武理工噪声控制工程讲义07隔声技术.docx
7隔声技术华2本章提要；1 应用隔声构件将噪声源和接受者分开，在噪声的传播途径中降:低噪声污染的技术称隔声。利用设计和合理选择隔声处理的方式和22 结构，采取声屏障、隔声罩、隔声间等隔声措施，能降低噪声20:50dB(A)o本章主要学习隔声原理(包括单层墙和双层墙的隔声原Z3 理)、声屏障、隔声罩、隔声间等结构和隔声性能，隔声降噪量的计:算、隔声构件的设计等。Z一丝为了控制空气声的传播，利用墙体、门窗、隔声罩、屏等构件，使噪声在传播途径中受到阻挡，从而得到降低的过程称隔声。隔声是噪声控制工程中常用的主要技术措施之一。7.1隔声技术基础7.1.1声波的反射和透射系数7.1.1.1边界条件当平面波在空间传播到两种媒质的交界面时，一部分声波在原媒质中产生反射波，另一部分声波透射到界面另一侧的媒质中形成透射波，见图7.1所示。两媒质的交界面很薄，因而，两媒质中的声压在交界处连续，两媒质中的质元法向振动速度在交界处也是连续的。令两种媒质中的声压、法向振动速度分别为IPlN,2*.*.IMl%这叫做边界条件。若入射波为P1,反射波为Pr,透射波，-a-r.为pt,两种媒质的特性阻抗分别用乙、Z2表示，则在交界面，即X=O处，根据边界条件有：Pi、P2、Ui、l2,则在交界面处有:Ip1=Pi+Pr=PiCOSOl+prCOSOl”1-p2=Pt=ptCOSOl图7.1平面声波的反射和透射Pi+Pr=Pt(7.1)同理可得：U.+Ur=Ut或化.乂_P.(7.2)7.1.1.2声压反射和透射系数声压反射系数J为反射声压幅值与入射声压幅值之比。声压透射系数Tp为透射声压幅值与入射声压幅值之比。由式（7.1）和式（7.2）得:r,&PiPlPP.7.1.1.3声强反射和透射系数=z2'zI(7.3)"Z2+乙,64)Z2+乙根据声强与声压的关系，可求出声强的反射系数片、透射系数T1,即n=g=（或）/（号）=（&）2=4=（伞二乡）2（7.5）Tl=-=（艺）/（艺）吟2=冬y=%（7.6）p（ZsZ1）,由以上分析可知，声波的反射和透射系数与入射声波、反射声波和透射声波的大小无关，仅与两种媒质的特性阻抗有关，而且声强反射系数和透射系数之和等于1,符合能量守恒定律。7.1.2单层隔声构件的隔声量单层隔声构件是指单层密实匀质的材料，如墙体、木板、石膏板、水泥板、金属板等。单层隔声结构由单层隔声构件组成，如隔声墙、隔声板等。评价隔声构件的性能有很多方法，不同的方法所得的隔声性能参数不同。本节重点介绍使用较多的评价量一隔声量。隔声量反映单层隔声构件即单层图7.2平面声波正入射于分层介质时的反射和透射隔声结构的隔声能力。7.|.2.|单层隔声构件的声强透射系数若声波从媒质I透射到媒质后，又从媒质U透射到另一侧媒质I中,见图7.2。设媒质I为空气，媒质为单层密实匀质构件，如墙体或板材。媒质的厚度为D.根据边界条件，在a.a!面，即X=1处有：P.+Pr=p2i+p2r（7.7）Pi-PrP2i-P2r（7）ZZ2在b.b!面,即X=D处，有：p<oso（芒-卫）+p2QS。（芒+2）=PtCoS0（芒-K）（7.9）Cp2icoso（芒-"）+Pzcoso（芒+2）=*tC0s。（芒（7.11）根据式（7.8）式（7.|1）,可得：（马-?L）Sin（O芒）-sin亚ip="=z&V（7.II）Pi2cos（o芒）cos-（2+&）Sin（O芒）sin=I-=aZ（7.12）4s2吆+（+£）2sk吆CZ.Z-c1当D入时，吆|,则CoS吆|,Sin吆*迫，同时对于一般固体构件，Z2,c*qQZl,则式（7.I2）可简化为：（7.13）T=2Z,式中皿一固体构件的面密度，皿=D(kgm2)o声强透射系数T反映透射声能与入射声能的比值，T越小，声能越难透射，构件的隔声性能越好。透射系数是评价构件隔声性能好坏的重要指标。T值在O1之间。7.1.2.2隔声量LTL隔声量又叫传声损失，是评价构件隔声性能的重要指标，用分贝数表征构件隔声能力的大小。其定义是：Ltl=101g-L(7.14)*对于单层构件，根据式(7.13)有：Ltl=W1g1+(醴)2(7.15)一般建筑物墙体属于重隔墙，KP(O2Z1)1,上式可写为：Ltl=20Ig甥=201gf+201g-42(7.16)从上式可知，构件对声波的隔声籥另与声波的频率和构件质量有关。由于隔声构件对不同频率的声波隔声量不同，常用从1254OOOHz范围内6个倍频程隔声量的算术平均值表示构件的隔声能力，称平均隔声量Ln，也可用从1004OOOHz范围内17个1/3倍频程隔声量的算术平均值表示平均隔声量。7.1.2.3经验公式使用式(7.6)的条件是在假定声波正入射，且不考虑构件的弹性。实际上，单层隔声构件的隔声性能，不仅与材料的面密度和声波频率有关，还与材料的劲度、阻尼声波的入射角有关。在实践中得出了下列经验公式：(1)声波频率在1003150Hz范围内的平均隔声量为：Ltl=14.51g+10(7.17)上式算得的平均隔声量与实测值很接近，见表7.1所示。(2)Ltl=14.51gf+14.51g-26(7.18)上式给出的“等隔声”列线图见图7.3所示。(3)无规入射条件，且不考虑边界影响，则：Ltl=181gn+121gf-25(7.19)(4)取505000Hz范围内的几何平均值500HZ的隔声量作为其平均值，用LTLSOo表示。Lt500=181gM+8(M>IOOlgk/)(7.20)Lt50O=13.51gM+13(M<100gk2)(7.21)表7.1式(7.17)计算结果与实测值比较构件名称面密度(Igk)实测倍频程(HZ)对应的隔声量(dB)测定计算125250500112|4|LL-T1/4砖墙，双面粉刷11841414540464743401/2砖墙，双面粉刷22533373846525345441砖墙，双面粉刷45744444553575649491砖墙，双面粉刷53042454957646253504厚双层玻璃留120空气层202017223541382929150里加气混凝土砌块墙，双面粉刷1752836394654554342M*<N>图7.3构件“等隔声”列线图(5)若M>200|gk2时7.=151g4M(7.22)M200gk/2时7.=13.31gl0M(7.23)(6)近年证实，沿着隔声构件周围各部分的传声，构件的隔声效果有所下降，建议采用下式计算隔声量。L.=201gM+201gf*60(7.24)表7.2列出常用单层隔声结构的隔声量。表7.2单层围护结构的隔声能力（dB（A）面密度倍频带几何平均频率（HZ）结构材料厚度(kgm,)6312525050010002000400080001/2砖220323940424854606047砖砌体（两面抹1砖4203641445158646565533/2砖620414448556165656555次，2沛820454552596570707059.55/2砖100045475560677070706040mm1003236353847534050mm125283435354148555541.5100mm250344040445055606048钢筋混凝土板160mm400434751606353200mm500404244515965656554300mm7504444.550586569696958400mm10004547.5556167.570707061800mm200047.5556167.57070707064石膏板（石存混80mm1152833373944444238凝土板）95mm13532373742485342加气混凝土板240mm27039425156545249木丝板20mm122326262626263326.53mm2.4711141923262726194mm3.281216202427272720胶合板5mm4913172125282629218mm6.412162024272727322310mm81317212528252933240.7mm815192326303437241mm7.8131721252832363526钢板（钢板背面2mm15.61620242832363533283mm23.4192327313537303930有加强肋，肋间的方格尺寸不大于4mm31.2212529333634344131.55mm39222630343732364232ImXlm)6mm46.82327313537303943338mm62.424283236343340443410mm782630343632364246
