第十讲--11.27声环境.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,1,1.3,环境噪声控制,1.3.3,吸声减噪,1,。吸声减噪原理,直达声反射声,145,无吸声材料,(r=1),：,有吸声材料,(,=0.55),：,直达声反射声,200,吸声减噪是降低声源侧环境噪声。,吸声能消除直达声的强度吗？,1,2,1.3,环境噪声控制,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,不同吸声材料的吸声特性,高频,低频,特定频率,更低频,吸声机理与,频率的关系？,1,3,判断重要依据：,孔隙率,吸声系数,=,f,（频率）,吸声特性频谱分析,1,）声波在行进过程中反射折射等挤压,空气质点摩擦,声能热能,吸声,2,）空气与壁面摩擦,声能热能,吸声,特性,：,1,）空气流动阻力（,v,）,2,）孔隙率,一般：吸声材料孔隙率,70%,3,）厚度路径,4,）材料容重孔隙率,5,）背后增加空气层,（低频）,6,）饰面（光滑面：油漆）,7,）材料的纵横特性不同,=,f,（入射角）,8,）含水率孔隙率,1.3,环境噪声控制,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,多孔吸声材料,吸声机理：,1,4,厚度的影响,：,空气层的影响,：,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,多孔吸声材料,影响因素,增加厚度和空气层对低、高频都有作用吗？,多孔材料主要消低、高频？,1,5,共振结构在声波激发下振动，振动的结构由于本身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产生吸声效果。,适应频带：中、低频,共振会放大声音吗？共振,共鸣！,共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能,共振：空气中传播的声能激发物体机械振动,1.3,环境噪声控制,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,薄板和薄膜共振吸声结构,吸声机理：,5,6,不透气薄膜薄板与板壁间有一空气夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,薄板和薄膜共振吸声结构,吸声结构：,薄板,多孔吸声材料,5,7,空腔孔颈空气柱由于共振而激烈运动，消耗能量，腔内空气起弹簧缓冲作用,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,空腔共振吸声结构,共振消声器,1,8,1.3.3,吸声降噪,2,。吸声材料及应用,组合共振吸声结构,图,5-27,穿孔板组合共振吸声结构实例,1-,空气层；,2-,多孔吸声材料,；,3-,穿孔（缝）板；,4-,玻璃布等护面层,；,5-,木板条,穿孔板与墙间空腔形成共振腔,穿孔板共振器,1,9,当房间表面不足作吸声表面时使用。,吸声面积可能大于,1,。,应用于候车室、大厅等大空间建筑,2,。吸声材料及应用,空间吸声体,1.3,环境噪声控制,1.3.3,吸声降噪,由框架,吸声材料（矿棉、玻璃棉等）,护面（钢、铝、硬纸板条）,结构构成：,空间吸声体主要包含了哪些吸声原理,1,10,多孔吸声材料,：,吸中高频噪声为主,；,振动吸声材料,：,吸低中频噪声为主,薄膜、薄板共振吸声结构,穿孔板吸声结构,多孔材料,特殊吸声结构,周边弹性固定,;,背后有空气层,表面有强度,背后有空气层,见上面分析,内塞多孔材料,(,入射声波系统固有,),频率共振,(,机械振动共振吸声,),摩擦吸声,摩擦吸声面,薄膜吸声,结构,薄板吸声,结构,穿孔板组合吸声结构,空腔共振吸声结构,空间吸声体,有机纤维材料为主：,玻璃棉，矿棉泡沫塑料,，毛毡等,帆布,(,不透气,),人造革,塑料薄膜等,硬质纤维板,胶合板,石膏板,金属板等,穿孔板,+,空气层,微穿孔板,消声器,各种特制空腔共振器,空间吸声体,尖劈,帘幕等,吸中高频为主,吸低频（中频：,500,1000Hz,）为主,吸中高频为主,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,80-300Hz,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,10,2,10,3,10,4,0,1,0.5,200-1000Hz,=,f,(,板厚,穿孔率,空气层厚度,底层材料的种类和位置,),500Hz,2,。吸声材料及应用,汇总比较,1.3.3,吸声降噪,5,11,100%,100%,混响声,:145%,混响声,:200%,计算参数：吸声量、降噪量,设房间的平均吸声系数为,定义,吸声量,为：,设吸声降噪前后房间的平,均系数分别为：、,则,降噪量,为：,使用,原则：,效果好；,如果要求,该方法不合适；,以消除直达声为主时，吸声降噪不理想。,例,5-7,房间,平均吸声系数：,3,。吸声减噪计算及应用,5.3.3,吸声降噪,5,12,建筑环境声学,FIG16-4,比较,侧重点,目的,减少能量,吸声,声源侧,降低厂房内噪声,混响声,减弱声反射,Er,隔声,相邻室,保护邻室,隔绝声透射,E,装有吸声砌块,未作吸声处理的管道,噪声源,噪声源,隔声障板,顶棚抹灰,管道作吸声处理,隔声障板,顶棚抹灰,材料特点,吸声材料,轻耳疏松,(,透气,多孔,):,玻璃棉,泡沫塑料,隔声材料,重耳密实,(,不带空隙,):,砖墙,混凝土,隔声降噪原理,5.3.4,隔声降噪,5,13,两室实际隔声降噪量：,墙体隔声量,R=45dB,室内声压级,L,1,室内声压级,L,2,室内总吸声量,A,2,内贴吸声材料,隔声墙体隔声量与透射系数关系：,组合墙体透射系数（面积加权）：,两种材料组合可提供隔声量：,隔声设计所需隔声量为：,S,i,且,安全裕量一般取,3-5dB,室内容许标准,1,。隔声降噪计算,5.3.4,房间的隔声降噪,5,14,开启窗,封闭窗,玻璃窗隔声特性,f(,玻璃特性,频率）,封闭窗隔声量,开启窗,封闭窗,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,玻璃窗隔声范围,玻璃厚度,空气层厚度,5,15,空气层对隔声效果的影响,空气层厚度有一个最佳值,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,5,16,查图,7-7,：,1,：,100,、当墙体本省,R1=30,时，隔声量损失,10dB,由于低频时频率较长，故透过小孔的声能比高频要少些。,缝隙与小孔对隔声的影响,当,R,2,R,1,平均隔声量,开启的门窗,缝隙或小孔,衍射效应,思考：,对隔声量为,30dB,的隔声墙如何确定开孔率为,1%,时的隔声量,？,何种声波,(,高频、低频,),容易穿过小孔,？,孔径,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,在进行隔声设计时应注意避免小孔和缝隙,对于门窗设计应做好密封处理,孔径相对波长越大，衍射作用越强,5,17,0.595,0.14,吸声材料同时容易透声,两种方案穿透至邻室的百分比各位多少？,吸声、隔声组合应用,5.3,环境噪声控制,5.3.4,房间的隔声降噪,2,。隔声措施及应用,分别降低了哪处的噪声？,5,18,空气声,声源直接,激发空气震动,产生的声波，并通过空气作传声媒质,噪声,。,固体声,声源直接,激发结构振动,所产生的噪声,振动,，它以弹性波形式在墙体、楼板等构件中传播，同时向空气辐射噪声。,隔振措施：,积极隔振,隔离,或,过程的声传递,工艺方案设计时考虑,消极隔振,减弱,或,过程的声传递,工程设计时考虑,传递方式：,振动源 基础 接受点,实用工业噪声控制技术,FIG6-1,刚性连接,振动的传递,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,19,山田,3-12,人对,20Hz,所辐射的噪声无听觉，但却能感受,20Hz,的振动。,低频振动,中振,频率,高振频率,人体器官的固有频率,人体,内脏,头部,神经中枢,1000,6,8,8,250,不同类型振动及敏感振动频率,/Hz,除了被人耳感受为声音的振动外，人体的许多部位对振动有反应。,频率,/Hz,一般乘车振动感觉,日常居室感受的振动,振动感觉界限,振动量级概念,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,20,环境噪声控制工程,FIG9-2,当振动频率与人体器官内某部位的固有频率相同吻合时，产生共振，可以危及健康乃至生命。,一般打桩的频率为,3,10Hz,，人体对垂直震动最敏感的频率为,4,8Hz,，这正是人对打桩声非常反感的原因之一。,人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小可划分为如图的个等级。,人对垂直振动敏感度与频率、振幅之间的关系,振动的危害,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,1,。振动的传递及其危害,5,21,空气调节,FIG8-26,减振设计原则,：振源振动频率,f,应远,大于,所选用的减振基座固有频率,f,0,。,振动传递率,T,：,减振前后降噪声压级,L,：,设计选用参数,隔振原理,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,减振传递曲线,降低振动强度阻尼方法,强度,=,f,(,振动频率，振幅，传递面积，,),减振设计目标,：在满足静态变形量,的要求下,确定,减振基座材料、厚度、面积、,经减振设施输出的动力占振源输入动力的百分比,5,22,设置减振器（装置）：如减振垫、弹簧、软木、,。,如应用于空调设备基础等。,振动板件表面喷涂或粘贴阻尼材料：如沥青、软橡胶、油漆等高分子材料。,如应用与隔声罩表面等。,减振措施,5.3,环境噪声控制,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,频率,低频,高频,弹簧,橡胶,软木,宜采用的减振材料：,5,23,常用动力设备防振措施及其形式：,压缩型减振器,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,5,24,常用动力设备防振措施及其形式：,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,剪切型减振器,5,25,常用动力设备防振措施及其形式：,5.3.5,隔振与减振降噪,2,。隔振降噪,复合型减振器,5,26,种类,阻性消声器,抗性消声器,阻抗消声器,结构特点,内壁贴吸声材料,A,结构变化,B,共振,阻性与抗性结合,消声原理,摩擦消声,共振消声,摩擦,+,共振消声,消声频带,高中频带,中低频带,低中高宽频带,插入损失,：安装消声器前后某点声压级差与声源有关、易测、实测用,传递损失,(,消声量,),：消声器前后声功率,级,差与声源无关，实验室用,等截面时，,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,1,。消声量的表示方法,5,27,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,片式和格式阻性消声器原理,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,28,共振型消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,29,膨胀消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,30,复合式消声器原理,5.3.6,消声降噪,2,。常见的消声器消声原理及其分类,5,31,5.3,环境噪声控制,5.3.6,消声降噪,3,。其他原理的消声器,利用电子线路和扩声设备产生与噪声的相位相反的声音反声，以抵消原有的噪声而达到降噪目的，也称为反声技术。,电子消声器,利用降低流速和压降，分散压降、改变噪声频谱特性以及改变喷口形状等措施，以控制,气体流速,，达到降低噪声目的。,排气消声器,5,32,风机噪声控制技术,FIG1-7,风机噪声产生的原因：,空气动力性噪声,：叶轮高速旋转冲击压力波、涡流噪声,压力,、转速,L,w,机械振动性噪声,：回转体不平衡、轴承磨损、叶片刚性不够振动噪声,电磁噪声,：电动机内发出的噪声,管道风机噪声源,出口噪声源,进口噪声,管道辐射噪声源,风机噪声源特点：,多声源,与安装方式等有关,指向性,当声源比波长大得多,指向性较强,/,反之可作为点源，各向相同，无方向性。,风机声功率级：,m,3,/h Pa,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,1,。通风空调设备噪声,风机噪声,=200,800Pa/,中低频,5,33,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,1,。通风空调设备噪声,空调设备噪声,主要有：,空气处理设备,：通风机,空调设备,：风机、压缩机（或室内或室外）,风口,：风口处传递的系统噪声，风口处空气流动引起的噪声,冷冻机房噪声,主要有：,冷冻设备,：压缩机噪声及其振动噪声,水泵,：噪声及其振动噪声,冷却塔,：水流噪声、冷却水泵噪声,其他噪声,5,34,建筑声学设计,FIG-61,风机噪声,固体噪声,环境噪声,再生噪声,5.3,环境噪声控制,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,5,35,管道内加吸声材料,空调系统管道装置吸声材料降低噪声的方法,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,管道风速控制,8m/s,5,36,设备隔声,没有隔音措施,用板材围合密封,用,25mm,厚玻璃纤维隔音,板材罩内衬,25mm,厚的玻璃纤维,风机,马达,5.3.7,通风、空调设备噪声,2,。空调通风系统噪声及防治,5,37,IL,=0,建筑声环境,FIG5-28,隔振器,a,b,c,例,7-2,中,75dBA,的确定,材料隔声量,隔声罩降噪性能参数,插入损失,IL,：,声罩,不同设备隔声处理的效果,5,38,建筑声学设计,FIG3-69,h,复合消声器,i,改进消声器,f,普通消声器,c,消声静压箱,b,d,e,g,3,。消声器在通风空调工程中的应用,-1,5,39,频率,Hz,消声量,用膨胀珍珠岩砌筑的阻,-,共,-,扩复合式消声器平面,3,。消声器在通风空调工程中的应用,-2,5,40,阻性消声器,共振型消声器,阻性,和膨,胀型,复合,常用消声器及其类型：,5,41,调查或实测系统噪声源频谱,针对噪声控制的房间性质查阅噪声控制标准,所需的消声量频谱计算,5.3.7,通风、空调设备噪声,3,。消声器在通风空调工程中的应用,消声系统设计方法,声源至控制点的自然衰减量,声源在该频带的声功率级,控制点所允许的噪声级,由不利因素所引起的噪声级,查阅手册,根据计算所得消声量频谱选择合适的消声器,以高频为主：选择阻性消声器,以低频为主：选择抗性消声器,频带较宽时：选择复合式消声器,空调工程中学习,5,42,5.3.7,通风、空调设备噪声,4,。通风空调系统隔振,正对振源的振动传递率,T,小于,0.19,。,隔振器承受的载荷，不应超过允许工作载荷。,隔振器与基础之间宜加一定厚度的弹性隔振垫。,隔振器的选择,。,隔振装置的材料的选择,振源转速小于,1500,转,/,分时，宜选用弹簧隔振器。,振源转速大于,1500,转,/,分时，宜选用橡胶等弹性材料的隔振垫或隔振器,上述两种不能满足时，可使用金属弹簧与橡胶组合隔振器,管道隔振,液体管道（水管、制冷剂管道、高压高温空气管道），宜用各种软接头（如曲挠橡胶软接头等）,风管宜用人造革软接头,5,43,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,机房减振实例,5,44,建筑设计资料集,21p.153,给水系统隔振示意图,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,5,45,风机悬挂消声防振,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,5,46,风管防振措施及其形式：,吊卡防振方法,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,5,47,穿墙隔振方法,风管防振措施及其形式：,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,5,48,吊顶内风管消声方法,风管防振措施及其形式：,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,5,49,水管防振方法,5.3.7,通风、空调设备噪声,5,。通风空调系统消声隔振实例,