第二章 噪聲污染及其控制第一節(jié) 概述第二節(jié) 聲學基礎第三節(jié) 噪聲的評價和標準第四節(jié)噪聲控制技術——吸聲

第五節(jié)噪聲控制技術——隔聲第六節(jié)噪聲控制技術——消聲第七節(jié)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(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述單層勻質(zhì)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概述—(一)隔聲原理(二)透聲系數(shù)與隔聲量1.透聲系數(shù)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?shù)母袈暣胧┮话隳芙档驮肼暭?5dB～20dB。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，入射到勻質(zhì)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?shù)钠帘治锟勺柚孤暷芡高^，降低噪聲的傳播。隔聲概述—(一)隔聲原理(二)透聲系數(shù)與隔聲量1.透聲系數(shù)2.隔聲量3.插入損失或透射聲強/入射聲強透射聲壓2/入射聲壓2意義：表示隔聲構件本身透聲能力的大小。又稱作傳聲系數(shù)或透射系數(shù)。通常所指的是無

規(guī)則入射時各入射角度透聲系數(shù)的平均值。(二)透聲系數(shù)與隔聲量1.透聲系數(shù)定義：透射聲功率（Wt）與入射聲功率（W）的比值，即(2-134)透聲系數(shù)值愈小，

R

值越大，隔聲性能愈好。R

值的大小與與入射聲波的頻率有關。工程中常用125～4000Hz

6個倍頻程或100～3150Hz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）定義：等于透射系數(shù)的倒數(shù)取以10為底的對數(shù)的10倍，

即（2-135a）或（2-135b）隔聲量來表示構件本身的隔聲能力。一般隔聲構件的透聲系數(shù)

＜＜1,約為10-1～10-5，為計算方便，采用3.插入損失（

）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。（2-136）插入損失通常在現(xiàn)場用來評價隔聲罩、隔聲屏等構件的隔聲效果。第二章 噪聲污染及其控制第五節(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述多層墻的隔聲特性三隔聲間四五六隔聲罩隔聲屏單層勻質(zhì)墻的隔聲性能二(一)單層勻質(zhì)墻隔聲的頻率特性(二)單層勻質(zhì)墻的隔聲量單層勻質(zhì)墻的隔聲性能二單層勻質(zhì)墻的隔聲頻率特性曲線(一)單層勻質(zhì)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圖2-32單層勻質(zhì)隔聲墻的隔聲原理圖2-32

單層勻質(zhì)墻的隔聲頻率特性曲線剛度控制單層勻質(zhì)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(qū)質(zhì)量控制區(qū)吻合效應區(qū)第一共振頻率臨界吻合頻率程6dB的斜率下降。聲波頻率與墻板固有頻率相同時，引起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。用增加墻板的阻尼來抑制共振現(xiàn)象。頻率大于fn,共振影響消失,墻板的隔聲量受墻板慣性質(zhì)量影響。墻板的面聲密量度隨愈著大入，射即聲質(zhì)量愈大，隔聲量愈高。波隔頻聲率量的隨增入加射而聲以波每頻倍率頻的增共加振，，而隔以聲斜量率最為小6。dB／倍頻程直線上升。隨入射聲波頻率繼續(xù)升高，隔聲量反而下降，曲線上出現(xiàn)低谷，這是吻合效應的緣故。共振區(qū)的大小與墻板的面密度、形狀、越過低谷后，隔聲量以每倍頻程安1裝0方d式B

和阻尼有關。趨勢上升，接近質(zhì)量控制的隔聲

量隔。聲構件，共振區(qū)越小越好。增加板的厚度和阻尼，可使隔聲

阻量尼下越降大，對共振的抑制越強，一般采趨勢得到減緩。一定頻率的聲波以入射角θ投射到墻板上，激起構件彎曲振動若入射聲波的波長λ在墻板上的投影正好與墻板的固有彎曲波

波長λb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(xiàn)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(chǎn)生吻合效應的最低頻率，即時的頻率或臨界吻合頻率(2-138)的計算公式墻板面密度，kg／m2墻板的彎曲勁度，N·m墻板密度，kg／m3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頻范圍內(nèi)，對隔聲造成不利影響。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(shù)，可用于設計計算。材料名稱/N·m-2/㎏·m-3

輕質(zhì)/、㎏高·模（隔N聲·m不）利-1鋁7.15×10102.7×1030.38×10-7鑄鐵8.8×10107.8×1030.89×10-7鋼19.6×10107.8×1030.40×10-7鉛1.67×101011.3×1036.77×10-7磚2.45×10101.8×1030.73×10-7混凝土2.45×10102.6×1031.06×10-7玻璃8.5×10102.4×1030.28×10-7膠合板0.36×10100.5×1031.39×10-7(一)單層勻質(zhì)墻隔聲的頻率特性(二)單層勻質(zhì)墻的隔聲量單層勻質(zhì)墻的隔聲性能二(二)單層勻質(zhì)墻的隔聲量(2-139)單層勻質(zhì)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(zhì)量系統(tǒng)，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(shù)的定義及平面聲波理論，可以導出單層墻在質(zhì)量控制區(qū)的聲波垂直入射時的隔聲量計算公式墻板面密度，kg／m2入射聲波頻率，Hz空氣密度，kg／m3，常溫下取1.2㎏/m3。式(2-140)

常稱為隔聲質(zhì)量定律。它表明了單層勻質(zhì)墻的隔聲量與其面密度及入射聲波頻率的關系。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(zhì)量定律一般情況下，，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(jīng)驗式(2-141)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5.4dB；當面密度不變時，頻率每增加一倍，隔聲量增加約3.6dB。平均隔聲量工程估算單層墻對各頻率的平均隔聲量的經(jīng)驗公式按主要的入射聲頻率100～3200Hz范圍內(nèi)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)(2-142b)結構名稱面密度倍頻程中心頻率/Hz測計125250500100020004000定算1/4磚墻，雙面粉刷11841414540464743421/2磚墻，雙面粉刷22533373846525345461/2磚墻，雙面木筋板條加粉刷280—52475754—50471磚墻，雙面粉刷45744444553575649511磚墻，雙面粉刷5304245495764625352100mm厚木筋板條墻雙面粉刷701722354449483539150mm厚加氣混凝土砌塊墻雙面粉刷1752836394654554343表2-15

一些常用單層隔聲墻的隔聲量第二章 噪聲污染及其控制第五節(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述單層勻質(zhì)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，可增加隔聲量，但不經(jīng)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(zhì)量不變，但隔聲效果比單

層實心結構好得多，經(jīng)濟。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(jīng)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(jīng)兩次反射，透射聲能再次衰減，總透射損失更大。(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c—滿鋪吸聲材料兩層墻體與空氣層組成的振動系統(tǒng)。頻率低時，雙層墻板將作整體超過以后，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(yōu)越性當入射聲波

進頻入率比吻雙合層效墻應共區(qū)振后，在臨界吻合頻隨率著頻處率又升出高現(xiàn)，兩墻板振動，此時一空隔氣聲層量不低起間谷作會；用產(chǎn)，生一系列駐波共隔聲能力與

雙同層樣重墻量的的當振單入，層與射使墻吻聲隔合波聲效達特到性共曲線上沒有區(qū)別。應狀況取決振升于頻趨兩率勢層時轉(zhuǎn)墻，為的隔平臨聲緩量，斜率界吻合頻率出為?，F(xiàn)12低dB谷倍。頻程；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(yōu)越的區(qū)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(qū)域。(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(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是指入射聲波法向入射時的墻板共振頻率、式中，

、

——雙層墻兩墻的面密度，kg／m3；————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。(2-145a)隔聲量的實際估算工程估算雙層墻隔聲量的經(jīng)驗公式(2-144)平均隔聲量估算的經(jīng)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述單層勻質(zhì)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。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。四

隔聲間圖2-30 隔聲間圖2-30 隔聲間6—吸氣管道（內(nèi)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(nèi)襯吸聲材料）和風扇5—雙層窗9—內(nèi)部吸聲處理四

隔聲間(一)組合墻平均隔聲量計算(二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響

(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(shù)：各組成部件的透聲系數(shù)的平均值，稱作平均透聲系數(shù)組合墻的平均隔聲量：(2-147)墻體第i種構件的透聲系數(shù)(2-146)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(shù)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(shù)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。四

隔聲間(一)組合墻平均隔聲量計算(二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響

(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四

隔聲間(一)組合墻平均隔聲量計算(二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響

(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·(a)雙層木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，朝聲源一測的玻璃門有一定傾角，以減弱共振效應（窗）的隔聲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封，玻璃板緊嵌在彈性墊襯中，(以b)防雙止層阻鋼尼窗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.孔洞的處理四

隔聲間(一)組合墻平均隔聲量計算(二)孔洞縫隙對墻板隔聲的影響

(三)門（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(fā)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。接收室的房間常數(shù),m2隔墻的面積，m2(2-161)【例2-9】某操作室與聲源的隔墻面積為20m2，操作室內(nèi)表面積為100m2，平均吸聲系數(shù)為0.02，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，設房間常數(shù)記作，則進行吸聲處理后，平均吸聲系數(shù)增至0.4，再求其噪聲衰減。解：由題意，操作室的房間常數(shù)得設發(fā)聲室與受聲室皆為擴散聲場，則隔聲間

的噪聲衰減NR為隔聲墻的平均隔聲量，dB隔聲墻的吸聲量，m2(2-162)隔聲墻的面積，m21.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(jù)；是測量隔聲構件隔聲量的計算依據(jù)。隔聲間的噪聲衰減約在20～50dB第二章 噪聲污染及其控制第五節(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述單層勻質(zhì)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(nèi)，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(nèi)燃機、發(fā)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(jù)噪

聲源具體要求采用適當?shù)母袈曊中问?。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10～40dB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(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)；——隔聲罩壁與頂面的平均透聲系數(shù)；——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(jù)。五隔聲罩(一)隔聲罩的插入損失(二)隔聲罩設計(二)隔聲罩設計根據(jù)現(xiàn)場情況進行隔聲罩結構設計，依據(jù)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30～40dB(A)；活動密封型的為15～30db(A)；局部敞開型的為10～20dB(A)；帶通風散熱消聲器的則約為15～25dB(A)。(1)隔聲罩應選用適當?shù)牟牧虾托螤睢?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2～3倍。(3)罩內(nèi)須進行吸聲處理，表面敷設護面層。(4)罩內(nèi)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(jié) 噪聲控制技術——隔聲—

隔聲概述單層勻質(zhì)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(jīng)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(一)隔聲屏的插入損失降噪原理：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(qū)內(nèi)噪聲明顯降低。隔聲屏對聲影區(qū)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：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(shù)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(shù)IL（2-174）2.計算法設自由聲場中，無限長、不透聲理想隔聲屏，則其插入損失為（2-164）（2-165）（2-166）由式(2-164)、(2-165)、(2-166)可知隔聲屏的插入損失與路程差σ密切相關，σ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(yōu)于低頻聲。討

論隔聲屏主要是遮擋直達聲，用于室外防止直達聲時效果明顯。在混響明顯的房間中隔聲效果不明顯，必須配合吸聲措施，靠近聲源的壁面宜首先進行妥善的吸聲處理。在隔聲屏朝向聲源一側也往往敷貼吸聲材料；在混響明顯的房間，可在屏的兩側都敷貼吸聲材料。防治交通噪聲的隔聲屏，若表面不加吸聲材料，噪聲則會在道路兩旁的隔聲屏間多次反射，形