1、噪聲污染及其控制方法介紹第一節 概述第二節 聲學基礎第三節 噪聲的評價和標準第四節 噪聲控制技術吸聲第五節 噪聲控制技術隔聲第六節 噪聲控制技術消聲 第七節 噪聲控制技術有源噪聲控制簡介 第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一單層勻質墻的隔聲性能 二多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五六隔聲罩 隔聲屏 (一)隔聲原理 (二)透聲系數與隔聲量 隔聲概述一 1.透聲系數 2.隔聲量 3.插入損失 具有隔聲能力的屏蔽物稱作隔聲構件。如隔聲墻、隔聲屏障、隔聲罩、隔聲間。采用適當的隔聲措施一般能降低噪聲級15dB20dB。圖2-31 隔聲基本原理示意圖 (一)隔聲原理 聲波在空氣中傳播

2、，入射到勻質屏蔽物時，部分聲能被反射，部分被吸收，還有部分聲能可以透過屏蔽物。設置適當的屏敝物可阻止聲能透過，降低噪聲的傳播。 (一)隔聲原理 (二)透聲系數與隔聲量 隔聲概述一 1.透聲系數 2.隔聲量 3.插入損失 定義：透射聲功率（Wt）與入射聲功率（W）的比值，即 或意義：表示隔聲構件本身透聲能力的大小。又稱作傳聲系數或透射系數。通常所指的是無規則入射時各入射角度透聲系數的平均值。 透射聲強/入射聲強透射聲壓2/入射聲壓2 (二)透聲系數與隔聲量 1.透聲系數 (2-134)定義：等于透射系數的倒數取以10為底的對數的10倍，即 或透聲系數 值愈小， R 值越大，隔聲性能愈好。R 值的

3、大小與與入射聲波的頻率有關。工程中常用1254000Hz 6個倍頻程或1003150Hz的16個1/3倍頻程的隔聲量作算術平均，來表示某一構件的隔聲性能，稱作平均隔聲量( )。 2.隔聲量（R） （2-135a） （2-135b） 一般隔聲構件的透聲系數 1,約為10-110-5，為計算方便，采用隔聲量來表示構件本身的隔聲能力。定義：離聲源一定距離某處測得的隔聲構件設置前、后的聲功率級 和 之差。 插入損失通常在現場用來評價隔聲罩、隔聲屏等構件的隔聲效果。（2-136） 3.插入損失（ ）第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五六隔聲罩 隔聲

4、屏 單層勻質墻的隔聲性能 二 (一)單層勻質墻隔聲的頻率特性 (二)單層勻質墻的隔聲量 單層勻質墻的隔聲性能 二圖2-32 單層勻質墻的隔聲頻率特性曲線 (一)單層勻質墻隔聲的頻率特性 隔聲墻：板狀或墻狀的隔聲構件。 單層隔聲墻：僅有一層墻板。 雙層或多層隔聲墻：有兩層或多層墻板，層間有空氣 或其它材料 單層勻質隔聲墻的隔聲原理圖2-32 單層勻質墻的隔聲頻率特性曲線 剛度控制 單層勻質墻的隔聲量與入射聲波的頻率關系很大 剛度和阻尼控制區 質量控制區 吻合效應區 第一共振頻率 臨界吻合頻率 墻板的隔聲量隨著入射聲波頻率的增加而以每倍頻程6dB的斜率下降。 聲波頻率與墻板固有頻率相同時，引起共振

5、，隔聲量最小。 隨著聲波頻率的增加，共振減弱，直至消失，隔聲量總趨勢上升。 共振區的大小與墻板的面密度、形狀、安裝方式和阻尼有關。 隔聲構件，共振區越小越好。 阻尼越大，對共振的抑制越強，一般采用增加墻板的阻尼來抑制共振現象。 頻率大于fn,共振影響消失,墻板的隔聲量受墻板慣性質量影響。 墻板的面密度愈大，即質量愈大，隔聲量愈高。 隔聲量隨入射聲波頻率的增加，而以斜率為6dB倍頻程直線上升。 隨入射聲波頻率繼續升高，隔聲量反而下降，曲線上出現低谷，這是吻合效應的緣故。 越過低谷后，隔聲量以每倍頻程10dB趨勢上升，接近質量控制的隔聲量。 增加板的厚度和阻尼，可使隔聲量下降趨勢得到減緩。一定頻率

6、的聲波以入射角投射到墻板上，激起構件彎曲振動若入射聲波的波長在墻板上的投影正好與墻板的固有彎曲波波長b相等時，墻板彎曲波振動的振幅便達到最大，聲波向墻板的另面輻射較強，墻板隔聲量明顯下降，此現象稱為“吻合效應” 。 吻合效應圖2-27 吻合的成立條件吻合效應的條件(2-137) 入射角 定義：產生吻合效應的最低頻率，即 時的頻率 的計算公式 或臨界吻合頻率(2-138) 墻板面密度，kgm2 墻板的彎曲勁度，Nm 墻板密度，kgm3墻板的彈性模量，N/m2 墻板的厚度，m 由式（2-138）可知，臨界吻合頻率受墻板厚度、密度、彈性影響墻板越厚， 越低；輕而彈性模量大的隔板，常常降到聽覺敏感的聲

7、頻范圍內，對隔聲造成不利影響。材料名稱/Nm-2/m-3/（Nm）-1鋁7.1510102.71030.3810-7鑄鐵8.810107.81030.8910-7鋼19.610107.81030.4010-7鉛1.67101011.31036.7710-7磚2.4510101.81030.7310-7混凝土2.4510102.61031.0610-7玻璃8.510102.41030.2810-7膠合板0.3610100.51031.3910-7表2-14 幾種常用材料的密度和彈性模量 幾種常用材料計算臨界吻合頻率的參數，可用于設計計算。 輕質、高模隔聲不利 (一)單層勻質墻隔聲的頻率特性 (二

8、)單層勻質墻的隔聲量 單層勻質墻的隔聲性能 二單層勻質墻的隔聲量公式建立條件為：(1)聲波垂直入射到墻上；(2)墻將空間分成兩個半無限大空間，且墻的兩側均為通常狀況下的空氣；(3)墻為無限大，即不考慮邊界的影響；(4)將墻視為一個質量系統，即不考慮墻的剛性、阻尼；(5)墻上各點以相同的速度振動，則從透聲系數的定義及平面聲波理論，可以導出單層墻在質量控制區的聲波垂直入射時的隔聲量計算公式 (二)單層勻質墻的隔聲量 (2-139) 墻板面密度，kgm2 入射聲波頻率，Hz 空氣密度，kgm3，常溫下取1.2/m3。 式(2-140) 常稱為隔聲質量定律。它表明了單層勻質墻的隔聲量與其面密度及入射聲

9、波頻率的關系。 面密度越大,隔聲量越好，m 或f 增加1倍，隔聲量都增加6dB。(2-140) 隔聲質量定律 (2-141) 一般情況下， ，因此 實際上，計算的結果與實測存在差異，修正的隔聲量估算經驗式由式(2-141)可知，實際上若頻率不變，面密度每增加一倍，隔聲量約增加；當面密度不變時，頻率每增加一倍，隔聲量增加約。 工程估算單層墻對各頻率的平均隔聲量的經驗公式按主要的入射聲頻率1003200Hz范圍內對隔聲量求平均值。式（2-142）計算值和工程實測值良好一致（表2-15 ）。(2-142a) 平均隔聲量 (2-142b) 結構名稱面密度倍頻程中心頻率/Hz 125 250 500 1

10、000 2000 4000 測 計 定 算1/4磚墻，雙面粉刷11841 41 45 40 46 47 43 421/2磚墻，雙面粉刷22533 37 38 46 52 53 45 461/2磚墻，雙面木筋板條加粉刷280 52 47 57 54 50 471磚墻，雙面粉刷45744 44 45 53 57 56 49 511磚墻，雙面粉刷53042 45 49 57 64 62 53 52100mm厚木筋板條墻雙面粉刷7017 22 35 44 49 48 35 39150mm厚加氣混凝土砌塊墻雙面粉刷17528 36 39 46 54 55 43 43表2-15 一些常用單層隔聲墻的隔聲量

11、 第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一單層勻質墻的隔聲性能 二多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五六隔聲罩 隔聲屏 多層墻的隔聲特性 三 (一)雙層隔聲墻 (二)多層復合板隔聲 (一)雙層隔聲墻 1.雙層隔聲墻的隔聲原理 2.雙層墻的隔聲特性曲線 3.雙層墻的共振頻率及其隔聲量的實際估算 雙層隔聲墻：兩層墻體間夾一定厚度的空氣層。隔聲原理：空氣與墻板特性阻抗不同，當聲波透過第一墻時，聲波經空氣與墻板兩次反射衰減，且空氣層的彈性和附加吸收作用增強聲能衰減；聲波傳至第二墻，再經兩次反射，透射聲能再次衰減，總透射損失更大。 1.雙層隔聲墻的隔聲原理 增加墻的厚度或面密度，可增加隔

12、聲量，但不經濟，隔聲效果也不理想。若將墻一分為二，中間夾一定厚度的空氣層，墻的總質量不變，但隔聲效果比單層實心結構好得多，經濟。 (一)雙層隔聲墻 1.雙層隔聲墻的隔聲原理 2.雙層墻的隔聲特性曲線 3.雙層墻的共振頻率及其隔聲量的實際估算 圖2-34 雙層墻隔聲特性 2.雙層墻的隔聲特性曲線 c滿鋪吸聲材料 b有少量吸聲材料 d雙層墻隔聲量 a無吸聲材料e單層墻隔聲量 共振頻率 吻合頻率 雙層隔聲墻相當于一個由兩層墻體與空氣層組成的振動系統。 當入射聲波頻率比雙層墻共振頻率低時，雙層墻板將作整體振動，此時空氣層不起作用，隔聲能力與同樣重量的單層墻沒有區別。 當入射聲波達到共振頻率時，隔聲量出

13、現低谷。 超過 以后，隔聲曲線以每倍頻程18dB的斜率急劇上升，充分顯示出雙層墻結構的優越性 隨著頻率升高，兩墻板間會產生一系列駐波共振，使隔聲特性曲線上升趨勢轉為平緩，斜率為12dB倍頻程； 進入吻合效應區后，在臨界吻合頻率 處又出現一隔聲量低谷；雙層墻的 與吻合效應狀況取決于兩層墻的臨界吻合頻率。 圖2-34 雙層墻隔聲特性 2.雙層墻的隔聲特性曲線 c滿鋪吸聲材料 b有少量吸聲材料 d雙層墻隔聲量 a無吸聲材料e單層墻隔聲量 共振頻率 吻合頻率 【結論】雙層墻隔聲性能較單層墻優越的區域主要在共振頻率 以后，故在設計中盡量將 移往人們不敏感的頻率區域。 (一)雙層隔聲墻 1.雙層隔聲墻的隔

14、聲原理 2.雙層墻的隔聲特性曲線 3.雙層墻的共振頻率及其隔聲量的實際估算 是指入射聲波法向入射時的墻板共振頻率 (2-143) 3.雙層墻的共振頻率及其隔聲量的實際估算 雙層墻的共振頻率、 式中， 、 雙層墻兩墻的面密度，kgm3； 空氣層的厚度，m。由式(2-143)可知，空氣層越薄，雙層墻的共振頻率越高。 工程估算雙層墻隔聲量的經驗公式 (2-145a) 隔聲量的實際估算 (2-144) 平均隔聲量估算的經驗公式 ( ) ( ) (2-145b) 空氣層附加隔聲量，由圖2-29查得 常用雙層墻的隔聲量見表2-16（p64）。 圖2-29 雙層墻附加隔聲量與空氣層厚度的關系 雙層加氣混凝土

15、墻 雙層無紙石膏板墻雙層紙面石膏板墻多層墻的隔聲特性 三 (一)雙層隔聲墻 (二)多層復合板隔聲 多層復合板是由幾層面密度或性質不同的板材組成的復合隔聲構件.通常用金屬或非金屬的堅實薄板做面層，內側覆蓋阻尼材料，或填入多孔吸聲材料或空氣層等組成。多層復合板質輕和隔聲性能良好，廣泛用于多種隔聲結構中，如隔聲門(窗)、隔聲罩、隔聲間的墻體等。 (二)多層復合板隔聲 第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一單層勻質墻的隔聲性能 二多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五六隔聲罩 隔聲屏 隔聲間（室）：由不同隔聲構件組成的具有良好隔聲性能的房間。結構：封閉式與半封閉式兩種，一般多用封閉式。

16、隔聲間除需要有足夠隔聲量的墻體外，還需設置具有一定隔聲性能的門、窗或觀察孔等。隔聲間 四圖2-30 隔聲間 圖2-30 隔聲間 6吸氣管道（內襯吸聲材料）7隔振底座1入口隔聲門 2隔聲墻 3照明器 8接頭的縫隙處理4排氣管道（內襯吸聲材料）和風扇 5雙層窗9內部吸聲處理 (一)組合墻平均隔聲量計算 (二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響 隔聲間 四 (三)門（窗）的隔聲和孔洞的處理 (四)隔聲間降噪計算 (一)組合墻平均隔聲量計算 組合墻：具有門、窗等不同隔聲構件的墻板。組合墻的透聲系數：各組成部件的透聲系數的平均值，稱作平均透聲系數 (2-146) 組合墻的平均隔聲量： (2-147) 墻體第i種構

17、件的透聲系數 墻體第i種構件的面積，m2 【例2-8】某隔聲間有一面25m2的墻與噪聲源相隔，該墻透聲系數為10-5；墻上開一面積為3m2的門和一面積為4m2的窗，其透聲系數均為10-3，求此組合墻的平均隔聲量。 解：計算結果表明，開門窗后，墻的隔聲量顯著下降。 分析可知，單純提高墻的隔聲量對提高組合墻的隔聲量作用不大，也不經濟，因此常采用雙層或多層結構來提高門窗的隔聲量。一般使墻體的隔聲量比門、窗高出1015dB已足夠，比較合理的設計是用“等透射量”的方法。 設墻和門(窗) 的透聲系數與面積分別為 按“等透射量”原則， ，墻與門(窗)的隔聲量 、 的關系為 (2-148)為計算方便,僅考慮組

18、合墻由兩種不同隔聲性能的構件組成的情況, 此時對應的隔聲量為 (2-149) (2-150)圖中曲線表示隔聲量之差。知道組合墻的兩種構件的面積比與隔聲量，可以在圖中查出這一附加隔聲量損失；計算出組合墻的隔聲量。對于兩種以上部件組成的組合墻，可以利用圖2-31先求出其中兩種部件組合的隔聲量，再與第三個部件合并求取，其余類推，直至求出總的隔聲量。 圖2-31 組合件隔聲量計算圖 式（2-150）中第二項繪成圖2-31所示曲線，稱之為“組合件隔聲量計算圖” 。 (一)組合墻平均隔聲量計算 (二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響 隔聲間 四 (三)門（窗）的隔聲和孔洞的處理 (四)隔聲間降噪計算 孔隙大小聲波

19、頻度 墻板厚度 孔洞加大，高 頻隔聲量下降,同時向中低頻方向擴展。 墻板越厚，孔 隙對隔聲性能的影響越小 對高頻段聲音 影響大 (二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響 (一)組合墻平均隔聲量計算 (二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響 隔聲間 四 (三)門（窗）的隔聲和孔洞的處理 (四)隔聲間降噪計算 (三)門（窗）的隔聲和孔洞的處理 圖2-32 兩種雙層窗的結構形式1門（窗）的隔聲(a)雙層木窗(b)雙層鋼窗隔聲窗常采用雙層或多層玻璃制作，中間夾空氣層的結構來提高隔聲效果相鄰兩層玻璃不宜平行布置，朝聲源一測的玻璃有一定傾角，以減弱共振效應 選用不同厚度的玻璃，可錯開吻合效應的頻率，削弱吻合效應的影響 嚴格密

20、封，玻璃板緊嵌在彈性墊襯中，以防止阻尼板面的振動 層間四周邊框宜做吸聲處理 2.孔洞的處理 圖2-33 兩種門縫處的鏟口形式 （a）斜鏟口 （b）插入式鏟口 門窗與邊框的交接處應盡量加以密封，密封材料可選用柔軟而富有彈性的材料，如細軟橡皮、海綿乳膠、泡沫塑料、毛氈等，橡膠類密封材料老化應及時更換。 隔聲要求很高的場合，可采用雙層或多層密封門窗。在土建工程中注意磚墻灰縫的飽滿，混凝土墻的沙漿搗實。隔聲間的通風換氣口應有消聲裝置。隔聲間的各種管線通過墻體結構需打孔時，應在孔洞周圍用柔軟材料包扎封緊。 2.孔洞的處理 (一)組合墻平均隔聲量計算 (二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響 隔聲間 四 (三)門（

21、窗）的隔聲和孔洞的處理 (四)隔聲間降噪計算 (四)隔聲間降噪計算 1.隔墻的噪聲衰減 圖2-34 發聲室和接收室定義：隔墻兩邊的聲壓級差為隔墻的噪聲衰減，或稱作隔墻的噪聲降低量。 隔墻的面積，m2 接收室的房間常數, m2 (2-161) 【例2-9】某操作室與聲源的隔墻面積為20m2，操作室內表面積為100m2，平均吸聲系數為，隔墻上開一觀察窗，此組合墻的隔聲量為30dB，求此墻操作室一側近處的噪聲衰減。如對操作室進行吸聲處理后，平均吸聲系數增至，再求其噪聲衰減。 解：由題意，操作室的房間常數進行吸聲處理后，設房間常數記作 ，則得設發聲室與受聲室皆為擴散聲場，則隔聲間的噪聲衰減NR為 (2

22、-162) 隔聲墻的平均隔聲量，dB 隔聲墻的吸聲量，m2 隔聲墻的面積，m2 1.隔聲間的噪聲衰減 式(2-162)是設計隔聲間確定傳聲墻面積的依據；是測量隔聲構件隔聲量的計算依據。隔聲間的噪聲衰減約在2050dB 第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一單層勻質墻的隔聲性能 二多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五隔聲罩 六隔聲屏 隔聲罩 五圖2-35 帶有進排氣消聲通道的隔聲罩構造機器減振器消聲通道消聲通道吸聲材料隔聲板壁排風機將噪聲源封閉在一個相對小的空間內，以減少向周圍輻射噪聲的罩狀殼體隔聲罩技術簡單、投資少、隔聲效果好，主要用于控制機器噪聲，如空壓機、鼓風機、內燃機、

23、發電機組等。兼有隔聲、吸聲、阻尼、隔振和通風、消聲等功能有密封型與局部開敞型、固定型與活動型。根據噪聲源具體要求采用適當的隔聲罩形式。隔聲罩上可設置觀察孔，可采用對流通風或強制通風散熱。隔聲罩的降噪量一般在1040dB之間。隔聲罩 五五隔聲罩 (一)隔聲罩的插入損失 (二)隔聲罩設計 (一)隔聲罩的插入損失 定義：隔聲罩設置前后，同一接收點的聲壓級之差。(2-163) 或 式中 隔聲罩總內表面的平均吸聲系數；隔聲罩壁與頂面的平均透聲系數； 隔聲罩壁與頂板的平均隔聲量，dB。意義：表示隔聲罩的降噪效果 。一般采用上式作為工程上設計隔聲罩的依據。五隔聲罩 (一)隔聲罩的插入損失 (二)隔聲罩設計

24、(二)隔聲罩設計 根據現場情況進行隔聲罩結構設計，依據式 （2-163）計算隔聲罩的插入損失。一般固定密封型的插入損失可為3040dB(A)；活動密封型的為1530db(A)；局部敞開型的為1020dB(A)；帶通風散熱消聲器的則約為1525dB(A)。(1)隔聲罩應選用適當的材料和形狀。(2)用剛性輕薄材料制作時，須在壁面上加筋，涂貼阻尼層，阻尼材料層厚度通常為罩壁的23倍。 (3)罩內須進行吸聲處理，表面敷設護面層。(4)罩內所有縫隙應密封嚴實，管線周圍應減振。(5)罩體與聲源設備及其機座之間不能有剛性接觸，與地面間應隔振處理。(6)便于操作、安裝與檢修，需要時可做成能拆卸的拼裝結構。須考

25、慮聲源設備的通風、散熱要求，通風口應安裝有消聲器，其消聲量要與隔聲罩的插入損失相匹配。 (二)隔聲罩設計 注意點第二章 噪聲污染及其控制第五節 噪聲控制技術隔聲 隔聲概述一單層勻質墻的隔聲性能 二多層墻的隔聲特性 三隔聲間 四五隔聲罩 六隔聲屏 六隔聲屏 設置在聲源與接收點之間阻斷聲波直接傳播的擋板。用于車間、辦公室或道路兩側。簡單、經濟，便于拆裝與移動，應用較廣。六隔聲屏 (一)隔聲屏的插入損失 (二)隔聲屏設計要點降噪原理：阻擋聲波直接通過并將高頻聲反射回去，在屏障后形成的聲影區內噪聲明顯降低。隔聲屏對聲影區的降噪效果通常用插入損失來衡量；隔聲屏插入損失的計算方法： (一)隔聲屏的插入損失

26、 1.算圖法 2.計算法 1.算圖法 圖2-42 隔聲屏的衰減值計算圖 菲涅耳數N 設點聲源S和接收點P之間有一隔聲屏，則其插入損失IL可用圖2-42來換算。 聲波繞射路徑差，m 聲波波長，m 菲涅耳數 IL（2-174） 設自由聲場中，無限長、不透聲理想隔聲屏，則其插入損失為 （2-164） 2.計算法 （2-165） （2-166） 由式(2-164)、(2-165) 、(2-166)可知隔聲屏的插入損失與路程差密切相關， 愈大，IL愈大。故增高屏障，使之靠近聲源或接收點，即增加路程差時，可提高降噪效果。屏的插入損失與入射聲波長有關，波長愈長，插入損失愈低。換言之，隔聲屏對高頻聲的降噪效果優于低頻聲。