第章建筑隔聲

1、 第第3章章 建筑隔聲建筑隔聲一、隔聲指標(biāo)一、隔聲指標(biāo)隔聲量隔聲量R 隔聲量：隔聲量：R= 10 lg 1/ db, 透射系數(shù)：透射系數(shù)： =E / Eo R越大越大建筑構(gòu)件的隔聲性能越好。建筑構(gòu)件的隔聲性能越好。 注意：注意：R與頻率有關(guān)。與頻率有關(guān)。二、聲音在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播聲音在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播1、由空氣聲直接傳播、由空氣聲直接傳播2、由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播、由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播3、固體的撞擊或振動(dòng)的直接作用、固體的撞擊或振動(dòng)的直接作用1、2為空氣聲傳播為空氣聲傳播,3為固體聲傳播為固體聲傳播隔聲的最基本原理：減小構(gòu)件的振動(dòng)隔聲的最基本原理：減小構(gòu)件的振動(dòng) 三、墻體隔聲材料（構(gòu)造）

2、三、墻體隔聲材料（構(gòu)造）（一）、單層勻質(zhì)密實(shí)墻隔絕空氣聲的特性（一）、單層勻質(zhì)密實(shí)墻隔絕空氣聲的特性 質(zhì)量定律質(zhì)量定律墻體的隔聲量在一定的范圍墻體的隔聲量在一定的范圍 內(nèi)取決于墻體單位面積的質(zhì)內(nèi)取決于墻體單位面積的質(zhì) 量和頻率。量和頻率。 R = 20 lgR = 20 lg（fmfm）+ k = 20 lgf + 20 lg+ k = 20 lgf + 20 lg m +k m +k k k常數(shù)，當(dāng)聲波為無規(guī)入射時(shí)常數(shù)，當(dāng)聲波為無規(guī)入射時(shí)k = - 48k = - 48 說明說明:1、當(dāng)墻的單位面積質(zhì)量墻的單位面積質(zhì)量m增加增加1倍倍 （或者說對(duì)于已知 材料的墻體厚度加倍）， 隔聲量提高隔聲

3、量提高6分貝；分貝； 頻率加倍，頻率加倍，R也增加也增加6分貝。分貝。 2、上述公式計(jì)算出的隔聲量可能與實(shí)際值差 別較大，故實(shí)際的隔聲量常用實(shí)驗(yàn)測出。實(shí)際的隔聲量常用實(shí)驗(yàn)測出。 造成上述計(jì)算不準(zhǔn)的一個(gè)重要原因是構(gòu)件 的隔聲量還受另一規(guī)律的影響，即吻合效 應(yīng)的影響。吻合效應(yīng)吻合效應(yīng)當(dāng)聲波入射到墻板上，墻板被聲波激發(fā)后會(huì)產(chǎn)生當(dāng)聲波入射到墻板上，墻板被聲波激發(fā)后會(huì)產(chǎn)生受迫彎曲振動(dòng)而產(chǎn)生彎曲波。受迫彎曲振動(dòng)而產(chǎn)生彎曲波。 墻板不斷的受聲波墻板不斷的受聲波激發(fā)，并不斷的產(chǎn)生彎曲波，當(dāng)后來的入射聲波激發(fā)，并不斷的產(chǎn)生彎曲波，當(dāng)后來的入射聲波和原來墻體的彎曲波產(chǎn)生如下關(guān)系時(shí)，墻體振動(dòng)和原來墻體的彎曲波產(chǎn)生如

4、下關(guān)系時(shí)，墻體振動(dòng)振幅被大大加強(qiáng)，聲能透射量增大，隔聲量降低振幅被大大加強(qiáng)，聲能透射量增大，隔聲量降低很多。很多。 b= /sin fRfc吻合谷吻合谷當(dāng)入射聲波頻率為某個(gè)吻合臨界頻當(dāng)入射聲波頻率為某個(gè)吻合臨界頻 率時(shí)，墻板的隔聲量下降很多，形率時(shí)，墻板的隔聲量下降很多，形 成隔聲量的低谷。這是聲學(xué)設(shè)計(jì)中成隔聲量的低谷。這是聲學(xué)設(shè)計(jì)中 應(yīng)盡量避免的。應(yīng)盡量避免的。問題如何避免吻合效應(yīng)問題如何避免吻合效應(yīng)?避免避免單層墻單層墻的吻合效應(yīng)方法：的吻合效應(yīng)方法： 谷的深度與材料的內(nèi)損耗有關(guān)谷的深度與材料的內(nèi)損耗有關(guān)， 內(nèi)損耗因素越?。ㄈ玟摗X等材料），吻合谷越深內(nèi)損耗因素越?。ㄈ玟?、鋁等材料），吻合

5、谷越深。 對(duì)鋼板、鋁板等: 涂刷阻尼材料來增加阻尼損耗，涂刷阻尼材料來增加阻尼損耗， 使吻合谷變淺。使吻合谷變淺。 吻合谷如果落在主要聲頻范圍，將使墻的隔聲性能 大大降低. 設(shè)法避免: 采用硬而厚的墻板來降低臨界頻率采用硬而厚的墻板來降低臨界頻率 用軟而薄的墻板提高臨界頻率，用軟而薄的墻板提高臨界頻率， 使之不出現(xiàn)在人耳敏感的聲頻范圍。（三）、雙層均質(zhì)密實(shí)墻（三）、雙層均質(zhì)密實(shí)墻構(gòu)造特點(diǎn)：構(gòu)造特點(diǎn)：1）、兩墻之間留有空氣層，）、兩墻之間留有空氣層， 2）、可在空氣層中填多孔材料。）、可在空氣層中填多孔材料。 雙層墻提高隔聲量的原理：雙層墻提高隔聲量的原理： 空氣層的彈簧減振作用空氣層的彈簧減振

6、作用 隔聲量的大小等于：隔聲量的大小等于： 雙層墻兩邊密實(shí)墻的隔聲量加上空氣層附加隔雙層墻兩邊密實(shí)墻的隔聲量加上空氣層附加隔 聲量。聲量。提高雙層墻隔聲量的方法：提高雙層墻隔聲量的方法： 1）、增大空氣層的厚度（）、增大空氣層的厚度（ 7.5cm） 2）、減少聲橋，即減少剛性連接。）、減少聲橋，即減少剛性連接。3）、避免共振（注意共振與吻合效應(yīng)之間的區(qū)）、避免共振（注意共振與吻合效應(yīng)之間的區(qū) 別）。別）。 共振頻率：共振頻率：f0 = 600（1/m1+1/m2）1/2 / L1/2 避免共振方法：避免共振方法： 設(shè)計(jì)時(shí)使設(shè)計(jì)時(shí)使f 0不落在主要聲頻范圍。在空不落在主要聲頻范圍。在空 氣層中填

7、多孔材料。氣層中填多孔材料。4）、）、避免避免雙層墻雙層墻的吻合效應(yīng)：的吻合效應(yīng)： （1）、兩層墻不等厚，）、兩層墻不等厚， （2）、兩層墻質(zhì)量不同，）、兩層墻質(zhì)量不同， （3）、兩層墻不平行。）、兩層墻不平行。（三）、輕型墻的空氣聲隔絕（三）、輕型墻的空氣聲隔絕提高隔聲量的措施：提高隔聲量的措施：1）、將多層密實(shí)板用多孔材料分隔，作成夾層結(jié)構(gòu)。）、將多層密實(shí)板用多孔材料分隔，作成夾層結(jié)構(gòu)。2）、采用雙層或多層薄板迭合。）、采用雙層或多層薄板迭合。3）、作成分離式雙墻。）、作成分離式雙墻。4）、采用彈性連接。）、采用彈性連接。5）、避免吻合效應(yīng)。）、避免吻合效應(yīng)。6）、增加結(jié)構(gòu)阻尼。）、增加結(jié)

8、構(gòu)阻尼。作業(yè)：作業(yè)：1、何謂質(zhì)量定律？如何避免吻合效、何謂質(zhì)量定律？如何避免吻合效 應(yīng)對(duì)建筑構(gòu)件隔聲性能的影響？應(yīng)對(duì)建筑構(gòu)件隔聲性能的影響？ 2、列舉一兩種方案，說明如何提高、列舉一兩種方案，說明如何提高 輕型墻的隔聲能力。輕型墻的隔聲能力。（四）、門窗隔聲（四）、門窗隔聲1）、門：）、門：1、采用厚而重的門扇，、采用厚而重的門扇，2、設(shè)置雙道門、設(shè)置雙道門2、設(shè)門斗，、設(shè)門斗，4、設(shè)聲閘、設(shè)聲閘 ，5、注意密封、注意密封2）、窗：）、窗：1、避免吻合效應(yīng)，、避免吻合效應(yīng)，2、注意密封、注意密封頂棚和墻面作吸聲處理聲閘（五）、樓板隔聲（隔絕撞擊聲）（五）、樓板隔聲（隔絕撞擊聲）改善樓板隔絕撞擊

9、聲性能的主要措施：改善樓板隔絕撞擊聲性能的主要措施：1、在承重樓板上鋪放彈性材料在承重樓板上鋪放彈性材料，有助于減弱所受，有助于減弱所受 的撞擊，對(duì)于改善樓板隔絕中、高頻撞擊聲的的撞擊，對(duì)于改善樓板隔絕中、高頻撞擊聲的 性能有顯著的效用。性能有顯著的效用。2、浮筑構(gòu)造浮筑構(gòu)造 在樓板承重層與面層之間設(shè)置彈性墊層在樓板承重層與面層之間設(shè)置彈性墊層，以減弱結(jié)構(gòu)層的振動(dòng)。還應(yīng)注意在樓板面層和墻體交接處設(shè)置相應(yīng)的隔離構(gòu)造，以防墻體振動(dòng)。3、在承重樓板下加設(shè)吊頂在承重樓板下加設(shè)吊頂，對(duì)于改善樓板 隔絕空 氣噪音和撞擊噪音的性能都有明 顯效用。四、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)四、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1、空

10、氣聲隔聲量空氣聲隔聲量 聲音從發(fā)聲室傳到受聲室，其聲音從發(fā)聲室傳到受聲室，其受聲室聲壓級(jí)的降受聲室聲壓級(jí)的降 低值由兩部分構(gòu)成低值由兩部分構(gòu)成：隔聲和吸聲。隔聲和吸聲。 空氣聲隔聲量： 發(fā)聲室與受聲室的平均聲壓級(jí)差， 再加上受聲室吸聲量和被測試件面積的修正 值。其計(jì)算公式為其計(jì)算公式為 LP1 - LP2 =R+ 10lg A/S R= LP1 - LP2 + 10lg S/A， S為隔聲構(gòu)件的面積，為隔聲構(gòu)件的面積，A為受聲室的吸聲量為受聲室的吸聲量 。對(duì)于現(xiàn)場測量，上式可變換為對(duì)于現(xiàn)場測量，上式可變換為 Dnt=D + 10lg T/T0 Dnt標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)差；標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)差；T0 = 0.5

11、 S，D聲壓級(jí)差。聲壓級(jí)差。 T混響時(shí)間?；祉憰r(shí)間。2、樓板撞擊聲級(jí)樓板撞擊聲級(jí) 用標(biāo)準(zhǔn)撞擊器撞擊樓板，在樓板下的房間內(nèi)測用標(biāo)準(zhǔn)撞擊器撞擊樓板，在樓板下的房間內(nèi)測定其產(chǎn)生的聲壓級(jí)，稱之為撞擊聲壓級(jí)。經(jīng)過受定其產(chǎn)生的聲壓級(jí)，稱之為撞擊聲壓級(jí)。經(jīng)過受聲室吸聲量修正后，稱為規(guī)范化撞擊聲級(jí)：聲室吸聲量修正后，稱為規(guī)范化撞擊聲級(jí)： Lpn = Lp1 +10lg A/A0 Lpn 規(guī)范化撞擊聲級(jí)規(guī)范化撞擊聲級(jí) ； Lp1 樓板下房間測得的平均撞擊聲壓樓板下房間測得的平均撞擊聲壓級(jí)；級(jí)； A樓板下的總吸聲量；樓板下的總吸聲量； Ao 等效吸聲量，宜取等效吸聲量，宜取10m2對(duì)于現(xiàn)場測量： LpnT = L

12、p1 10lgT/T0T0參考混響時(shí)間，對(duì)于住宅、旅館客房 和醫(yī)院病房，取0.5S。3、隔聲指數(shù)、隔聲指數(shù)單一指標(biāo)評(píng)價(jià)法單一指標(biāo)評(píng)價(jià)法（1）、平均隔聲量）、平均隔聲量各頻帶隔聲量的算術(shù)平均各頻帶隔聲量的算術(shù)平均 值。值。（2）、計(jì)權(quán)隔聲量）、計(jì)權(quán)隔聲量Rw隔聲指數(shù)（它考慮了人耳隔聲指數(shù)（它考慮了人耳 聽覺的頻率特性和一般構(gòu)件的隔聲頻率特聽覺的頻率特性和一般構(gòu)件的隔聲頻率特 性）。性）。Rw確定方法：確定方法：1）、按）、按1/3倍頻程測量構(gòu)件的隔聲量倍頻程測量構(gòu)件的隔聲量R并畫出構(gòu)件的并畫出構(gòu)件的 隔聲頻率曲線。隔聲頻率曲線。2）、按一定規(guī)則以同一比例在透明紙上畫參考曲線）、按一定規(guī)則以同一比

13、例在透明紙上畫參考曲線 （標(biāo)準(zhǔn)折線）。（標(biāo)準(zhǔn)折線）。3）、將參考曲線覆蓋在構(gòu)件隔聲頻率曲線圖上，使）、將參考曲線覆蓋在構(gòu)件隔聲頻率曲線圖上，使 兩者的橫坐標(biāo)頻率刻度對(duì)齊，上下移動(dòng)參考曲兩者的橫坐標(biāo)頻率刻度對(duì)齊，上下移動(dòng)參考曲 線，直到各個(gè)頻率的不利偏差（指低于參考曲線，直到各個(gè)頻率的不利偏差（指低于參考曲 線的線的db數(shù)）的總和盡量地大，但不超過數(shù)）的總和盡量地大，但不超過32dB 或總和尚未達(dá)到或總和尚未達(dá)到32.0dB,而某一頻帶的不利偏而某一頻帶的不利偏 差已達(dá)差已達(dá)8.0dB為止。為止。4）、參考曲線上）、參考曲線上500Hz點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的dB數(shù)就是該構(gòu)件的數(shù)就是該構(gòu)件的 計(jì)權(quán)隔聲量

14、計(jì)權(quán)隔聲量Rw。作業(yè)：1、某演講廳的尺寸為16.0mX12.5mX5.0m(高）,500Hz混響時(shí)間為1.2S，假設(shè)該演講廳與一噪音車間相連，相連的隔墻面積為12.5X5.0m, 測得兩房間的噪音聲壓級(jí)差為30分倍,求該隔墻的隔聲量.。五、組合構(gòu)件的綜合隔聲量五、組合構(gòu)件的綜合隔聲量 設(shè)一個(gè)組合隔聲構(gòu)件由幾個(gè)分構(gòu)件組成設(shè)一個(gè)組合隔聲構(gòu)件由幾個(gè)分構(gòu)件組成 ，各個(gè)，各個(gè) 分構(gòu)件自身的隔聲量為分構(gòu)件自身的隔聲量為Ri，透射系數(shù)為，透射系數(shù)為 面積面積 是是Si，則組合構(gòu)件的綜合隔聲量的計(jì)算公式為：，則組合構(gòu)件的綜合隔聲量的計(jì)算公式為： R=10lg 1/ = （Si i）/ Si = （Si 10

15、-Ri / 10 ）/ Si 例：某墻面積為例：某墻面積為20平米，墻上有一門，面積平米，墻上有一門，面積2平米。平米。 墻體的隔聲量為墻體的隔聲量為50分貝，門的隔聲量為分貝，門的隔聲量為20分分 貝。求該墻的綜合隔聲量。貝。求該墻的綜合隔聲量。解：已知解：已知 R1= 50 dB ，S1=18 m2，R2=20dB， S2=2m2 = （Si 10 -Ri / 10 ）/ Si =（18 10-5+2 10 -2）/ （18+2） =0.001009 R=10lg1/ = 30 dB一堵隔聲量為一堵隔聲量為50 分貝的墻分貝的墻,若上面開了一個(gè)面積為若上面開了一個(gè)面積為墻面積百分之一的洞，

16、則墻的綜合隔聲量降低到僅墻面積百分之一的洞，則墻的綜合隔聲量降低到僅為為20分貝，開一個(gè)千分之一的洞，綜合隔聲量為分貝，開一個(gè)千分之一的洞，綜合隔聲量為30分貝，因此，隔聲設(shè)計(jì)中防止隔聲構(gòu)件上的孔洞和分貝，因此，隔聲設(shè)計(jì)中防止隔聲構(gòu)件上的孔洞和縫隙透聲是十分重要的，同時(shí)要注意提高門窗的隔縫隙透聲是十分重要的，同時(shí)要注意提高門窗的隔聲量。聲量。等透射量設(shè)計(jì)原理等透射量設(shè)計(jì)原理 設(shè)：由墻和門組成的一隔墻，已知門的隔聲量設(shè)：由墻和門組成的一隔墻，已知門的隔聲量Rd，面積面積Sd，墻的隔聲量為，墻的隔聲量為Rw，面積為，面積為Sw，則，則 按按“等透射量等透射量”原理設(shè)計(jì)：原理設(shè)計(jì)： w Sw= d

17、Sd Rw =10lg Sw / （Sd d ）= Rd +10 lg Sw/Sd 通常，門的面積大致為墻的面積的通常，門的面積大致為墻的面積的1/51/10， 墻的隔聲量只要比門或窗高出墻的隔聲量只要比門或窗高出10分貝即可。分貝即可。六、建筑隔聲六、建筑隔聲1）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲設(shè)計(jì)）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲設(shè)計(jì)（1）、確定噪音源的各頻帶聲壓級(jí)（2）、確定允許噪音標(biāo)準(zhǔn)，A：對(duì)于觀眾廳 可以按劇院和多用途聲學(xué)、設(shè)計(jì)規(guī)范中的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR限值確定標(biāo)準(zhǔn)。B：對(duì)于語言交流用的房間可以根據(jù)談話人之間的距離按照噪音對(duì)語言通信的干擾要求確定噪音評(píng)價(jià)數(shù)NR標(biāo)準(zhǔn)。（3）、確定需要的隔聲量（4）、選擇隔聲墻體。2）、建筑的

18、隔振與消聲）、建筑的隔振與消聲（1）、隔聲罩作用：隔聲、隔振。結(jié)構(gòu)：（1）外層通常用（1。52）mm厚的鋼板或膠合 板、紙面石膏板、鋁板制成 （2）鋼板內(nèi)涂上一層阻尼層（特制的阻尼漆，或 瀝青加纖維材料）。 （3）在阻尼層外鋪放一層吸聲材料 （4）在罩與機(jī)器之間至少要留出5cm以上的空隙 （5）在罩與基礎(chǔ)之間墊橡膠墊層。阻尼層的作用：避免吻合效應(yīng)和板的低頻共振。罩的隔聲原理：IL = 10 lg （/） = R + 10 lg IL插入損失（表示在罩外空間某點(diǎn) ，加罩前后的聲壓級(jí)差值。 罩內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù) ，當(dāng)當(dāng) 等于等于 時(shí)，時(shí)，IL為為0，因此內(nèi)表面吸聲系數(shù)過小，降噪效果很差。（2）、不連續(xù)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：將房間作成一個(gè)從聲學(xué)上獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，房間與主體建筑結(jié)構(gòu)分開，采用這種結(jié)構(gòu)，無須厚重的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，平均隔聲量可達(dá)60到65分貝。注意：在斷開的圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間不能有堅(jiān)硬的材料（聲橋），連接；應(yīng)盡量減小開口的面積。上述隔聲罩也是一種不連續(xù)結(jié)構(gòu)。用途：聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，機(jī)器設(shè)備