04第四講 空氣聲隔聲處理

噪聲治理課程第四講空氣聲隔聲處理——清華大學(xué)建筑學(xué)院燕翔噪聲治理課程第四講空氣聲隔聲處理——清華大學(xué)建筑學(xué)院燕翔噪聲治理課程第四講空氣聲隔聲處理一一清華大學(xué)建筑學(xué)院燕翔噪聲治理課程第四講空氣聲隔聲處理一一清華大學(xué)建筑學(xué)院燕翔層樓板底，出現(xiàn)吊頂內(nèi)的側(cè)向傳聲，造成房間實(shí)際隔聲量比隔墻隔聲量低很多。3門窗隔聲門窗需要開啟，使得它的隔聲性能與墻體有很大不同，門窗隔聲不僅依賴于門扇或窗扇的隔聲性能，而且受到扇與框之間縫隙的嚴(yán)重影響。門窗隔聲量的上限是門扇或窗扇的隔聲量，這個(gè)量隨著框扇間縫隙的增大而變小，在中高頻段尤為其明顯。3.1門的隔聲普通建筑用門主要考慮輕便、靈活、經(jīng)濟(jì)等因素，沒有專門的隔聲處理，隔聲性能很低。木門常用木板、木夾板、纖維密度板制成，門扇重量較輕，門縫隙大，隔聲差，一般在15-20dB左右。鋼制門以角鋼為框架，鋼板作為面層，重量大一些，門縫出于密封考慮場(chǎng)加裝密封條，隔聲比木門好，常在20-25dB左右。還有一種塑料（塑鋼門），門框?yàn)樗茕撔筒牛T扇為塑料板拼和，重量很輕，五金密封較差，隔聲量一般不超過(guò)15dB。在高噪聲隔聲中需要使用隔聲門，提高門的隔聲性能一方面需要提高門扇的隔聲量，另一方面需要處理好門縫。提高門扇自身隔聲量的方法有：1）增加門扇重量和厚度。但重量不能太大，否則難于開啟，門框支撐也成問(wèn)題；太厚也不行，不但影響開啟，而且也受到鎖具的限制。常規(guī)建筑隔聲門重量在50kg/m2以內(nèi)，厚度不大于8cm。2）使用不同密度的材料疊合而成，如多層鋼板、密度板復(fù)合，各層的厚度也不同，防止共振和吻合效應(yīng)。3）在門扇內(nèi)形成空腹，內(nèi)填吸聲材料。隔聲門門扇的隔聲量可做到50-55dB。門縫處理的方法有：1）將門框作成多道企口，并使用密封膠條或密封海綿密封。采用密封條時(shí)要保證門縫各處受壓均勻，密封條處處受壓。有時(shí)采用兩道密封條，但必須保證門扇和門框的加工精度，配合良好，否則反倒局部漏縫，弄巧成拙。2）采用機(jī)械壓緊裝置，如壓條等。門的周邊安裝壓緊裝置，鎖門轉(zhuǎn)動(dòng)扳手時(shí)，通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)將壓緊裝置壓在門框上，可獲得良好的密封性。對(duì)于下部沒有門檻的隔聲門，必須在門扇底安裝這種機(jī)械密封裝置，關(guān)門時(shí)，壓條自動(dòng)壓在地面上密封。通過(guò)良好門縫處理的單隔聲門隔聲量可達(dá)到45-50dB。3.3聲閘單門受到重量、厚度、門縫等因素的限制，隔聲量很難超過(guò)45dB，為了獲得更高的隔聲性能，可以采用雙層門。如果雙層門之間有一定空間，空間內(nèi)安裝強(qiáng)吸聲材料，那么就形成了隔聲量很高的聲閘結(jié)構(gòu)。聲閘在使用時(shí)，總保持有一扇門是關(guān)閉的，對(duì)開門進(jìn)入房間的過(guò)程也具有良好的隔聲性能。聲閘的整體隔聲量相當(dāng)于兩扇門中隔聲量高數(shù)值加上一個(gè)附加隔聲量。附加隔聲量與門斗的體積和吸聲有關(guān)，體積越大，吸聲越強(qiáng)，附加隔聲量越大。附加隔聲量最大值為另一扇門的隔聲量。例如，常規(guī)聲閘的兩扇門隔聲量分別為40dB，附加隔聲量為25dB，那么聲閘的隔聲量可達(dá)65dB。3.3窗的隔聲隔聲最薄弱之處往往是窗戶。單層8mm左右玻璃的隔聲量只有25dB左右。雖然玻璃很重，確實(shí)是一種好的隔聲材料，同樣厚度，玻璃的隔聲量比水泥還大，但是，建筑上難于見到150mm厚的玻璃板。所謂中空隔聲玻璃隔聲性能增加很少，因?yàn)閮蓪又g的窄空氣層不足lcm,兩層玻璃被密封的空氣嚴(yán)重地耦合在一起,振動(dòng)方式就像連在一起的單層窗一樣，有些頻率反倒會(huì)發(fā)生共振。中空玻璃具有更理想的保溫性能，但認(rèn)為比普通同樣厚度的玻璃的隔聲性能好很多是錯(cuò)誤的。有一種積層玻璃，近似于汽車前擋風(fēng)的那種安全玻璃。玻璃是夾層三明治式，兩層玻璃之間夾有透明膠片，使得兩部分玻璃獨(dú)立振動(dòng)并在振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生阻尼,夾膠厚度超過(guò)5mm的這種玻璃比厚度相同的普通玻璃的Rw高5-10dB。窗同樣有縫隙漏聲的問(wèn)題。平開窗比推拉窗的密閉性好，隔聲性能也要好。隔聲窗需要在窗扇和窗框之間使用密封橡膠條?？梢允褂脙蓪硬Ａ耆蛛x的方法，形成雙層窗提高隔聲性能，玻璃的間距至少大于50mm,大于100mm更好。很大的空氣層使得兩層玻璃獨(dú)立地振動(dòng)，隔聲可以提高10-15dB。更重要的是雙層窗的降噪能力在250Hz以及250Hz以下低頻范圍有所提高。里外安裝良好的、周遍安裝有吸聲材料的、密封嚴(yán)實(shí)的雙層窗隔聲量可以達(dá)到45dB（如上圖）。采用兩層玻璃時(shí)，最好兩層玻璃的不等厚度，可以減弱吻合效應(yīng)。如果將其中一層玻璃作成傾斜的，可以使得上下具有不同的空氣層厚度，有利于防止兩層玻璃之間的共振。更高要求的隔聲窗可以采用三層不等厚的玻璃，做成三層窗，而且玻璃是傾斜的，這樣的隔聲窗可以達(dá)到50-55dB的隔聲量。4隔聲罩與隔聲屏障可以使用隔聲罩將小型噪聲源圍閉起來(lái)降低噪聲。有時(shí)受到條件的限制不能完全封閉聲源，只能進(jìn)行部分封閉或遮擋，形成局部隔聲罩或隔聲屏障。4.1隔聲罩隔聲罩需要將聲源包圍起來(lái)，其降噪效果取決于罩壁的隔聲量和罩內(nèi)的吸聲情況。罩壁的隔聲量越大，罩內(nèi)的吸聲量越多，降噪效果越好。理論計(jì)算公式為：IL=R+101ga，其中IL是降噪量，R是罩壁的隔聲量，a是罩內(nèi)的平均吸聲系數(shù)?？梢钥闯?，因?yàn)閍恒小于1，10lga就恒小于0,隔聲罩降噪量永遠(yuǎn)比罩壁的隔聲量小。隔聲罩內(nèi)的吸聲量對(duì)降噪效果影響很大，如果吸聲量過(guò)小，甚至沒有任何降噪效果。隔聲罩通常采用1.5-2mm的鋼板支撐，鋼板內(nèi)層刷瀝青等阻尼層，外殼也可以使用膠合板、紙面石膏板或鋁板制成。阻尼的目的是為了避免吻合效應(yīng)和低頻共振而降低隔聲效果。阻尼層外可再鋪一層吸聲材料（如離心玻璃棉+穿孔板罩面等）。罩與機(jī)器之間應(yīng)防止接觸，并留一定間隙，并在罩與基礎(chǔ)之間墊減振墊，防止機(jī)器振動(dòng)傳給隔聲罩。對(duì)于需要通風(fēng)散熱的設(shè)備，應(yīng)在隔聲罩上設(shè)置消聲管道。許多設(shè)備，如球磨機(jī)、空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等都可以采用隔聲罩降低噪聲。4.2隔聲屏障（室內(nèi)）在室內(nèi)，由于存在很多混響聲，而隔聲屏的作用主要的遮擋直達(dá)聲，因此室內(nèi)隔聲屏隔聲效果比較差。當(dāng)結(jié)合室內(nèi)吸聲處理措施時(shí)，如天花吸聲、墻面吸聲等，反射聲下降，室內(nèi)隔聲屏方能發(fā)揮一定作用。由于隔聲屏的“開敞性”不可能具有很高的隔聲性能，一般只有10-15dB，所以隔聲屏本身隔聲量也不要求很高，25dB足夠了。隔聲屏的兩面最好都做成吸聲表面，至少面向聲源的一側(cè)應(yīng)做吸聲，通過(guò)吸聲降低反射聲，可獲得好的隔聲效果。5隔聲的降噪效果計(jì)算5.1組合隔聲量當(dāng)墻上有門窗時(shí)，因門窗的隔聲量比墻低，因此整體隔聲量下降。組合墻體隔聲量與墻和門的隔聲量、面積有關(guān)。一般來(lái)講，墻比門的隔聲量最多高10dB為好，墻體隔聲再高，由于門的影響，組合隔聲量也不會(huì)提高。計(jì)算組合隔聲量的公式是：T-S+T-ST二—才—4，其中t是組合墻的透射系數(shù)，T是墻體的透射系數(shù)，T是門的透射系數(shù)，SS+Swdwwd是墻的面積，S是門的面積。d

R透射系數(shù)T和隔聲量R的關(guān)系是：工二10F。例：某墻隔聲量R=50dB,面積S=18m2，墻上一門，其隔聲量R=20dB,面積2m2,求其組合墻隔聲量。wwdT-S+T-S解：組合墻平均透射系數(shù)為：T=fwddS+SRr=lO^Rr=lO^io=0.01其中:故,_R其中:故,R=50dBT二10_10=0.00001,R=20dB

wwd0.00001X20+0.01X2t==0.0010118+2R=10R=10-lg1=10-lgT10.00101=10-lg990.1沁30dB則該組合墻的隔聲量為30dB。由例題可以看出，墻上有門時(shí)，如果門的隔聲量不高，墻的隔聲量即便很高，組合隔聲量也不會(huì)高。墻上設(shè)計(jì)有門時(shí)，最合理的隔聲計(jì)是兩者透射量相等。即twSw=TdSd從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講，通常，墻的隔聲量略大于門即可，最大可不超過(guò)10dB。5.2兩房間之間降噪量的計(jì)算兩房間之間噪聲的降低量D，不但和房間之間隔墻的隔聲量R有關(guān)，還與隔墻的面積S及接收房間室內(nèi)的吸聲量A有關(guān)。隔墻的隔聲量R越高，隔墻的面積S越小，接收房間室內(nèi)的吸聲量A越大，降A(chǔ)噪效果越越好。降噪公式為：D=R+10-lg。S例：甲乙兩室相鄰，隔墻面積S為9.6m2。甲室有一氣泵，發(fā)出L1=100dB的噪聲。乙室為一休息房間,體積V=240m3，混響時(shí)間為T=0.4s，允許噪聲L2為40dB，問(wèn)該隔墻隔聲量應(yīng)為多少？解：需要的降噪量D=L1-L2=100-40=60