章隔声降噪技术精讲.pptx

第六章 隔声降噪技术6.1隔声性能评价量隔声性能评价量6.2单层均质密实墙的隔声单层均质密实墙的隔声6.3双层结构隔声性能双层结构隔声性能6.4组合墙的隔声量组合墙的隔声量6.5隔声间隔声间6.6隔声罩隔声罩6.7隔声设计案例隔声设计案例o用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传播途径用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传递的措施，称中受到阻挡，从而降低或消除噪声传递的措施，称为隔声。为隔声。o这些措施包括设置这些措施包括设置隔声墙隔声墙、隔声罩隔声罩、隔声幕隔声幕和和隔声隔声屏障屏障等。如果措施得当，就能够降低噪声级等。如果措施得当，就能够降低噪声级2050分贝分贝。o影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：其一，是隔声影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：其一，是隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；一般来讲，材料的材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；一般来讲，材料的面密度越大，隔声量就越大，另外增加材料的阻尼可以有效面密度越大，隔声量就越大，另外增加材料的阻尼可以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的降低。其二，是地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的降低。其二，是构件的几何尺寸以及安装条件构件的几何尺寸以及安装条件(包括密封状况包括密封状况)。其三是噪声。其三是噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。对于给定隔源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相关，一般来讲，低频声构件来讲，隔声量与声波频率密切相关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的时隔声性能较差，高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的就就是要根据噪声源的频谱特性设计适合于降低该噪声源的隔声是要根据噪声源的频谱特性设计适合于降低该噪声源的隔声结构。结构。o隔声罩：隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在一个小的空间里。o隔声间：隔声间：把需要安静的 场所用隔声结构围闭起来，使外界的噪声很少传进去。o隔声屏：隔声屏：在声源与受噪声干扰的位置之间用障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。隔声构件隔声构件(soundinsulator)：具有隔声能力的屏蔽物，如砖：具有隔声能力的屏蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等等砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等等 声波在通过空气的传播途径中，声波在通过空气的传播途径中，碰到一匀质屏蔽物时，由于两碰到一匀质屏蔽物时，由于两分界面特性阻抗的改变，使部分界面特性阻抗的改变，使部分声能被屏蔽物反射回去，从分声能被屏蔽物反射回去，从而降低噪声的传播。而降低噪声的传播。隔声所采用的方法、吸声和隔声的区别、吸声材料与隔声材隔声所采用的方法、吸声和隔声的区别、吸声材料与隔声材料的差异、吸声和隔声的结合料的差异、吸声和隔声的结合 隔声原理隔声原理6.1 隔声性能评价量o1.透射系数透射系数o2.隔声量隔声量o3.平均隔声量平均隔声量o4.插入损失插入损失入射声能 E入反射声能 Er透射声能 E吸收声能 EA根据能量守恒与转换定律E入 =EA +Er +E1、透声系数与传声损失、透声系数与传声损失透声系数：1，越小，材料的隔声性能越好一般隔声构件的在101 1061.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。2.透声损失：透声损失：TL，单位为分贝，单位为分贝在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数再乘以在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数再乘以10来表来表示材料的隔声能力。示材料的隔声能力。越小，TL（R)越大，说明材料的隔声性能越好。例如例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和0.001，则：则：其隔声量分别为3.平均隔声量：工程上通常将中心频率为1252000Hz的5个倍频程频带或1003150Hz的16个1/3倍频程频带隔声量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量实际工程中，也用500赫兹时的隔声量代表材料的平均隔声量。TL5004.插入损失5.隔声指数隔声指数隔声指数隔声指数：用于评价隔墙的隔声性能的指标。（用于评价隔墙的隔声性能的指标。（自学）6.2单层均质密实墙的隔声单层均质密实墙的隔声o1.质量定律o2.吻合效应1.质量定律声声波波在在空空气气中中传传播播的的途途径径上上，当当遇遇到到墙墙状状固固体体障障碍碍物物时时，由由于于空空气气与与固固体体介介质质特特性性阻阻抗抗的的差差异异，在在两两分分层层界界面面上上将将产产生生两两次次反反射射和透射。和透射。o假设：声波垂直入射到墙上；声波垂直入射到墙上；隔墙为单层匀质墙；隔墙为单层匀质墙；墙墙把把空空间间分分成成两两个个半半无无限限空空间间，而而且且墙墙的的两两侧侧均均为通常状况下的空气；为通常状况下的空气；墙为无限大，即不考虑边界的影响。墙为无限大，即不考虑边界的影响。把把墙墙看看成成一一个个质质量量系系统统，即即不不考考虑虑墙墙的的刚刚性性、阻阻尼；尼；墙上各点以相同的速度振动。墙上各点以相同的速度振动。可近似为：可近似为：n从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出单层从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出单层墙在声波垂直入射时的隔声量墙在声波垂直入射时的隔声量隔声材料面密度o将将0c0=400Pas/m代入：代入：o物理意义：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；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。声波的频率越高，隔声量越高。o无规入射时：无规入射时：o考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：o平均隔声量的经验公式（平均隔声量的经验公式（1003150Hz）：）：2.吻合效应产生吻合效应的条件：产生吻合效应的条件：o产生吻合效应的频率为：产生吻合效应的频率为：o临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。o近似为：近似为：ADBC Cb b为薄板为薄板自由弯曲波长自由弯曲波长6.3 双层结构隔声性能时产生共振。时产生共振。共振频率为：共振频率为：隔声频率特性o入射声波频率低于共振频率：o入射声波频率高于共振频率：o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。比较：隔声频率特性隔声量的估算o经验公式：o平均隔声量：坚实薄坚实薄板板护面层护面层阻阻尼尼材材料料吸吸声声材材料料多层复合隔声结构多层复合隔声结构6.4 组合墙的隔声量例 题 某隔声间对噪声源一侧用一堵某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔，该的传声损失为的隔声墙相隔，该的传声损失为50dB，在，在墙上开一个面积为墙上开一个面积为2m2的的门门，该门的传声损失为，该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为，又开了一个面积为4m2的的窗户窗户，该窗户的传声损失为，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使墙体的。求开了门窗之后使墙体的隔声量下隔声量下降了多少降了多少？解解：由：由传声损失传声损失可知，可知，墙、门和窗墙、门和窗的透射系数分别为的透射系数分别为1010-5-5、1010-2-2和和1010-3-3，所以，所以隔声墙组合体隔声墙组合体的的平均透射系数平均透射系数为：为：则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：6.5 隔声间隔声间不但要考虑隔声性能，还要考虑到观察方便、出入方便、隔声间不但要考虑隔声性能，还要考虑到观察方便、出入方便、不影响车间内正常运输、以及房间内供电、通风等。不影响车间内正常运输、以及房间内供电、通风等。插入损失：:隔声间的平均隔声量：隔声间的总吸声量S:隔声间的内表面总面积 1.隔声间的声学评价2.隔声门n门门的的隔隔声声能能力力取取决决于于本本身身的的面面密密度度，构构造造和和碰碰头头缝缝密密封程度。封程度。n一一般般采采用用轻轻质质双双层层或或多多层层复复合合隔隔声声板板制制成成，称称作作隔隔声声门。门。隔声门的结构和特性隔声门的密封方法（图6-2）3.隔声窗 隔声窗的结构o多层窗应选用厚度不同的玻多层窗应选用厚度不同的玻璃板以消除吻合效应。璃板以消除吻合效应。o多层窗的玻璃板之间要有较多层窗的玻璃板之间要有较厚的空气层，一般取厚的空气层，一般取715cm。o两层玻璃板间不能有刚性连两层玻璃板间不能有刚性连接，以防止接，以防止“声桥声桥”。o多层窗的玻璃板之间要有一多层窗的玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝声源一面定的倾斜度，朝声源一面的玻璃做成倾斜，以消除的玻璃做成倾斜，以消除驻波。驻波。o玻璃窗的密封要严，边缘用玻璃窗的密封要严，边缘用橡胶条或毛毡条压紧。橡胶条或毛毡条压紧。设计要点设计要点固定密封型活动密封型6.5 隔声罩隔声罩通风散热型局部开敞型全封闭的隔声罩的插入损失：R:隔声罩罩壁的隔声量：内饰吸声材料的吸声系数1.隔声罩的插入损失局部封闭的隔声罩的插入损失：R:隔声罩罩壁的隔声量，dB：内饰吸声材料的吸声系数 S0:非封闭总面积，m2S:封闭总面积，封闭总面积，m2例：用例：用2mm2mm厚的钢板做一隔声罩。已知钢板的传声损厚的钢板做一隔声罩。已知钢板的传声损失为失为29dB29dB，钢板的平均吸声系数为，钢板的平均吸声系数为0.010.01。由于隔声效。由于隔声效果不理想而进行了改进，在隔声罩内作了吸声处理，果不理想而进行了改进，在隔声罩内作了吸声处理，使平均吸声系数提高到使平均吸声系数提高到0.60.6。求改进后的隔声罩的实。求改进后的隔声罩的实际隔声值提高了多少？际隔声值提高了多少？解解：罩内未做吸声处理时，根据公式：罩内未做吸声处理时，根据公式：罩内做吸声处理后，则：罩内做吸声处理后，则：所以，改进后隔声罩的实际隔声量所以，改进后隔声罩的实际隔声量比改进前提高比改进前提高的的dBdB数为：数为：2.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。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 0.52mm厚的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作，且在壁面上加筋，厚的钢板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。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，以免形成备及其机座之间不能有刚性接触，以免形成“声桥声桥”，导致隔声量降，导致隔声量降低。低。隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声。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。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。设施。6.6隔声设计o1原则o2程序o3计算o4案例（自学）隔声设计原则按照室内室外噪声允许原则来计算噪声的隔声量进行隔声处理时要满足防火、防潮、防腐、防尘等要求对隔声设计的构件的隔声数据，要进行修正1 隔声设计原则噪声源、环境情况具体采取措施独立强的噪声源密封式隔声罩、活动密封式隔声罩以及局部隔声罩不宜对噪声源进行隔声处理时，允许操作人员不经常停留在设备附近时便于控制、观察、休息使用的隔声室车间大、工人多、强噪声源比较分散，且难以封闭留有生产工艺开口的隔声墙或声屏障隔声措施选择原则：2 隔声设计程序根据声源特性估算受声点的各频带声压级选择合适的隔结构与构件了解环境特点，选定噪声控制标准计算各频带所需隔声量与构件的插入损失比较确定受声点允许的噪声级和各频带声压级.3 隔声设计计算o1.室内各频带声压级的计算3 隔声设计计算o2.各频带需要的隔声量 受声点允许声压级 受声点声压级隔声设计计算表示例编号项目频率(Hz)备注631252505001k2k3k4k1声源声功率已知2容许噪声值已知3噪声传播衰减已知4吸收减噪量设计5需要减噪量设计6.7 噪声控制实例 实例：120kW柴油发电机房噪声控制实例:120kw发电机房噪声控制发发电电机机组主要噪声源：内燃机组主要噪声源：内燃机噪声类型：进、排气噪声；风扇、燃烧、机械、电磁噪声。噪声类型：进、排气噪声；风扇、燃烧、机械、电磁噪声。治理技术要求：治理技术要求：机房内噪声要求降低机房内噪声要求降低610dB(A)，主主体所处环境噪声应降至体所处环境噪声应降至55dB(A)以下；以下；机房内的温升应控制在机房内的温升应控制在1015C以下，当室外气温为以下，当室外气温为35C时，机房内温时，机房内温度应低于度应低于45C，当室外气温为，当室外气温为20C时，机房内温度应为时，机房内温度应为3035C；治理后柴抽发电机的功率损耗应不大于治理后柴抽发电机的功率损耗应不大于1015%。实例二：120kw发电机房噪声控制治理要点：治理要点：1.降低内燃机排气噪声、进气噪声；降低内燃机排气噪声、进气噪声；排气：抗性结构和微穿孔板结构排气：抗性结构和微穿孔板结构进气：抗性或阻抗复合结构进气：抗性或阻抗复合结构2.降低冷却风扇噪声；降低冷却风扇噪声；消声器消声器3.降低机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声降低机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声隔声间、隔声室隔声间、隔声室实例：120kw发电机房噪声控制主要技术措施：主要技术措施：机房隔声、吸声设计机房隔声、吸声设计；机房南侧、西侧原有木门外新增加钢质隔声门，以机房南侧、西侧原有木门外新增加钢质隔声门，以减小机房噪声向外辐射；减小机房噪声向外辐射；机房内噪声高达机房内噪声高达112一一113dB(A)，机房内顶棚和四，机房内顶棚和四壁能安装吸声结构的地方做吸声处理，降低机房内壁能安装吸声结构的地方做吸声处理，降低机房内噪声噪声。实例二：120kw发电机房噪声控制主要技术措施主要技术措施进风消声设计进风消声设计为了有效地控制机房西、北侧窗户向外辐射噪声，为了有效地控制机房西、北侧窗户向外辐射噪声，在两侧窗外设计安装了集进风采光隔声于一体的进在两侧窗外设计安装了集进风采光隔声于一体的进风消声器其上部为采光隔声窗罩，下部为风消声器其上部为采光隔声窗罩，下部为L型阻型阻性片式进风消声器，总有效进风面积为性片式进风消声器，总有效进风面积为1.12m2，设计进风流速为设计进风流速为4ms左右。左右。实例二：120kw发电机房噪声控制主要技术措施主要技术措施排风消声设计排风消声设计控制机房内温升，在隔声采光窗西、北控制机房内温升，在隔声采光窗西、北两侧墙下方设计安装了进风两侧墙下方设计安装了进风消声窗；消声窗；在机房穿孔板吊顶上部利用原有西墙高窗洞位置增设了两台低噪声在机房穿孔板吊顶上部利用原有西墙高窗洞位置增设了两台低噪声排风轴扇并在排风洞外增设排风消声箱；排风轴扇并在排风洞外增设排风消声箱；由于该柴油机的冷却形式为风冷式，冷却风扇位于柴油机组前端，由于该柴油机的冷却形式为风冷式，冷却风扇位于柴油机组前端，靠近房北侧进风消声窗，为防止柴油机冷却风扇的排风影响机房通靠近房北侧进风消声窗，为防止柴油机冷却风扇的排风影响机房通风降温，设计中增设冷却风扇导风管。引导热风至穿孔板吊顶上，风降温，设计中增设冷却风扇导风管。引导热风至穿孔板吊顶上，再经轴扇至室外，既有利于机房通风散热，也有利于机房内噪声的再经轴扇至室外，既有利于机房通风散热，也有利于机房内噪声的降低。降低。实例二：120kw发电机房噪声控制主要技术措施主要技术措施柴油机排气消声坑设计柴油机排气消声坑设计柴油机排气噪声以中、低频为主，声级达柴油机排气噪声以中、低频为主，声级达100dB以上，以上，原设计中两根排气管直通室外，噪声污染严重。原设计中两根排气管直通室外，噪声污染严重。设计三级扩张室串联的抗性迷路式消声坑。设计三级扩张室串联的抗性迷路式消声坑。实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制实例二：120kw发电机房噪声控制治理效果：治理效果：