第十講11.27聲環(huán)境

1－11.3環(huán)境噪聲控制1.3.3吸聲減噪1。吸聲減噪原理直達(dá)聲＋反射聲＝145％無吸聲材料(r=1)：有吸聲材料(=0.55)：直達(dá)聲＋反射聲＝200％吸聲減噪是降低聲源側(cè)環(huán)境噪聲。吸聲能消除直達(dá)聲的強(qiáng)度嗎？1－21.3環(huán)境噪聲控制1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用不同吸聲材料的吸聲特性高頻低頻特定頻率更低頻吸聲機(jī)理與頻率的關(guān)系？1－3判斷重要依據(jù)：孔隙率↑→α↑吸聲系數(shù)=f（頻率）吸聲特性→頻譜分析1）聲波在行進(jìn)過程中反射折射等擠壓——空氣質(zhì)點(diǎn)摩擦

——聲能→熱能吸聲2）空氣與壁面摩擦——聲能→熱能吸聲特性：1）空氣流動(dòng)阻力↑→（v↓）→α↓2）孔隙率↑→α↑ 一般：吸聲材料孔隙率≥70%3）厚度↑→路徑↑→α↑4）材料容重↑→孔隙率↓→α↓5）背后增加空氣層→α（低頻）↑6）飾面（光滑面：油漆）→α↓7）材料的縱橫特性不同→α=f（入射角）8）含水率↑→孔隙率↓→α↓1.3環(huán)境噪聲控制1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用多孔吸聲材料——吸聲機(jī)理：1－4厚度的影響：空氣層的影響：1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用多孔吸聲材料——影響因素增加厚度和空氣層對(duì)低、高頻都有作用嗎？多孔材料主要消低、高頻？1－5共振結(jié)構(gòu)在聲波激發(fā)下振動(dòng)，振動(dòng)的結(jié)構(gòu)由于本身的內(nèi)摩擦和與空氣間的摩擦把部分振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。因此振動(dòng)的結(jié)構(gòu)消耗聲能，產(chǎn)生吸聲效果。適應(yīng)頻帶：中、低頻共振會(huì)放大聲音嗎？共振共鳴！共鳴：機(jī)械能激發(fā)物體振動(dòng)向空氣輻射聲能共振：空氣中傳播的聲能激發(fā)物體機(jī)械振動(dòng)1.3環(huán)境噪聲控制1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用薄板和薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)——吸聲機(jī)理：5－6

不透氣薄膜薄板與板壁間有一空氣夾層，薄膜、薄板振動(dòng)消耗聲能。1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用薄板和薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)——吸聲結(jié)構(gòu)：薄板多孔吸聲材料5－7

空腔孔頸空氣柱由于共振而激烈運(yùn)動(dòng)，消耗能量，腔內(nèi)空氣起彈簧緩沖作用1.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)共振消聲器1－81.3.3吸聲降噪2。吸聲材料及應(yīng)用組合共振吸聲結(jié)構(gòu)圖5-27穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)實(shí)例1-空氣層；2-多孔吸聲材料；3-穿孔（縫）板；4-玻璃布等護(hù)面層；5-木板條穿孔板與墻間空腔形成共振腔穿孔板共振器1－9當(dāng)房間表面不足作吸聲表面時(shí)使用。吸聲面積可能大于1。應(yīng)用于候車室、大廳等大空間建筑2。吸聲材料及應(yīng)用空間吸聲體1.3環(huán)境噪聲控制1.3.3吸聲降噪由框架吸聲材料（礦棉、玻璃棉等）護(hù)面（鋼、鋁、硬紙板條）結(jié)構(gòu)構(gòu)成：空間吸聲體主要包含了哪些吸聲原理1－10多孔吸聲材料：吸中高頻噪聲為主；振動(dòng)吸聲材料：吸低中頻噪聲為主薄膜、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)多孔材料特殊吸聲結(jié)構(gòu)周邊彈性固定;背后有空氣層表面有強(qiáng)度,背后有空氣層見上面分析內(nèi)塞多孔材料(入射聲波≈系統(tǒng)固有)頻率→共振(機(jī)械振動(dòng)共振吸聲)摩擦吸聲摩擦吸聲面↑薄膜吸聲結(jié)構(gòu)薄板吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板組合吸聲結(jié)構(gòu)空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)空間吸聲體有機(jī)纖維材料為主：玻璃棉，礦棉泡沫塑料，毛氈等帆布(不透氣),人造革,塑料薄膜等硬質(zhì)纖維板,膠合板,石膏板,金屬板等,穿孔板+空氣層,微穿孔板→消聲器各種特制空腔共振器空間吸聲體,尖劈,簾幕等吸中高頻為主吸低頻（中頻：500～1000Hz）為主吸中高頻為主

102103104010.5102103104010.580-300Hz102103104010.5102103104010.5102103104010.5102103104010.5200-1000Hz=f(板厚,穿孔率,空氣層厚度,底層材料的種類和位置)>500Hz2。吸聲材料及應(yīng)用匯總比較1.3.3吸聲降噪5－11100%100%混響聲:145%混響聲:200%計(jì)算參數(shù)：吸聲量、降噪量設(shè)房間的平均吸聲系數(shù)為定義吸聲量為：設(shè)吸聲降噪前后房間的平均系數(shù)分別為：、則降噪量為：使用原則：①

效果好；②如果要求該方法不合適；③以消除直達(dá)聲為主時(shí)，吸聲降噪不理想。例5-7房間平均吸聲系數(shù)：3。吸聲減噪計(jì)算及應(yīng)用5.3.3吸聲降噪5－12建筑環(huán)境聲學(xué)FIG16-4比較側(cè)重點(diǎn)目的減少能量吸聲聲源側(cè)降低廠房內(nèi)噪聲,混響聲減弱聲反射Er隔聲相鄰室保護(hù)鄰室隔絕聲透射E裝有吸聲砌塊未作吸聲處理的管道噪聲源噪聲源隔聲障板頂棚抹灰管道作吸聲處理隔聲障板頂棚抹灰材料特點(diǎn)吸聲材料輕耳疏松(透氣,多孔):玻璃棉,泡沫塑料隔聲材料重耳密實(shí)(不帶空隙):磚墻,混凝土隔聲降噪原理5.3.4隔聲降噪5－13兩室實(shí)際隔聲降噪量：墻體隔聲量R=45dB室內(nèi)聲壓級(jí)L1室內(nèi)聲壓級(jí)L2室內(nèi)總吸聲量A2內(nèi)貼吸聲材料隔聲墻體隔聲量與透射系數(shù)關(guān)系：組合墻體透射系數(shù)（面積加權(quán)）：兩種材料組合可提供隔聲量：隔聲設(shè)計(jì)所需隔聲量為：Si且安全裕量一般取3-5dB室內(nèi)容許標(biāo)準(zhǔn)1。隔聲降噪計(jì)算5.3.4房間的隔聲降噪5－14開啟窗封閉窗玻璃窗隔聲特性

＝f(玻璃特性,頻率）封閉窗隔聲量開啟窗封閉窗5.3環(huán)境噪聲控制5.3.4房間的隔聲降噪2。隔聲措施及應(yīng)用玻璃窗隔聲范圍玻璃厚度↓空氣層厚度↓5－15空氣層對(duì)隔聲效果的影響空氣層厚度有一個(gè)最佳值5.3環(huán)境噪聲控制5.3.4房間的隔聲降噪2。隔聲措施及應(yīng)用5－16查圖7-7：1：100、當(dāng)墻體本省R1=30時(shí)，隔聲量損失10dB由于低頻時(shí)頻率較長，故透過小孔的聲能比高頻要少些。縫隙與小孔對(duì)隔聲的影響當(dāng) R2<<R1平均隔聲量↓↓開啟的門窗縫隙或小孔衍射效應(yīng)思考：對(duì)隔聲量為30dB的隔聲墻如何確定開孔率為1%時(shí)的隔聲量？何種聲波(高頻、低頻)容易穿過小孔？孔徑5.3.4房間的隔聲降噪2。隔聲措施及應(yīng)用在進(jìn)行隔聲設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意避免小孔和縫隙對(duì)于門窗設(shè)計(jì)應(yīng)做好密封處理孔徑相對(duì)波長越大，衍射作用越強(qiáng)5－170.5950.14吸聲材料同時(shí)容易透聲兩種方案穿透至鄰室的百分比各位多少？吸聲、隔聲組合應(yīng)用5.3環(huán)境噪聲控制5.3.4房間的隔聲降噪2。隔聲措施及應(yīng)用分別降低了哪處的噪聲？5－18空氣聲——聲源直接激發(fā)空氣震動(dòng)產(chǎn)生的聲波，并通過空氣作傳聲媒質(zhì)——噪聲。固體聲——聲源直接激發(fā)結(jié)構(gòu)振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲——振動(dòng)，它以彈性波形式在墻體、樓板等構(gòu)件中傳播，同時(shí)向空氣輻射噪聲。隔振措施：積極隔振——隔離②或①過程的聲傳遞——工藝方案設(shè)計(jì)時(shí)考慮消極隔振——減弱②或①過程的聲傳遞——工程設(shè)計(jì)時(shí)考慮傳遞方式：振動(dòng)源基礎(chǔ)接受點(diǎn)②①實(shí)用工業(yè)噪聲控制技術(shù)FIG6-1剛性連接①②①振動(dòng)的傳遞5.3環(huán)境噪聲控制5.3.5隔振與減振降噪1。振動(dòng)的傳遞及其危害5－19山田3-12人對(duì)<20Hz所輻射的噪聲無聽覺，但卻能感受<20Hz的振動(dòng)。低頻振動(dòng)中振頻率高振頻率人體器官的固有頻率人體內(nèi)臟頭部神經(jīng)中樞<3030-100>1000688250不同類型振動(dòng)及敏感振動(dòng)頻率/Hz除了被人耳感受為聲音的振動(dòng)外，人體的許多部位對(duì)振動(dòng)有反應(yīng)。頻率/Hz①一般乘車振動(dòng)感覺②日常居室感受的振動(dòng)振動(dòng)感覺界限振動(dòng)量級(jí)概念5.3.5隔振與減振降噪1。振動(dòng)的傳遞及其危害5－20環(huán)境噪聲控制工程FIG9-2當(dāng)振動(dòng)頻率與人體器官內(nèi)某部位的固有頻率相同吻合時(shí)，產(chǎn)生共振，可以危及健康乃至生命。一般打樁的頻率為3～10Hz，人體對(duì)垂直震動(dòng)最敏感的頻率為4～8Hz，這正是人對(duì)打樁聲非常反感的原因之一。人對(duì)振動(dòng)反應(yīng)的敏感度按頻率和振幅大小可劃分為如圖的６個(gè)等級(jí)。人對(duì)垂直振動(dòng)敏感度與頻率、振幅之間的關(guān)系振動(dòng)的危害5.3環(huán)境噪聲控制5.3.5隔振與減振降噪1。振動(dòng)的傳遞及其危害5－21空氣調(diào)節(jié)FIG8-26減振設(shè)計(jì)原則：振源振動(dòng)頻率f應(yīng)遠(yuǎn)大于所選用的減振基座固有頻率f0。振動(dòng)傳遞率T：減振前后降噪聲壓級(jí)△L：設(shè)計(jì)選用參數(shù)隔振原理5.3.5隔振與減振降噪2。隔振降噪減振傳遞曲線降低振動(dòng)強(qiáng)度→阻尼方法強(qiáng)度=f(振動(dòng)頻率，振幅，傳遞面積，…)減振設(shè)計(jì)目標(biāo)：在滿足靜態(tài)變形量δ的要求下確定減振基座材料、厚度、面積、…經(jīng)減振設(shè)施輸出的動(dòng)力占振源輸入動(dòng)力的百分比5－22①——設(shè)置減振器（裝置）：如減振墊、彈簧、軟木、…。如應(yīng)用于空調(diào)設(shè)備基礎(chǔ)等。②——振動(dòng)板件表面噴涂或粘貼阻尼材料：如瀝青、軟橡膠、油漆等高分子材料。如應(yīng)用與隔聲罩表面等。減振措施5.3環(huán)境噪聲控制5.3.5隔振與減振降噪2。隔振降噪頻率低頻高頻彈簧橡膠軟木宜采用的減振材料：5－23常用動(dòng)力設(shè)備防振措施及其形式：壓縮型減振器5.3.5隔振與減振降噪2。隔振降噪5－24常用動(dòng)力設(shè)備防振措施及其形式：5.3.5隔振與減振降噪2。隔振降噪剪切型減振器5－25常用動(dòng)力設(shè)備防振措施及其形式：5.3.5隔振與減振降噪2。隔振降噪復(fù)合型減振器5－26種類阻性消聲器抗性消聲器阻抗消聲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)壁貼吸聲材料A結(jié)構(gòu)變化,B共振阻性與抗性結(jié)合消聲原理摩擦→消聲共振→消聲摩擦+共振→消聲消聲頻帶高中頻帶中低頻帶低中高寬頻帶①插入損失：安裝消聲器前后某點(diǎn)聲壓級(jí)差→與聲源有關(guān)、易測(cè)、實(shí)測(cè)用②傳遞損失(消聲量)：消聲器前后聲功率級(jí)差→與聲源無關(guān)，實(shí)驗(yàn)室用等截面時(shí)，5.3環(huán)境噪聲控制5.3.6消聲降噪1。消聲量的表示方法5－275.3環(huán)境噪聲控制5.3.6消聲降噪片式和格式阻性消聲器原理2。常見的消聲器消聲原理及其分類5－28共振型消聲器原理5.3.6消聲降噪2。常見的消聲器消聲原理及其分類5－29膨脹消聲器原理5.3.6消聲降噪2。常見的消聲器消聲原理及其分類5－30復(fù)合式消聲器原理5.3.6消聲降噪2。常見的消聲器消聲原理及其分類5－315.3環(huán)境噪聲控制5.3.6消聲降噪3。其他原理的消聲器利用電子線路和擴(kuò)聲設(shè)備產(chǎn)生與噪聲的相位相反的聲音──反聲，以抵消原有的噪聲而達(dá)到降噪目的，也稱為反聲技術(shù)。電子消聲器利用降低流速和壓降，分散壓降、改變?cè)肼曨l譜特性以及改變噴口形狀等措施，以控制氣體流速，達(dá)到降低噪聲目的。排氣消聲器5－32風(fēng)機(jī)噪聲控制技術(shù)FIG1-7風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因：①空氣動(dòng)力性噪聲：葉輪高速旋轉(zhuǎn)→沖擊壓力波↑、渦流→噪聲壓力↑、轉(zhuǎn)速↑→Lw↑②機(jī)械振動(dòng)性噪聲：回轉(zhuǎn)體不平衡、軸承磨損、葉片剛性不夠→振動(dòng)→噪聲③電磁噪聲：電動(dòng)機(jī)內(nèi)發(fā)出的噪聲管道風(fēng)機(jī)噪聲源出口噪聲源進(jìn)口噪聲※管道輻射噪聲源風(fēng)機(jī)噪聲源特點(diǎn)：多聲源——與安裝方式等有關(guān)指向性——當(dāng)聲源比波長大得多——指向性較強(qiáng)/反之可作為點(diǎn)源，各向相同，無方向性。風(fēng)機(jī)聲功率級(jí)：m3/hPa※※※※5.3環(huán)境噪聲控制5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲1。通風(fēng)空調(diào)設(shè)備噪聲風(fēng)機(jī)噪聲=200～800Pa/中低頻5－335.3環(huán)境噪聲控制5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲1。通風(fēng)空調(diào)設(shè)備噪聲空調(diào)設(shè)備噪聲主要有：①空氣處理設(shè)備：通風(fēng)機(jī)②空調(diào)設(shè)備：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)（或室內(nèi)或室外）③風(fēng)口：風(fēng)口處傳遞的系統(tǒng)噪聲，風(fēng)口處空氣流動(dòng)引起的噪聲冷凍機(jī)房噪聲主要有：①冷凍設(shè)備：壓縮機(jī)噪聲及其振動(dòng)噪聲②水泵： 噪聲及其振動(dòng)噪聲③冷卻塔： 水流噪聲、冷卻水泵噪聲其他噪聲5－34建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)FIG-61①風(fēng)機(jī)噪聲④固體噪聲②環(huán)境噪聲③再生噪聲5.3環(huán)境噪聲控制5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲2?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲及防治5－35管道內(nèi)加吸聲材料空調(diào)系統(tǒng)管道裝置吸聲材料降低噪聲的方法5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲2?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲及防治管道風(fēng)速控制<8m/s5－36設(shè)備隔聲沒有隔音措施用板材圍合密封用25mm厚玻璃纖維隔音板材罩內(nèi)襯25mm厚的玻璃纖維風(fēng)機(jī)馬達(dá)5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲2?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲及防治5－37

IL=0建筑聲環(huán)境FIG5-28隔振器abc例7-2中75dBA的確定材料隔聲量隔聲罩降噪性能參數(shù)——插入損失IL：聲罩不同設(shè)備隔聲處理的效果5－38建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)FIG3-69h

復(fù)合消聲器i

改進(jìn)消聲器f

普通消聲器c消聲靜壓箱bdeg3。消聲器在通風(fēng)空調(diào)工程中的應(yīng)用-15－39頻率Hz消聲量用膨脹珍珠巖砌筑的阻-共-擴(kuò)復(fù)合式消聲器平面3。消聲器在通風(fēng)空調(diào)工程中的應(yīng)用-25－40阻性消聲器共振型消聲器阻性和膨脹型復(fù)合常用消聲器及其類型：5－41調(diào)查或?qū)崪y(cè)系統(tǒng)噪聲源頻譜針對(duì)噪聲控制的房間性質(zhì)查閱噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)所需的消聲量頻譜計(jì)算5.3.7通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備噪聲3。消聲器在通風(fēng)空調(diào)工程中的應(yīng)用消聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法聲源至控制點(diǎn)的自然衰減量聲源在該頻帶的聲功率級(jí)控制點(diǎn)所允許的噪聲級(jí)由不利因素所引起的噪聲級(jí)查閱手冊(cè)根據(jù)計(jì)算所得消聲量頻譜選擇合適的消聲器以高頻為主：選擇阻性消聲器以低頻為主：選擇抗性消聲器頻帶較寬時(shí)：選擇復(fù)合式消聲器空調(diào)工程中學(xué)習(xí)5－425.3.