)散聲波波長(zhǎng)的1/4第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3

11、.2.2擴(kuò)散反射MLSMLS聲擴(kuò)散墻面聲擴(kuò)散墻面戲劇場(chǎng)觀眾廳墻面采用了MLS設(shè)計(jì)的聲擴(kuò)散墻面，看上去象凸凹起伏的、不規(guī)則排列的豎條，目的是擴(kuò)散、反射聲音，可保證室內(nèi)聲場(chǎng)的均勻性，使聲音更美妙動(dòng)聽。MLS稱為最大長(zhǎng)度序列，是一種數(shù)論算法，其擴(kuò)散聲音的原理是，聲波到達(dá)墻面的某個(gè)凹凸槽后，一部分入射到深槽內(nèi)產(chǎn)生反射，另一部在槽表面產(chǎn)生反射，兩者接觸界面的時(shí)間有先后，反射聲會(huì)出現(xiàn)相位不同，疊加在一起成為局部非定向反射，大量不規(guī)則排列的凹凸槽整體上形成了聲音的擴(kuò)散反射。MLS擴(kuò)散墻面的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，并在聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量設(shè)計(jì)方案的效果。 第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射

12、MLSMLS聲擴(kuò)散墻面聲擴(kuò)散墻面第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射二次剩余擴(kuò)散體（QRD） 德國(guó)學(xué)者于1979年設(shè)計(jì)的按特定序列、用隔板分隔的不同深度凹槽組合的墻 QRD不同的槽深有聲阻差異，利用其反射聲波之間的衍射效應(yīng)，在相當(dāng)寬的頻率范圍提供聲波的擴(kuò)散反射 這是共振管吸聲器組合的一種特殊類型 凹槽深度按下式?jīng)Q定第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射二次剩余擴(kuò)散體（QRD） 設(shè)計(jì)步驟：第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.2擴(kuò)散反射空氣傳聲 經(jīng)由空氣直接傳播 經(jīng)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播固體傳聲 固體傳聲是圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到直接的撞擊或振動(dòng)作用而

13、發(fā)聲 固體聲直接通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳播，并從某些建筑部件如墻體、樓板等再輻射出來，最后仍作為空氣聲傳至人耳第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲聲波在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播途徑 聲波在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播聲波在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播, ,三種傳播途徑：三種傳播途徑： a. a. 通過通過空氣直接傳播空氣直接傳播； b. b. 由由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播（由空氣（由空氣圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)空空氣的傳播）；氣的傳播）； c. c. 由機(jī)械設(shè)備的作用（固體撞擊、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)）由機(jī)械設(shè)備的作用（固體撞擊、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)）使圍使圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)而產(chǎn)生聲音，并通過建筑結(jié)構(gòu)傳播護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)而產(chǎn)生聲音，

14、并通過建筑結(jié)構(gòu)傳播。聲音在空氣中的傳播，稱為聲音在空氣中的傳播，稱為空氣聲空氣聲前兩種方式；前兩種方式；圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接受到撞擊而發(fā)聲，稱為圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接受到撞擊而發(fā)聲，稱為固體聲固體聲。兩種聲音的傳播方式不同，控制的方法也有區(qū)別。兩種聲音的傳播方式不同，控制的方法也有區(qū)別。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲聲波在建筑物中的傳播途徑聲波在建筑物中的傳播途徑控制空氣噪聲和固體噪聲需用不同方法控制空氣噪聲和固體噪聲需用不同方法 表示聲音透射多少。透射系數(shù)越小，隔聲量就越大，隔聲性能就越好。 構(gòu)件在各個(gè)頻率下隔聲性能不同

15、，可用頻帶隔聲量表示，或用一個(gè)平均的隔聲量來表示。透射系數(shù)和隔聲量1. 透射系數(shù)透射系數(shù)0EE2. 隔聲量隔聲量1lg10R)10,(10/2132211RnnSSSSSS第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲直接投射與側(cè)向透射 空氣聲的透射方式有兩種空氣聲的透射方式有兩種：一是由在噪聲源和聽聞地點(diǎn)之間的墻壁（或屋頂）直接透射直接透射；二是沿著圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接部件間接透射間接透射（或側(cè)向透射）。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲直接投射與側(cè)向透射 各種建筑部件所起作用的大小取決于它們的重量、位置、剛度以及各部件之間的連接方法等第3.2章 建筑吸聲

16、擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.3建筑隔聲單層勻質(zhì)實(shí)墻 墻體受到聲波激發(fā)所引起的振動(dòng)與其慣性即質(zhì)量有關(guān)，墻體的單位面積重量愈大，透射的聲能愈少，這就是通常所說的“質(zhì)量定律質(zhì)量定律” 這個(gè)規(guī)律并不完全正確，因?yàn)閴w出現(xiàn)的吻合效應(yīng)、共振等現(xiàn)象將改變其隔聲特性第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲單層均質(zhì)墻對(duì)空單層均質(zhì)墻對(duì)空氣聲的隔聲能力氣聲的隔聲能力與聲音的頻率、與聲音的頻率、勁度、阻尼、質(zhì)勁度、阻尼、質(zhì)量等因素有關(guān)。量等因素有關(guān)。單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理

17、論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲1 1 勁度控制區(qū)勁度控制區(qū)如圖中I區(qū)所示，從低端開始構(gòu)件隔聲量的大小受勁度控制，并與構(gòu)件本身的勁度成正比，在這一勁度區(qū)內(nèi)，構(gòu)件的隔聲量隨頻率的增加而下降。當(dāng)聲頻頻率繼續(xù)增高，隔聲進(jìn)入了共振區(qū)，即構(gòu)件的固有振動(dòng)頻率和入射聲頻率相同而發(fā)生共振，在共振區(qū)內(nèi)，隔聲量出現(xiàn)最小值。在共振區(qū)有一系列的共振頻率，其中影響最大的是第一共振頻率(用f0表示)，設(shè)計(jì)應(yīng)使共振頻率區(qū)的范圍盡量窄。在一般建筑構(gòu)件中，共振基頻f0 很低，常在(520)Hz左右。單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4

18、墻體、門、窗及屋頂隔聲2 2質(zhì)量控制區(qū)質(zhì)量控制區(qū)當(dāng)頻率繼續(xù)增高，則質(zhì)量起主要控制作用，這時(shí)隔聲量隨頻率增加而增加。對(duì)于相同頻率的條件下，質(zhì)量越大，隔聲量越大，即質(zhì)量每增加一倍，隔聲量增加6dB。在質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)，構(gòu)件的隔聲量取決于質(zhì)量定律，因此此區(qū)稱為質(zhì)量控制區(qū)(II區(qū)所示)假設(shè)墻的面積無限大、墻是柔順的板沒有剛度和阻尼、聲波垂直入射時(shí)，假設(shè)墻的面積無限大、墻是柔順的板沒有剛度和阻尼、聲波垂直入射時(shí)，墻的墻的理論隔聲量理論隔聲量為：為：墻的單位面積質(zhì)量每增加一倍，隔聲量增加墻的單位面積質(zhì)量每增加一倍，隔聲量增加 6 dB ，同時(shí)入射聲頻率每增加一倍，隔聲量也增加同時(shí)入射聲頻率每增加一倍，隔聲量也

19、增加 6 dB 。dBcmfR200)(1lg10當(dāng)當(dāng) 時(shí)，上式簡(jiǎn)化為：時(shí)，上式簡(jiǎn)化為：cmf0dBfmcmfR43lg20lg20lg2000考慮到聲波考慮到聲波無規(guī)則入射時(shí)，墻的隔聲量無規(guī)則入射時(shí)，墻的隔聲量dBfmRR48lg20lg2050質(zhì)量定律質(zhì)量定律單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲例：為對(duì)例：為對(duì)1000Hz聲音的隔聲量達(dá)到聲音的隔聲量達(dá)到38dB，磚砌的墻，磚砌的墻體應(yīng)有多厚？體應(yīng)有多厚？ 查表知磚砌體容重為查表知磚砌體容重為 20002000kg/m3，單位面積重量，單位面積重量= =厚度厚度容重容重,

20、 ,則，則，38=20lg1000+ 20lg2000h -48 ，得，得h=0.3m。利用質(zhì)量定律可估算墻的厚度利用質(zhì)量定律可估算墻的厚度第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲3 3臨界頻率控制區(qū)臨界頻率控制區(qū) 當(dāng)入射頻率通過質(zhì)量控制區(qū)后繼續(xù)提高，質(zhì)量效應(yīng)與板的彎曲勁度效應(yīng)相抵消，隔聲量有較大的降低，形成一個(gè)隔聲量低谷，通常稱為“吻合谷”，而這種現(xiàn)象稱為吻合效應(yīng)。 如果板在斜入射聲波激發(fā)下產(chǎn)生的受迫彎曲波的傳播速度C0/sin 等于板固有的自由彎曲波傳播速度CB時(shí)，即出現(xiàn)C0/sin

21、= CB時(shí)，將產(chǎn)生“吻合效應(yīng)”，這時(shí)，墻板非?！绊槒摹钡馗S入射聲波彎曲，使大量聲能透射到另一側(cè)去，形成隔聲量的低谷。單層勻質(zhì)實(shí)墻 單層墻的隔聲理論第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲吻合現(xiàn)象吻合現(xiàn)象 板本身存在固有的自由彎曲波的傳播速度，該速度與板的剛度、密度以及自由彎曲波的頻率有關(guān)42Dfc 單層勻質(zhì)實(shí)墻第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲 聲波無規(guī)入射時(shí)，每種隔聲材料都會(huì)在某一頻率上發(fā)生吻合效應(yīng)，也只會(huì)發(fā)生在一定的頻率范圍內(nèi)，這一范圍有一下限頻率，被稱為“吻合臨界頻率fc”，薄、輕、柔的墻體吻合頻率高；厚、重

22、、剛的墻體吻合頻率低。 單層勻質(zhì)實(shí)墻 墻體上的孔洞（例如電線、管道穿墻的孔洞，門縫，以及墻體與頂棚交接處的縫隙等），會(huì)使墻體的隔聲性能明顯下降第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲雙層勻質(zhì)實(shí)墻 實(shí)踐與理論證明，單純依靠增加結(jié)構(gòu)的重量來提高隔聲效果既浪費(fèi)材料，隔聲效果也不理想。若在兩層墻間夾以一定厚度的空氣層，其隔聲效果會(huì)優(yōu)于單層實(shí)心結(jié)構(gòu)，從而突破質(zhì)量定律的限制。采用有空氣間層（或在間層中填放吸聲材料）的雙層墻 與單層墻相比，同樣重量的雙層墻有較大的隔聲量，或是達(dá)到同樣的隔聲量而可以減輕結(jié)構(gòu)的重量第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門

23、、窗及屋頂隔聲雙層墻的隔聲理論雙層墻的隔聲理論雙層墻的隔聲頻率特性與單層墻大體相同，還是以質(zhì)量定律為基本理論。雙層墻可以提高隔聲能力的主要原因是空氣間層的作用。當(dāng)?shù)谝粚訅κ墚?dāng)?shù)谝粚訅κ艿饺肷渎暡ǖ淖饔谜駝?dòng)時(shí)，墻間的到入射聲波的作用振動(dòng)時(shí)，墻間的空氣層發(fā)生彈性變形，相當(dāng)于具有空氣層發(fā)生彈性變形，相當(dāng)于具有減振作用的減振作用的“彈簧彈簧”，很大地減弱，很大地減弱了傳播到第二層墻面的振動(dòng)，提高了傳播到第二層墻面的振動(dòng)，提高了墻體的隔聲量。了墻體的隔聲量。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲 影響雙層墻隔聲能力的因素影響雙層墻隔聲能力的因素 a. 空氣層的厚度空

24、氣層的厚度 最小厚度5cm 一般空氣層厚10cm，有8-10dB的隔聲增量第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲 影響雙層墻隔聲能力的因素影響雙層墻隔聲能力的因素 b. 雙層墻的固有振動(dòng)頻率雙層墻的固有振動(dòng)頻率及共振及共振 系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率可用右式計(jì)算 當(dāng)入射聲的頻率與固有共振頻率接近時(shí)，發(fā)生共振，隔聲量大幅度下降；當(dāng)入射聲頻率 時(shí)，雙層墻的隔聲量才有明顯地提高。第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲02ff 影響雙層墻隔聲能力的因素影響雙層墻隔聲能力的因素第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、

25、門、窗及屋頂隔聲c. 聲橋聲橋 雙層墻之間的剛性連接稱為“聲橋”。 雙層墻之間有剛性連接，則一側(cè)墻體振動(dòng)的能量將由剛性連接件傳至另一側(cè)墻體，空氣層將失去彈性作用。 在建筑施工中應(yīng)注意避免碎磚、灰漿等落入空氣層中，輕質(zhì)墻需考慮兩墻板間的支撐點(diǎn)。d. 吻合效應(yīng)吻合效應(yīng) 若兩層墻的面密度和厚度均相同，隔聲量曲線將出現(xiàn)深的吻合谷。雙層勻質(zhì)實(shí)墻第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲輕質(zhì)墻 建筑設(shè)計(jì)和建筑工業(yè)化的趨勢(shì)是提倡采用輕質(zhì)隔墻代替厚重的隔墻。目前用得較多的是紙面石膏板、加氣混凝土板等 為了提高輕質(zhì)墻的隔聲效果，一般采用以下措施：如果兩層輕質(zhì)墻體之間設(shè)空氣層，且

26、空氣層的厚度達(dá)到如果兩層輕質(zhì)墻體之間設(shè)空氣層，且空氣層的厚度達(dá)到75mm75mm，對(duì)于大，對(duì)于大多數(shù)頻帶，隔聲量可以增加多數(shù)頻帶，隔聲量可以增加8 810dB10dB以多孔材料填充輕質(zhì)墻體之間的空氣層，可以顯著提高輕質(zhì)墻的隔聲以多孔材料填充輕質(zhì)墻體之間的空氣層，可以顯著提高輕質(zhì)墻的隔聲量量輕質(zhì)墻體的材料的層數(shù)、填充材料的種類對(duì)隔聲性能都有影響輕質(zhì)墻體的材料的層數(shù)、填充材料的種類對(duì)隔聲性能都有影響輕質(zhì)墻通常固定在龍骨上，在板材和龍骨間加彈性墊層會(huì)增加隔聲量輕質(zhì)墻通常固定在龍骨上，在板材和龍骨間加彈性墊層會(huì)增加隔聲量第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲填填充

27、充材材料料層層數(shù)數(shù)龍龍 骨骨門、窗和屋頂門門 提高門隔聲能力的關(guān)鍵在于門扇及其周邊縫隙的處理 隔聲門應(yīng)為面密度較大的復(fù)合構(gòu)造，門扇周邊應(yīng)當(dāng)密封 需要經(jīng)常開啟的門，可以用設(shè)置“聲閘”的方法，即設(shè)置雙層門并在雙層門之間的門斗內(nèi)壁鋪貼強(qiáng)吸聲材料第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲蒙特利爾無線電播音室平面布置蒙特利爾無線電播音室平面布置蒙特利爾電視演播室平面布置蒙特利爾電視演播室平面布置門、窗和屋頂窗 窗的隔聲性能除與窗的面密度、共振等因素有關(guān)外，在設(shè)計(jì)時(shí)還須留心以下幾點(diǎn)第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲對(duì)于可開啟的窗，

28、如果沒有壓縫條，對(duì)于可開啟的窗，如果沒有壓縫條，使用厚度超過使用厚度超過4mm的玻璃，無助于的玻璃，無助于提高其隔聲性能提高其隔聲性能如果雙層窗的一樘是固定的并且密如果雙層窗的一樘是固定的并且密封，另一樘窗的縫隙不會(huì)有明顯影響封，另一樘窗的縫隙不會(huì)有明顯影響雙層窗的隔聲量隨兩窗之間的空腔雙層窗的隔聲量隨兩窗之間的空腔厚度而增加，且對(duì)改善隔絕低頻噪聲厚度而增加，且對(duì)改善隔絕低頻噪聲尤其明顯尤其明顯多層窗的隔聲性能主要決定于總的多層窗的隔聲性能主要決定于總的有效空腔厚度，而不是決定于玻璃的有效空腔厚度，而不是決定于玻璃的層數(shù)層數(shù)玻璃厚度相同時(shí)之吻合效應(yīng)玻璃厚度相同時(shí)之吻合效應(yīng)玻璃厚度不同時(shí)之吻合效

29、應(yīng)玻璃厚度不同時(shí)之吻合效應(yīng)播音室隔音窗的構(gòu)造播音室隔音窗的構(gòu)造門、窗和屋頂屋頂屋頂 一般屋頂構(gòu)造及隔聲性能大致可歸為以下幾類： 輕質(zhì)的坡屋頂構(gòu)造一般不考慮氣密性，隔聲量很少超輕質(zhì)的坡屋頂構(gòu)造一般不考慮氣密性，隔聲量很少超151520dB20dB 鋼筋混凝土平屋頂?shù)拿婷芏纫话阌袖摻罨炷疗轿蓓數(shù)拿婷芏纫话阌?00kg/m200kg/m2 2甚至更大，隔聲量可達(dá)甚至更大，隔聲量可達(dá)454550dB50dB，足以抑制一般的侵?jǐn)_噪聲，足以抑制一般的侵?jǐn)_噪聲 帶有吊天棚的輕質(zhì)屋頂?shù)母袈暳靠蛇_(dá)到帶有吊天棚的輕質(zhì)屋頂?shù)母袈暳靠蛇_(dá)到303035dB35dB；帶有吊頂?shù)匿佂?；帶有吊頂?shù)匿佂撸ɑ蚴澹┬蔽蓓數(shù)母袈?/p>

30、量可達(dá)（或石板）斜屋頂?shù)母袈暳靠蛇_(dá)353540dB40dB 屋頂如果考慮閣樓空間通風(fēng)，或設(shè)置采光天窗，甚至是穹頂采光，屋頂如果考慮閣樓空間通風(fēng)，或設(shè)置采光天窗，甚至是穹頂采光，則須依每種條件的限制綜合分析對(duì)屋頂隔聲性能的影響則須依每種條件的限制綜合分析對(duì)屋頂隔聲性能的影響第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.4 墻體、門、窗及屋頂隔聲樓板隔聲 通常講樓板隔聲，主要是指隔絕撞擊聲的性能 樓板下面的撞擊聲聲壓級(jí)撞擊聲聲壓級(jí)，決定于樓板的彈性模量、密度、厚度等因素，但又主要決定于樓板的厚度主要決定于樓板的厚度第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.5 樓板隔聲L標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)與隔

31、聲效果成反比，標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)與隔聲效果成反比，L越大，隔聲性能越差越大，隔聲性能越差.樓板隔聲措施第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.5 樓板隔聲1、聲源處： 可鋪設(shè)可鋪設(shè)彈性面層彈性面層以減少樓板本身的以減少樓板本身的振動(dòng)。對(duì)高頻聲效果顯著。振動(dòng)。對(duì)高頻聲效果顯著。2、傳播途徑上： 可在樓層之間或樓板與墻之間加可在樓層之間或樓板與墻之間加彈性墊層彈性墊層3、接收點(diǎn)上： 在樓板下增加在樓板下增加彈性懸吊式頂棚彈性懸吊式頂棚，或，或作吸聲處理作吸聲處理 首先應(yīng)對(duì)聲源進(jìn)行控制，然后改善樓板隔絕撞擊聲的性能。隔聲測(cè)量 空氣聲隔聲量隔聲量隔聲量R R第3.2章 建筑吸聲 擴(kuò)散反射 建筑隔聲 3.2.6 建筑隔聲測(cè)量與單值評(píng)價(jià) 發(fā)聲室與相鄰的受聲室聲壓級(jí)分別為L(zhǎng)p1、 Lp2， 提高隔墻隔聲量、增加房間吸聲量、減小隔墻面積都有助于降低房間噪聲。此式用于檢驗(yàn)和選擇隔墻的隔