平均隔声量的经验公式
第二章_第五节噪声控制技术——隔声
隔声质量定律
一般情况下， fm 0c ，因此
R 20lg m 20lg f 42
式常称为隔声质量定律。它表明了单层匀质墙的隔声量与其面密度及入
射声波频率的关系。 面密度越大,隔声量越好，m 或f 增加1倍，隔声量都增加6dB。
实际上，计算的结果与实测存在差异，修正的隔声 量估算经验式
46 52
54 57 64 49 54
47 53
— 56 62 48 55
43 42 45 46
50 47 49 51 53 52 35 39 43 43
第八章 噪声控制技术——隔声
一
隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩
六
隔声屏
三 多层墙的隔声特性
(一)双层隔声墙 (二)多层复合板隔声
R 13.5lg(m1 m2 ) 14 R
空气层附加隔声量 ，由图查得
2 m m 200 kg / m ( 1 ) 2
双层加气混凝土墙
双层无纸石膏板墙
双层纸面石膏板墙
图 双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系
常用双层墙的隔声量见表
三 多层墙的隔声特性
(一)双层隔声墙 (二)多层复合板隔声
隔声间的噪声衰减约在2050db第八章第八章噪声控制技术噪声控制技术隔声概述单层匀质墙的隔声性能多层墙的隔声特性带有进排气消声通道的隔声罩构造机器减振器吸声材料隔声板壁排风机将噪声源封闭在一个相对小的空间内以减少向周围辐射噪声的罩状壳体将噪声源封闭在一个相对小的空间内以减少向周围辐射噪声的罩状壳体隔声罩隔声罩技术简单技术简单投资少投资少隔声效果好隔声效果好主要主要用于用于控制机器噪声控制机器噪声如空压机鼓风机内燃机发电如空压机鼓风机内燃机发电机组等
第六章 隔声技术
S
i 1 n i
n
i
T L 10 lg
S
i 1
i
例：墙板隔声量TL1=50分贝，S1=20米2，窗户
隔声量20分贝，S2=2米2，求组合体的隔声
量
等透声量原则
为保证隔声效果，又避免浪费，因此在隔声 墙板设计中一般要遵循等透声量原则。该原 则即是： S1τ1=S2τ2
τ
1=（S2τ 2/S1）
3、吻合效应
c.产生条件：如果一声波以一定角度θ投射到构件上时， 若发生吻合效应，则有：
b
sin
λb为薄板自由弯曲波长
1）当入射波频率高于λb对应的频率时，均有其相应 的吻合角度产生吻合效应； 2）当入射波频率低于λb对应的频率时，即相应的波 长λ大于自由弯曲波长λb时，由于sinθ值不可 能大于1，便不会产生吻合效应。
m1，m2—分别为两层墙板的面密度（kg/m2）； ρ0—空气密度；C—空气的声速； D—两层板间的空气层厚度（m）。
3.隔声量的估算:
经验公式：
TL 16 lg m1 m2 16 lg f 30 TL
平均隔声量：
16 lg m1 m2 8 TL, m1 m2 200kg / m 2 TL 2 13.5 lg m1 m2 14 TL, m1 m2 200kg / m
2. 隔声门
2. 隔声门
3. 隔声窗
3. 隔声窗
3. 隔声窗
孔洞和缝隙对隔声量的影响
孔洞和缝隙的存在对隔声墙板将带来不利影
响；孔洞和缝隙的面积越大影响越严重。
影响结果如何？
例：缝隙面积:墙体面积=1:1000；TL1=40dB
物理性污染控制第二章第5节隔声技术
双层墙板整体振动，空气层不
起作用，隔声能力同单层墙。
等于双层墙共振频率，隔声量
低谷。大于双层墙共振频率，
隔声曲线急剧上升(双层结构
双层墙隔音特性
墙优越性)。进入吻合效应区，a—双层墙无吸声材料
临界吻合频率处隔音量低谷。
b--双层墙有少量吸声材料 c—双层墙铺满吸声材料
d—双层墙；e– 单层墙
精选课件
声波入射引起墙板弯曲振 动，好比风吹动幕布，在 幕布上产生波动现象。
精选课件
14
弯曲波的波长
发生吻合效应的条件： b
sin
入射声波波长 入射角
b 发生吻合效应的必要条件
构件的λb一定，发生吻合效应的频率有多个，与 入射角度有关。
精选课件
15
临界吻合频率：产生吻合效应的最低入射频率。
墙板面密度
场入射隔声量的经验公式：
R20lgm f47.5
平均隔声量的经验公式：
R13.5lgm14 (m200kg/m2) R16lgm8 (m200kg/m2)
精选课件
18
2、双层隔声墙
（1）双层隔声墙
按质量定律选用单层墙时，若要使隔声量很 大时，墙体就会很笨重，且造价高。如将实体墙 分成两片独立墙，在墙之间留有空气层，则隔声 量将比同等质量的单层墙高。
隔声屏障的隔声原理： 可以将高频声反射回去， 使屏障后形成“声影 区”，在声影区内噪声 明显降低。对低频声， 由于绕射的结果，隔声 效果较差。
精选课件
41
（1）隔声屏障的基本形式
精选课件
42
（2）插入损失
IL 10 lg N 13
N 2
abd
精选课件
43
换流站设备隔声量及通风计算
换流站设备Box-in 隔声量计算及通风散热计算1.隔声量计算1.1.单层匀质结构隔声罩一般由隔声层、阻尼层、吸声层等结构组成。
隔声层必须有足够强度和隔声能力，实验研究证明，对单层均质结构，其隔声量可用以下两个实验公式计算：118lg 18lg 44()R m f dB =+-（1—1）218lg 12lg 25()R m f dB =+-（1—2）m ：单层结构面密度（2/kg m ）f ：声波频率（Hz ）即，对某一频率的声波，单层物质结构隔声量的唯一决定因素就是结构的面密度，这就是声学中的质量定律。
又，隔声性能与频率有关，实际隔声效果可用各频率下隔声量的算术平均值'R 表示，在100～3150Hz 频率范围内的'R 与面密度经验公式如下：'14.5lg 10()R m dB =+（1—3）理论研究和实践还证明，隔声罩的隔声性能基本上还是遵循质量定律。
由质量定律，钢板罩的隔声效果与其厚度成正比，厚度增加一倍，隔声量也增加4～6dB ，随着钢板重量的增加，隔声量增加是很慢的。
1.2.隔声罩隔声量验算隔声罩的实际隔声量'=R +10lg R α实'R ：钢板罩壁本身的平均隔声量α：钢板罩壁本身的平均吸声系数用厚度2mm 钢板做的隔声罩。
)(3.27107.15lg 5.1410lg 5.14'A dB m R =+=+=)(3.701.0lg 103.27lg 10'A dB R R =+=+=α实由上述可知，罩内壁这不作吸声处理，隔声效果是不会很大的，故采取吸声处理措施。
吸声层用优质吸声玻璃棉，厚度100mm ，α～0.82，此时，)(254.2682.0lg 103.27lg 10'A dB R R ≥=+=+=α实因此采用2mm 镀锌钢板与吸声层制作的隔声罩其综合隔声量可以满足25dB(A)的降噪要求。
2.通风散热计算变压器发热量Q（kW）由设备厂商提供，当资料不足时，可以按下式计算：WQ ***-1(21φηη）=式中1η——变压器效率，一般取0.98；2η——变压器负荷率，一般取0.7-0.8；φ——变压器功率因素，一般取0.9-0.85W ——变压器功率，（kVA ）。
建筑门窗幕墙的隔声性能设计
建筑门窗幕墙的隔声性能设计摘要：本文介绍了隔声量的定义，以及建筑门窗幕墙空气声隔声评价，并基于前两点内容论述了建筑门窗幕墙的隔声防噪设计要点。
关键词：隔声量；评价标准；隔声设计在门窗幕墙的设计工作中，我们会考虑建筑的抗风压、气密、水密、隔声和保温性能，隔声降噪以往是很容易被忽略的一个性能，特定情况下它却最能体现建筑的舒适度。
根据声波在建筑物和建筑构件中的传递方式可分为空气声传声和固体传声，相应的隔声就分为空气声隔声和撞击声隔声。
空气声隔声是利用墙体、门窗或其他屏障来隔离噪声在空气中的传播，而撞击声隔声是利用弹性阻尼材料进行减低或隔离由撞击或振动而产生的噪音在结构中的传播。
作为建筑围护结构使用的门窗幕墙及其玻璃来说，空气声隔声是评价其隔声性能的主要方面。
1.隔声量的定义建筑中的空气声传声过程中，入射声波疏密交替地投射到围护结构上，一部分发生反射现象，一部分被围护结构吸收，剩余声波使得围护结构产生一定的受迫振动，一旦受迫弯曲波顺着围护结构传播时，将引起另一侧空气做出同样振动，此时声音即传透过去，由此引出了声投射系数的概念τ：τ=Wt /Wi公式（1）Wt：透过试件的投射声功率，单位为（W）；Wi：入射到试件上的入射声功率，单位为（W）。
由于隔声材料及构件声透射系数的变化范围很大，用声透射系数来表示隔声材料及构件的隔声性能很不方便。
因此需要采用一种比较简单实用方便的隔声量R（dB）来表示材料及构件的隔声性能：一般均质建筑材料的隔声量R的计算方法可以根据入射声波频率f（Hz）和材料单位面积质量MS计算。
研究表明，均质建筑材料隔声过程中会有一部分的隔声损失量，单向入射声波的隔声损失量可取经验值42.3dB，实际情况中声波的入射是无规则的，其隔声损失量可取经验值48dB。
M=ρt公式（3）S：材料单位面积质量（kg/m2）；MSρ：材料的密度（kg/m3）；t：材料厚度（m）。
假设声波垂直投射到隔声材料上，隔声量R：）-42.3 公式（4）R=20log（fMS假设声波与试件成角度α投射到隔声材料上，隔声量R：cosα）-42.3 公式（5）R=20log（fMS假设声波来自不同方向投射到隔声材料上，隔声量R：R=20log（fM）-48 公式（6）S如果一个围护结构由不同类型的均质材料叠加使用，那隔声量的计算就应该是一个叠加的数值。
平均隔声量的经验公式1003150Hz
当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施。
8.6 声屏障
铁路声屏障
公路声屏障
城市高架声屏障
其他声屏障
8.6.1 声屏障的基本原理
Chapter 8 隔声降噪技术
8.1 隔声性能评价量
8.2 单层均质密实墙的隔声
8.3 双层结构隔声性能
8.4 隔声间
8.5 隔声罩
8.6 声屏障
8.1 隔声性能评价量
1.透射系数 2. 隔声量 3. 平均隔声量
4. 组合墙的隔声量
1.透射系数:
定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。
入射声波频率低于共振频率：
2 R 10lg 1 A c 0
A 2 R 10lg 1 ( ) 2 1c1
入射声波频率高于共振频率：
4 2 R 10lg A (2kD) R1 R2 20lg(2kD) c 0
物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。
无规入射时：
R 20lg A 20lg f 48
考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：
R 18lg A 12lg f 25
平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
设计要点
多层窗应选用厚度不同的 玻璃板以消除吻合效应。 多层窗的玻璃板之间要有 较厚的空气层，一般取 7~15cm。 两层玻璃板间不能有刚性 连接，以防止“声桥”。 多层窗的玻璃板之间要有 一定的倾斜度，朝声源一 面的玻璃做成倾斜，以消 除驻波。 玻璃窗的密封要严，边缘 用橡胶条或毛毡条压紧。
噪声污染控制工程隔声技术
一、声波透过单层匀质构件的传播 二、双层隔墙 三、门窗和孔隙对墙体隔声的影响 四、隔声间的降噪量 五、隔声罩的降噪量
1
常用隔声评价量
1、透射系数 I t
Ii
2、隔声量：入射声功率级与透射声功率级之差， 也称传声损失。单位dB，同一隔声 结构，不同的频率具有不同的隔声量。
TL 10 lg Ii 20 lg Pi 10 lg 1
1c1 1c1 2c2 2c2
6
由x=D处的声压连续和法向质点速度连续条件得：
P2i cost k2 D P2r cost k2 D Pt cost k1D
P2t
2c2
cost
k2D
P2r
2c2
cost
k2D
Pt
1c1
cost
k1D
将以上4个等式联立求解，得到：
I
4 cos2
4
k2 D
如果一声波以一定角度θ投射到构件上时，若发生吻合效
应，则有：
b
s in
λb为薄板自由弯曲波长
1）当入射波频率高于λb对应的频率时，均有其相应 的吻合角度产生吻合效应；
2）当入射波频率低于λb对应的频率时，即相应的波
长λ大于自由弯曲波长λb时，由于sinθ值不可能
大于1，便不会产生吻合效应。
10
固体隔墙中弯曲波的波长由固体本身的弹性性 质所决定，引起吻合效应的条件由声波的频率与入 射角决定。
Ⅰ a Ⅱ bⅠ
pi
p 2i
pr
p 2r
pt
ui
Pi
1c1
cost k1 x
空气反射声波和质点速度方程分别为：
o
c
D
pr Pr cost k1
声学小知识分享：隔声、吸声、消声原理及阻尼减振
声学⼩知识分享：隔声、吸声、消声原理及阻尼减振1、声波的产⽣①声⾳的三个基本要素：频率：每秒振动的次数。
可听声的频率在20-20KHz频率：波长：波长：声源完成⼀周的振动，声波所传播的距离。
可听声的波长在17m-17mm。
声速：每秒钟传播的距离。
声速与温度有关，c=331.4+0.6t m/s，其中：c=fλ。
声速：②频谱：频谱：通常噪声都是由许多频率组成的复合声。
声⾳不同，其组成的频率和能量的分布也不同。
正因如此，才能区别各⾊各样的声⾳，声⾳的这些组成频率和能量分布的关系，称为这⼀声⾳的频谱，不同的声⾳具有不同的频谱。
例如，⽤频率为横坐标，以声压级为纵坐标，即可做出此声⾳的声谱图。
声压：有声波时媒质中的压⼒和静压⼒的差值。
单位为Pa。
③声压：频谱：通常噪声都是由许多频率组成的复合声。
声⾳不同，其组成的频率和能量的分布也不④频谱：同。
正因如此，才能区别各⾊各样的声⾳,声⾳的这些组成频率和能量分布的关系，称为这⼀声⾳的频谱，不同的声⾳具有不同的频谱。
2、噪声污染①什么是噪声?噪声是⼈们不需要的声⾳，噪声是物理污染，噪声是现代⼯业化带来的后果，同时，噪声和噪声控制技术的进步也促进⼯业⽣产和交通运输的发展。
②噪声控制：噪声控制是研究如何获得适当声学环境的技术科学，即达到经济上、技术上和要求上合理的声学环境。
③噪声降低的标准《声环境质量标准》GB3096-2008《社会⽣活环境噪声排放标准》GB22337-2008《⼯业企业⼚界噪声标准》GB12348-2008ETSI 300 735欧洲通讯设备测量标准和限制噪声标准分三类：听⼒保护标准环境保护标准机电产品标准④噪声的危害噪声⾸先是对听⼒的影响，作⽤是累计性的。
噪声性⽿聋是不可逆的。
当对500、1000、2000HZ三个频率损失的平均值超过25—40分贝时，为轻度⽿聋；40--65分贝时为中度⽿聋；65分贝以上是重度⽿聋。
噪声对神经系统的影响，使⼤脑⽪层的兴奋和抑制平衡失调，长久接触产⽣头痛、头晕、⽿鸣、失眠多梦、记忆⼒减退称为神经衰弱或神经官能症。
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无规入射时：
R 20lg A 20lg f 48
考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：
R 18lg A 12lg f 25
平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5lg A R 16 lg A
14(dB), (
经验公式：
R 16lg A1 A2 16lg f 30 R
平均隔声量：
R
131.65llggAA11
A2 8 R, A1 A2 14 R, A1
A2 200kg / A2 200kg
8(dB), (
A
A 200kg 200kg /
/ m2 m2 )
)
2.吻合效应
吻合效应：因入射角度造成的声波对墙体的作用与隔 墙中弯曲波相吻合而使隔声量降低的现象。
产生吻合效应的频率为：
fc
2
c2
sin2
12(1 2 )
ED2
临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。
(
A 21c1)2 来自 可近似为：2
R
10
lg
A 21c1
20
lg
A 21c1
将p0c0=400Pa•s/m代入：
R 20lg A 20lg f 42
物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。
m2 / m2
8.4 隔声间
1. 隔声间的声学评价
插入损失：
A IL L1 L2 RC 10 lg S
RC :隔声间的平均隔声量 Α：隔声间的总吸声量 S: 隔声间的内表面总面积
2. 隔声门
隔声门的结构和特性（图8-18、表8-6）
隔声门的密封方法 （图8-19）
3. 隔声窗
Ld
5 20 lg
2 N tanh 2 N
(dB)
N 2
abd
1.绕射声衰减量的计算——A计权
无线长不相干线声源A计权声屏障绕射声衰减
有限长声屏障及线声源的修正图
a）修正图
（b）遮蔽角
2.透射声修正量的计算
若TL-Lt 10dB,忽略透射声， 若TL-Lt 10dB,按下式计算：
DB=34m
W=35m W/2
NRC=0.05
NRC=0.3 NRC=0.6 NRC=0.8
NRC=1.0
降噪系数NRC与声屏障反射增加量的关系
8.6.3 声屏障设计程序
➢ 确定声屏障设计目标值：由受声点交通噪声值、背景值和噪声标准确定 ➢ 确定声屏障位置：根据道路和防护对象的相对位置、周围地形地貌选择 ➢ 确定声屏障几何尺寸：根据设计目标值确定声屏障的长和高 ➢ 计算声屏障绕射声衰减 ➢ 声屏障的隔声要求：选择合适的材料，设计合适的厚度，一般TL取20~30dB ➢ 声屏障的吸声结构设计：双侧声屏障，NRC>0.5 ➢ 声屏障形状的选择:直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型 ➢ 声屏障插入损失的确定 ➢ 声屏障设计的调整：长度、高度、位置、NRC ➢ 其他方面需注意的问题:地形地貌、力学性能、安全性能、景观效果等
Lt Ld 10 lg(10Ld /10 10TL/10 )(dB)
式中： Ld ——声屏障的绕射声衰减，dB； TL——声屏障屏体的传声损失，dB。
3.反射声修正量的计算
道路声屏障横截面示意图
平行声屏障反射声修正量计算列线图
0.05
0.3 0.6 0.8
HF HN HR
H=5m
RC
10 lg 1
C
n
Si
RC 10 lg n i1
Si100.1Ri
i 1
n
i Si
C
i 1 n
Si
i 1
例题
8.2 单层均质密实墙的隔声
1.质量定律和隔声量 2.吻合效应
1.质量定律
声波垂直入射时，在一系 列假设的条件下：
R
10
lg
1
10
lg
1
1 S0 S1 S0100.1R
S1
R :隔声罩罩壁的隔声量，dB α：内饰吸声材料的吸声系数
S0: 非封闭总面积，m2 S :封闭总面积，m2
3. 隔声罩的设计要点
➢ 罩壳形状恰当，尽量少用方形平行罩壁，以防止罩内空气声的驻波效应。 ➢ 罩壁必须有足够的隔声量，且为了便于制造安装维修，宜采用0.5~2mm厚的钢板
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
R
10
lg
A 0c
4
(2kD)2
R1 R2
20lg(2kD)
入射声波频率更高时：
隔声量出现极大值和极小值的交替变化。
隔声频率特性
双层墙之间填充 吸声材料能够提 高隔声效果
隔声量的估算:
8.6 声屏障
铁路声屏障
公路声屏障
城市高架声屏障
其他声屏障
8.6.1 声屏障的基本原理
反射声能量Lr
绕射声衰减Ld
φ
透射声能量Lt
绕射声衰减量Ld
反射路径
直达 路径
噪声源
双侧平行声屏障
附加吸声结构， 降低反射声
8.6.2 声屏障的声学评价——插入损失 IL Ld Lt Lr L
Wt Wi
It Ii
pt2 pi2
2.隔声量（传声损失）
R或TL 10 lg 1 10 lg Ii 20 lg pi
It
pt
3.平均隔声量：
工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频程频带 或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声量的算术平均值
4. 组合墙的隔声量
8.5 隔声罩
固定密封型
活动密封型
局部开敞型
通风散热型
1. 隔声罩的基本构造
1. 隔声罩的基本构造
2.隔声罩的插入损失
➢ 全封闭的隔声罩的插入损失：
IL 10lg(1100.1R )
R :隔声罩罩壁的隔声量 α：内饰吸声材料的吸声系数
➢ 局部封闭的隔声罩的插入损失：
IL
R
10 lg
隔声窗的结构
设计要点
多层窗应选用厚度不同的 玻璃板以消除吻合效应。
多层窗的玻璃板之间要有 较厚的空气层，一般取 7~15cm。
两层玻璃板间不能有刚性 连接，以防止“声桥”。
多层窗的玻璃板之间要有 一定的倾斜度，朝声源一 面的玻璃做成倾斜，以消 除驻波。
玻璃窗的密封要严，边缘 用橡胶条或毛毡条压紧。
近似为：
fc
c2
2 D
12 0.55 c2
E
D
E
8.3 双层结构隔声性能
pi 1 时产生共振。 pt
fr
c
2
20 AD
隔声频率特性
入射声波频率低于共振频率：
R
10
lg
1
A 0c
2
入射声波频率高于共振频率：
或铝板等轻薄密实的材料制作，且在壁面上加筋，涂贴阻尼层，以抑制与减弱共 振和吻合效应的影响。 ➢ 罩内壁要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应有较牢固的护面层。 ➢ 罩内壁与设备之间应留有较大的空间，以免耦合共振，罩体与声源设备及其机座 之间不能有刚性接触，以免形成“声桥” ，导致隔声量降低。 ➢ 隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声。 ➢ 开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处必须密封，并且管线周围应有减振、 密封措施。 ➢ 当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施。
Chapter 8 隔声降噪技术
8.1 隔声性能评价量 8.2 单层均质密实墙的隔声 8.3 双层结构隔声性能 8.4 隔声间 8.5 隔声罩 8.6 声屏障
8.1 隔声性能评价量
1.透射系数 2. 隔声量 3. 平均隔声量 4. 组合墙的隔声量
1.透射系数:
定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。