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1、第 四 章 建 筑 隔 聲 4.1.1 人 們 對(duì) 室 內(nèi) 安 靜 程 度 的 要 求例 ： 住 宅 A聲 級(jí) dB(A)一 級(jí) （ 高 標(biāo) 準(zhǔn) ） 二 級(jí) （ 一 般 標(biāo) 準(zhǔn) ） 三 級(jí) （ 最 低 標(biāo)準(zhǔn) ）臥 室 白 天 =40 =45 =50夜 晚 =30 =35 =40起 居室 白 天 =45 =50 =50夜 晚 =35 =40 =40日 常 ： 理 想 水 平 ， 室 內(nèi) 應(yīng) =50dB (A)會(huì) 引 起 居 住 用 戶(hù) 的 普 遍 不 滿(mǎn) 睡 眠 ： 理 想 水 平 ， 室 內(nèi) 應(yīng) =45dB (A)會(huì) 引 起 50%居 住 用 戶(hù) 的 不 滿(mǎn) 4.1.2當(dāng) 前 建 筑 的 隔

2、聲 現(xiàn) 狀 與 原 因一 .幾 個(gè) 問(wèn) 題1.建 筑 設(shè) 計(jì) 時(shí) 有 沒(méi) 有 考 慮 過(guò) 隔 聲 ？ 為 什 么 要 求 隔 聲 呼 聲 高 ？2.什 么 是 隔 聲 ？ 重 要 性 ？ 什 么 情 況 下 隔 聲 ？3.如 何 對(duì) 建 筑 進(jìn) 行 隔 聲 ？二 .隔 聲 不 好 的 因 素 ：1、 設(shè) 計(jì) 問(wèn) 題 建 筑 選 址 不 合 理 ， 材 料 選 用 不 當(dāng) 、 施 工 存 在 問(wèn)題 等 等 。 最 主 要 的 原 因 是 建 筑 師 。2、 材 料 不 合 格 墻 體 材 料 、 樓 板 、 門(mén) 、 窗 等 等 隔 聲 性 能 不 足 。3、 特 別 是 近 年 來(lái) 輕 型 隔

3、墻 材 料 的 使 用 ， 以 及 人 們 生 活 水 平 提 高后 對(duì) 建 筑 品 質(zhì) 要 求 提 高 ， 提 出 了 建 筑 隔 聲 的 新 課 題 4.1.3 建 筑 隔 聲 越 來(lái) 越 引 起 人 們 的 重 視1996年 ， 在 南 京 、 無(wú) 錫 、 蘇 州 、 上 海 及 北 京 等 地 調(diào) 查 中 ， 住 宅 用戶(hù) 對(duì) 墻 面 、 地 面 、 頂 棚 、 隔 熱 、 保 溫 、 通 風(fēng) 、 朝 向 、 采 光 、 隔 聲等 住 宅 品 質(zhì) 反 映 最 強(qiáng) 烈 的 是 隔 聲 。在 瑞 典 ， 將 分 戶(hù) 墻 做 成 200mm厚 的 鋼 筋 混 凝 土 墻 ， 比 結(jié) 構(gòu) 的

4、要 求要 厚 ， 造 價(jià) 也 高 ,目 的 是 隔 聲 。分 室 輕 墻 （ 如 石 膏 板 隔 斷 ）做 成 雙 層 結(jié) 構(gòu) 內(nèi) 填 吸 聲 材 料的 目 的 是 隔 聲 。有 些 建 筑 的 墻 和 樓 板 水 平 連接 上 做 成 彈 性 連 接 ， 目 的 是 隔 聲 。 4.2 建 筑 隔 聲4.2.1 聲 波 傳 入 維 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 的 三 種 途 徑 1） 空 氣 。 通 過(guò) 孔 洞 、 縫 隙 傳 入 。 2） 透 射 。 聲 波 結(jié) 構(gòu) 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 再 輻 射 3） 撞 擊 和 機(jī) 械 振 動(dòng) 。 結(jié) 構(gòu) 振 動(dòng) 再 輻 射 空 氣 聲 (air borne sound)

5、 固 體 聲 (solid borne sound)4.2.2 空 氣 聲 的 透 射 系 數(shù) 與 隔 聲 量 1） 透 射 系 數(shù) 。 定 義 ： =E 透 射 /E總 入 射 聲 能 1/100透 過(guò) 構(gòu) 件 ， 則 =0.01 入 射 聲 能 1/1000透 過(guò) 構(gòu) 件 ， 則 =0.001 2) 隔 聲 量 R。 定 義 ： R=10lg(1/) (dB) =0.01R=10lg(1/0.01)=20dB =0.001R=10lg(1/0.001)=30dB 3) 換 算 關(guān) 系 :已 知 R， 則 =10-R/10 4.3.3 單 層 密 致 勻 實(shí) 墻 的 空 氣 聲 隔 絕1、

6、單 層 墻 隔 聲 頻 率 特 性 的 一 般 規(guī) 律 影 響 隔 聲 的 因 素 ： 單 位 面 積 質(zhì) 量 （ 面 密 度 ） 、 剛 度 、 材 料 內(nèi) 阻 尼 、 邊 界 條 件 等 。 在 理 想 情 況 下 ， （ 無(wú) 剛 度 、 無(wú) 阻 尼 、 柔 順 質(zhì) 量 、 忽略 邊 界 條 件 ） ， 單 層 墻 體 隔 聲 量 理 論 推 導(dǎo) 得 到 ： 隔 聲 量 R=20lg(f*m)-48得 到 質(zhì) 量 定 律 （ mass law):墻 體 越 重 空 氣 聲 隔 聲 效 果越 好 。1） 面 密 度 增 加 一 倍 ， 隔 聲 量 增 加 6B。2） 頻 率 增 加 加 一

7、倍 ， 隔 聲 量 增 加 6B。在 實(shí) 際 情 況 下 ， 在 質(zhì) 量 控 制 的 頻 率 范 圍 內(nèi) 明 顯 出 現(xiàn)質(zhì) 量 定 律 的 表 現(xiàn) ， 但 比 6dB要 小 ， 一 般 地 ， 面 密 度 增加 一 倍 ， 隔 聲 量 增 加 4-5dB。2.質(zhì) 量 定 律 墻 體 在 聲 音 激 發(fā) 下 會(huì) 產(chǎn) 生 受 迫 振 動(dòng) ， 振 動(dòng) 既 有垂 直 于 墻 面 的 也 有 沿 墻 面 傳 播 的 ， 不 同 的 入 射頻 率 或 入 射 角 度 將 產(chǎn) 生 不 同 的 沿 墻 面 傳 播 的 傳播 速 度 Cf。 然 而 ， 不 同 頻 率 的 聲 波 ， 墻 體 本 身存 在 沿

8、墻 面 傳 播 固 有 傳 播 速 度 Cb。 在 某 種 入 射頻 率 和 入 射 角 度 下 ， 出 現(xiàn) Cf=Cb時(shí) ， 將 產(chǎn) 生 “ 吻合 效 應(yīng) ” ， 這 時(shí) ， 墻 板 非 常 “ 順 從 ” 地 跟 隨 入射 聲 波 彎 曲 ， 使 大 量 聲 能 透 射 到 另 一 側(cè) 去 ， 形成 隔 聲 量 的 低 谷 。 聲 波 無(wú) 規(guī) 則 入 射 時(shí) ， 每 種 隔 聲 材 料 都 會(huì) 在 某一 頻 率 上 發(fā) 生 吻 合 效 應(yīng) ， 這 一 頻 率 被 稱(chēng) 為 “ 吻合 頻 率 ” ， 在 隔 聲 曲 線(xiàn) 上 的 低 谷 稱(chēng) 為 “ 吻 合谷 ” 。 薄 、 輕 、 柔 的 墻

9、體 吻 合 頻 率 高 ； 厚 、 重 、 剛 的 墻 體 吻 合 頻 率 低 。 3.吻 合 效 應(yīng) 4.3.4 雙 層 墻 的 空 氣 聲 隔 聲雙 層 墻 增 加 隔 聲 量 的 肌 理 影 響 雙 層 墻 隔 聲 量 的 因 素1.空 氣 層 厚 度 影 響 墻 隔 聲 量 最 佳 空 氣 層 厚 度 8-12cm， 最 大 附 加 隔 聲量 8-12dB。2.雙 層 墻 的 固 有 共 振 頻 率 雙 層 墻 隔 聲 也 遵 循 質(zhì) 量 定 律 和 出 現(xiàn) 吻 合現(xiàn) 象 ，措 施 ： 兩 墻 厚 度 、 面 照 亮 入 射 聲 波 頻 率 范 圍 大 于 系 統(tǒng) 固 有 振 動(dòng) 頻率

10、 的 2 倍3.聲 橋 的 影 響 定 義 ： 雙 層 墻 之 間 的 剛 性 連 接 失 去 雙 層 墻 的 作 用 ， 隔 聲 能 力 大 大 下 降 4.3.5輕 質(zhì) 墻 的 隔 聲提 高 隔 聲 量 的 措 施 ：1.將 多 層 密 實(shí) 材 料 用 多 孔 彈 性 材 料 分 隔 ， 做 成復(fù) 合 墻2.多 層 密 實(shí) 材 料 厚 度 相 同 ， 面 質(zhì) 量 不 同3.將 空 氣 層 厚 度 增 加 到 75mm以 上 ， 隔 聲 量 可提 高 8-10dB。4.以 多 孔 吸 聲 材 料 填 充 空 氣 層 ， 隔 聲 量 可 再 增加 2-8dB， 4.3.6 撞 擊 聲 隔 聲

11、的 處 理撞 擊 聲 壓 級(jí) 主 要 決 定 于 樓 板 厚度 ， 其 次 ： 彈 性 模 量 、 容隔 絕 撞 擊 聲 的 措 施 ：1.樓 板 面 上 鋪 軟 質(zhì) 面 層 ， 減 弱撞 擊 聲 能 ， 對(duì) 高 頻 有 利 。2.在 面 層 與 樓 板 結(jié) 構(gòu) 層 之 間 鋪彈 性 墊 層 ， 減 弱 結(jié) 構(gòu) 層 振 動(dòng)3.在 樓 板 下 增 加 彈 性 吊 頂 ， 既隔 空 氣 聲 ， 也 隔 撞 擊 聲 。 4.4.1 空 氣 聲 傳 聲 的 組 合 隔 聲 量組 合 墻 =墻 +門(mén) 或 窗 E = E (墻 ） + E (門(mén) 或 窗 ） 平 均 =（ wSw+ dSd） /（ Sw+S

12、d）例 ： 某 墻 隔 聲 量 Rw=50dB,面 積 Sw=20m2 ,墻 上 一 門(mén) ， 其 隔 聲 量Rd=20dB,面 積 2m2 ,求 其 組 合 墻 隔 聲 量 。 解 ： 組 合 墻 平 均 透 射 系 數(shù) 為 ： c =（ wSw+ dSd） /（ Sw+Sd） 其 中 ： Rw=50dB w=10 -5 , Rd=20dB w=10-2 故 ， c=(20 10-5 + 20 10-2 )/(20+2)=9.2 10-4 故 Rc=10lg(1/ c)=30.4dB等 傳 聲 量 設(shè) 計(jì) 原 則 ： 墻 上 設(shè) 計(jì) 有 門(mén) 時(shí) ， 最 合 理 的 隔 聲計(jì) 是 兩 者 透 射

13、 量 相 等 。 即 wSw= dSd。 從 經(jīng) 濟(jì) 角 度 來(lái) 講 ， 通 常 ， 墻的 隔 聲 量 略 大 于 門(mén) 即 可 ， 最 大 可 不 超 過(guò) 10dB。 4.4.2門(mén) 窗 隔 聲門(mén) 窗 是 建 筑 構(gòu) 件 隔 聲 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) ， 可 開(kāi)啟 的 門(mén) 窗 很 難 有 較 高 的 隔 聲 量 ， 提 高門(mén) 窗 的 隔 聲 能 力 關(guān) 鍵 是 門(mén) 、 窗 扇 及 周邊 縫 隙 的 處 理 。 具 體 措 施 ：1.采 用 較 厚 玻 璃 ， 用 雙 層 或 三 層 比 厚 單層 要 好 ， 避 免 吻 合 效 應(yīng) ， 厚 度 不 應(yīng) 相同 ， 最 好 不 平 行 放 置 。2.在

14、 兩 層 之 間 放 吸 聲 材 料3.縫 隙 的 密 封對(duì) 于 隔 聲 要 求 較 高 的 場(chǎng) 所 要 求 用 隔 聲 門(mén)和 隔 聲 窗 。 聲 閘 示 意 圖 見(jiàn) 右 門(mén)是墻體中隔聲較差的部件。因?yàn)槊婷芏容^小，門(mén)四周的縫隙也是傳聲的途徑。提高門(mén)的隔聲能力關(guān)鍵在于門(mén)扇及其周邊縫隙的處 理，為了達(dá)到較高的隔聲量。可以用設(shè)置“聲閘”的方法，即設(shè)置雙層門(mén) 并在雙層門(mén)之間的門(mén)斗內(nèi)壁貼強(qiáng)吸聲材料。2.窗 窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲最薄弱的部件?？砷_(kāi)啟的窗很難有較高的隔聲量。隔聲窗通常是指不開(kāi)啟的觀(guān)察窗。 隔 聲 屏 障7.5.2 隔 聲 屏 障隔 聲 屏 障 是 用 來(lái) 遮 擋 聲 源和 接 收 點(diǎn) 之 間

15、 的 隔 聲措 施 。 隔 聲 屏 障 對(duì) 于高 頻 聲 遮 擋 比 較 有 效 ，對(duì) 于 低 頻 聲 較 差 。 隔聲 屏 障 隔 聲 量 可 以 通過(guò) 頻 率 、 聲 程 差 和 直達(dá) 距 離 計(jì) 算 求 得 菲 涅耳 數(shù) N,根 據(jù) N查 表 求 得隔 聲 量 NR。 隔 聲 罩采 用 隔 聲 罩 來(lái) 隔 絕 機(jī) 器 設(shè) 備 向 外 輻 射 的 噪 聲 ，是 在 聲 源 處 控 制 噪 聲 的 有 效 措 施 。 隔 聲 罩外 層 常 用 1-2mm厚 的 鋼 板 制 成 。 內(nèi) 涂 阻 尼漆 、 瀝 青 等 阻 尼 層 ， 目 的 是 防 止 吻 合 效 應(yīng)和 鋼 板 低 頻 共 振

16、。 為 了 提 高 降 噪 效 果 ， 內(nèi)層 再 鋪 一 層 吸 聲 材 料 （ 如 玻 璃 棉 、 微 穿 孔板 等 ） 。 機(jī) 器 和 隔 聲 罩 之 間 需 要 留 有 空 隙 ，機(jī) 器 和 隔 聲 罩 支 撐 之 間 、 隔 聲 罩 與 基 礎(chǔ) 之間 應(yīng) 加 入 減 振 器 。 隔 聲 間在 噪 聲 強(qiáng) 烈 的 環(huán) 靜 內(nèi) 建 造 隔 聲 性 能 良好 的 小 室 ， 對(duì) 工 作 人 員 的 聽(tīng) 力 進(jìn) 行保 護(hù) ， 這 種 隔 聲 設(shè) 施 是 隔 聲 間 。 隔聲 間 不 但 要 考 慮 隔 聲 性 能 ， 還 要 考慮 到 觀(guān) 察 方 便 、 出 入 方 便 、 不 影 響車(chē) 間

17、內(nèi) 正 常 運(yùn) 輸 、 以 及 房 間 內(nèi) 供 電 、通 風(fēng) 等 。一 般 隔 聲 間 外 墻 使 用 隔 聲 性 能 較 好 的材 料 或 結(jié) 構(gòu) ， 如 磚 、 混 凝 土 、 紙 面石 膏 板 墻 等 ， 觀(guān) 察 部 分 使 用 隔 聲 窗 ，進(jìn) 出 部 分 使 用 隔 聲 門(mén) 或 吸 聲 迷 道 等 。隔 聲 間 室 內(nèi) 一 般 使 用 較 多 吸 聲 材 料 ，如 穿 孔 吸 聲 板 吊 頂 、 軟 包 墻 面 、 以 及 吊 掛 空 間 吸 聲 體 等 。 4.5.2 隔 聲 量 的 頻 率 特 性 隔 聲 曲 線(xiàn)同 一 構(gòu) 件 或 結(jié) 構(gòu) ， 對(duì) 不 同 頻 率的 聲 波 的 透

18、 射 能 力 不 同 ， 隔 聲量 也 不 同 ， 形 成 隔 聲 曲 線(xiàn) 。 一 般 采 用 100Hz-4000Hz的 17個(gè)1/3倍 頻 帶 隔 聲 曲 線(xiàn) 。 4.5.3 隔 聲 的 測(cè) 量1、 空 氣 聲 隔 聲 測(cè) 量2、 撞 擊 聲 隔 聲 測(cè) 量 R=L1-L2+10lgS/A 共 測(cè) 100-4000Hz的 17個(gè) 1/3倍 頻 帶 的 隔 聲 量 ， 得 到 隔 聲 曲 線(xiàn) 。 S:被 測(cè) 構(gòu) 件 面 積 A:接 收 室 吸 聲 量使 用 標(biāo) 準(zhǔn) 打 擊 器 打 擊 樓 板 Ln=Li-10lg(A0/A) A:接 收 室 的 吸 聲 量 A0=10m 2 (規(guī) 定 的 標(biāo)

19、 準(zhǔn) ） 共 測(cè) 100-4000Hz的 17個(gè) 1/3倍 頻 帶 的隔 聲 量 ， 得 到 隔 聲 曲 線(xiàn) 。 4.5.4 隔 聲 的 測(cè) 量 與 計(jì) 權(quán)4.5.4.1 空 氣 聲 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 計(jì) 權(quán) 隔 聲 量 Rw 使 用 Rw的 原 因 ： 1） 考 慮 到 人 耳 聽(tīng) 覺(jué) 特 性 和 大 部 分 構(gòu) 件 的 隔聲 特 性 。 2） 以 單 值 的 形 式 比 較 不 同 構(gòu) 件 的 隔 聲 效 果 。Rw的 確 定 方 法 ：1） 使 用 空 氣 聲 隔 聲 的 標(biāo) 準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 與 實(shí) 際 隔 聲 頻 率 特 性 曲 線(xiàn) 進(jìn) 行比 對(duì) ， 同 時(shí) 滿(mǎn) 足 32分 貝 原 則 和

20、8分 貝 原 則 的 隔 聲 最 大 的 標(biāo) 準(zhǔn)曲 線(xiàn) 的 500Hz的 隔 聲 量 為 Rw。2） 32分 貝 原 則 ： 100-3150Hz的 16個(gè) 1/3倍 頻 程 的 構(gòu) 件 隔 聲 量 比標(biāo) 準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 低 的 分 貝 數(shù) 總 和 不 大 于 32dB。3） 8分 貝 原 則 ： 任 一 100-3150Hz的 1/3倍 頻 程 的 構(gòu) 件 隔 聲 量 比標(biāo) 準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 低 的 分 貝 數(shù) 不 超 過(guò) 8dB。 （ 美 國(guó) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 為 STC:標(biāo) 準(zhǔn) 傳 聲 等 級(jí) ， 頻 率 為 125-4000Hz） 4.5.4.2 標(biāo) 準(zhǔn) 撞 擊 聲 壓 級(jí) Lnp,w 頻 率 參

21、 考量100 +2125 +2160 +2200 +2250 +2315 +2400 +1500 0 630 -1800 -21000 -31250 -41600 -72000 -102500 -133150 -16 Lpn,w的 確 定 方 法 ：1） 使 用 撞 擊 聲 評(píng) 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 與 實(shí) 際 撞 擊 聲 壓 級(jí) 頻 率 特 性 曲 線(xiàn) 進(jìn)行 比 對(duì) ， 同 時(shí) 滿(mǎn) 足 32分 貝 原 則 和 8分 貝 原 則 的 隔 聲 最 最 小 的 標(biāo) 準(zhǔn)曲 線(xiàn) 的 500Hz的 聲 壓 級(jí) 為 Lpn,w。2） 32分 貝 原 則 ： 100-3150Hz的 16個(gè) 1/3倍 頻 程

22、的 撞 擊 聲 壓 級(jí) 比 標(biāo)準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 高 的 分 貝 數(shù) 總 和 不 大 于 32dB。3） 8分 貝 原 則 ： 任 一 100-3150Hz的 1/3倍 頻 程 的 比 撞 擊 聲 壓 級(jí) 標(biāo)準(zhǔn) 曲 線(xiàn) 高 的 分 貝 數(shù) 不 超 過(guò) 8dB。典 型 樓 板 的 Lnp,w1) 80120mm的 光 裸 混 凝 土 樓 板 ： Lpn,w約 =84dB2) 同 1)再 加 實(shí) 帖 木 地 板 ： Lpn,w約 =63dB3) 同 1)再 加 地 毯 ： Lpn,w約 =52dB對(duì) 于 住 宅 建 筑 樓 板 ， 國(guó) 家 規(guī) 定 分 二 級(jí) 標(biāo) 準(zhǔn) 一 級(jí) :Lnp,w=65dB 二 級(jí) ： Lpn,w=50dB 二 級(jí) ： Rw=45dB 三 級(jí) ： Rw=40dB 4.3.5 隔 聲 處 理 實(shí) 例 建 筑 隔 振 與 消 聲