隔声是降低噪声最重要的手段之一,
一般墙体可以具有 30dB以上的隔声量。
第一节 声波在房屋建筑中的传播一、声波在房屋建筑中的传播途径三种传播途径,1、由空气直接传播
2、由围护结构的振动传播围护结构成为二次声源
3、由机械设备的作用使围护结构产生振动而产生声音,并通过建筑结构传播声音由空气传播,称为“空气声”或“空气传声”
声音由围护结构受到直接的撞击而发声,称为
“固体声”或“撞击声”
二、描述
1、透射系数
0E
E r
越大,隔声越差
2、隔声量
1lg10?R
n
n
SSS
SSS
21
32211
1010
R?
例:墙的面积为 20m2,隔声量为 50dB,门的面积为 2m2,隔声量为 20dB门,若墙上有门,求它们综合隔声量。
1lg10?R
解,1010 R
2
2
5
1 1010
0 0 1 0 0 9.0
20
1021018 25
21
2211
SS
SS
dBR 301lg10
R=L2-L1 L2,L1:构件两侧的声压级工程中:
3、隔声频率特性和隔声指数构件的隔声性能平均隔声量计权隔声量计权隔声量 考虑了人耳听觉的频率特性和一般构件的隔声频率特性能较好地反映构件的隔声效果,是不同构件之间有一定的可比性计权隔声量的确定计权隔声量 Rw的标准曲线某材料隔声量 R与频率关系曲线
500Hz
47dB
( 1)低于参考曲线的任一 1/3倍频程的隔声量,
与参考曲线相应的数值差均不大于 8dB
( 2)低于参考曲线的任一 1/3倍频程的隔声量,
与参考曲线相应的数值差的总和不大于 32dB
500Hz处标准曲线对应的隔声量及为此材料的计权隔声量声音的两种透射方式:
1、由噪声源和听闻地点之间的墙壁(屋顶)直接透射
2、沿围护结构的相连接部件的间接或侧向透射各部件对声音的传播取决于部件的重量、位置,刚度以及 各部件之间的连接 等因素。
三、影响声音在建筑材料中透射的主要因素
1、与建筑构件的透射系数有关
2、与建筑构件的表面情况有关
3、与墙体的质量有关若墙体的一面铺设吸声材料会减弱墙体的振动墙的质量越大,惯性越大,声波引起的振动越小
4、共振现象
5、吻合现象当声波以 θ角斜入射时,墙板在声波作用下产生沿板面传播的弯曲波,波速为
θ
c / sinθ
板本身存在固有的自由弯曲波的传播速度,
该速度与板的刚度、密度以及自由弯曲波的频率有关
42
Dfc
若声波沿墙面行进的速度正好等于墙板弯曲波的速度,墙板的弯曲振动达到最大,这时墙板会非常,顺从” 地跟随入射声波弯曲,向使入射声能大量透射到另一侧。
吻合现象只发生在一定频率范围内。
最低的吻合频率称为,临界频率,fc,它与入射波的频率、板的构造有关掠入射( θ =π /2)时:临界频率垂直入射( θ=0)时:材料纵振动扩散入射时,fc附近形成吻合谷尽量避免吻合谷出现在 100~2500Hz的主要声频范围围护结构的隔声效能一、单层匀质密实墙的隔声声波无规则入射到有限大的墙板时,
墙的隔声量 R0=20lgf + 20 lgm -48
f —— 入射声波的频率,Hz
m —— 墙体的单位面积质量,kg/m2
低频声容易激发墙板振动高频声不易激发墙板振动质量定律:墙板的隔声量随质量的增加而增加墙板的隔声量也随频率的增加而增加利用质量定律可估算墙的厚度。
例:为对 1000Hz声音的隔声量达到 38dB,砖砌的墙体应有多厚? 查表知砖砌体容重为 2000Kg/m3,
单位面积重量 =厚度 × 容重
R0=20lgf + 20 lgm -48
38=20lg1000+ 20lg2000h -48
h=0.3m
1、增大 m并不能无限增加 R,声音会 侧向透射,并受 吻合效应 的影响。
需将吻合频率设计在入射声波的频率范围之外。
可通过改变墙壁的 容重 和 厚度 来改变吻合频率 。
采用硬而厚的墙体可降低临界频率,
软而薄的墙体可提高临界频率。
2、若墙体上开孔或缝隙会使墙体的隔声量显著降低注尽量避免在墙上开孔二、双层匀质密实墙的隔声
1、双层墙提高隔声量的原因:
减振作用
2、影响双层墙隔声能力的因素
(1)、空气层的厚度最小厚度为 5cm,
最佳厚度为 8~12cm
(中频声 )
(2)、双层墙的固有振动频率共振频率:
21
0
116 0 0
mmL
f
L—— 空气层的厚度
m1,m2—— 每层墙的单位面积质量,Kg/m2
砖墙、混凝土墙 m较大,f0 <25 Hz
轻质墙 L<3mm,f0 >200Hz,易发生共振为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料,
可改变 m,L来调节 f0
(3)声桥的影响双层墙之间的刚性连接称为“声桥”
在建筑施工中应注意避免碎砖、
灰浆等落入空气层中。
轻质墙需考虑两墙板间的支撑点三、多层墙和轻质墙的隔声
(一)多层墙的隔声多层墙的隔声因为层数增多而比双层墙有所提高。
(4)吻合效应的影响
(二)、轻质墙的隔声轻质墙的 m较小,隔声较差。
为提高轻质墙的隔声效果,可采取以下措施:
1、将多层密实材料用多孔弹性材料分隔,
作成夹层结构。
2、增加空气层厚度到 7.5cm以上,隔声量可提高 8~10dB。
3、对于多孔性墙板,应降低其透起性。
可在墙板两侧抹上石灰沙浆。
4、用松软材料填充空气层可提高隔声量 2~8dB
5、轻质墙通常固定在龙骨上,在板材和龙骨间加弹性垫层会增加隔声量。
四、门窗的隔声
(一)门的隔声普通门的隔声量约为 20dB
为提高门的隔声,
1、增加门的质量,采用实心重型结构
2、作好门缝的密封处理在门缝处加橡胶、垫圈等弹性物质
3、设置“声闸”
设置双层门,并在双层之间的门斗内布置强吸声材料
(二)、窗的隔声隔声窗是指不开启的观察窗为提高窗的隔声能力,可以
1、采用较厚的玻璃或双层、多层玻璃。
为避免吻合效应,玻璃的厚度不应相同
A— 玻璃厚 13mm,
空气层厚 200mm
B— 玻璃厚 3mm,
空气层厚 200mm
C— 玻璃厚 3mm,
空气层厚 100mm
D— 13mm厚的单层玻璃
E— 3mm厚的单层玻璃
F— 窗户打开
( 2)双层玻璃间留有较大的间距,
为避免吻合效应,玻璃不要平行放置。
( 3)玻璃安放在弹性材料上,双层玻璃之间沿周边填放吸声材料
( 4)注意玻璃与窗框、窗框与墙壁之间的密封
* 门窗和墙的隔声设计门窗与墙的组合会使墙的隔声变差设计中使墙的隔声比门窗的隔声高出 10~15dB
为合理布置门窗和墙的隔声,通常采用
“等透射法”
* 等透射法为使透过墙的声能与透过门窗的能量相同,有门门墙墙 SS
墙门门墙 S
S?
门墙门门墙门墙墙 S
S
R
S
S
R lg10
1
lg10
1
lg10
dBR
S
S
dBR 3010,40 门门墙墙 则,若同理可计算缝隙对隔声性能的影响例如:有一 1m× 2m的窗,其四周出现平均 1mm宽的缝隙,问该窗的最大隔声量应限制为多少?如果要将此窗的隔声量提高到 28分贝,缝隙应减小到多少?
解:缝隙、孔洞的 τ=1( R=0)
2211 SS
1000
3
2000
6
2
11
2 S
S?
dBR 251lg10
2
2
22.3
68.2
102
1
10210
mm
S
S
缝宽 = S /6000 =0.86mm
dBR 281lg10?
8.210( 2)
将缝宽缩小到 0.86mm,可将 R提高到 28dB
撞击声的隔绝撞击声为固体声,对此尚无行之有效的控制方法,本节只讨论一些基本问题。
L
楼板下的 撞击声声压级取决于楼板的弹性、容重、
厚度等因素。
主要取决于厚度。
标准撞击声级与隔声效果成反比,L越大,隔声性能越差,
3— 在空心混凝土板上的浮筑式木地板
4— 空心砖与混凝土楼板浮筑式地板及吊顶
5— 浮筑式厚空心结构楼板
1、声源处:
可铺设 弹性面层 以减少楼板本身的振动。
对高频声效果显著。
2、传播途径上:
可在楼层之间或楼板与墙之间加 弹性垫层
3、接收点上:
在楼板下增加 弹性悬吊式顶棚,或作吸声处理首先应对声源进行控制,然后改善楼板隔绝撞击声的性能。
2— 同 1,加 10mm塑料板吊顶
L=79.4dB
3— 同 1,加 10mm塑料板地面
L=55.8dB
1— 25mm井字形混凝土板
L=85dB
三种措施的效果比较:
1、弹性面层处理对降低高频声效果显著,但材料价格较高
2、弹性垫层处理注意楼板在面层和墙的交接处采取隔离措施以免引起墙体振动。
3、吊顶处理吊顶质量越大,隔声越好,与楼板采用弹性连接和提高隔声能力。
建筑维护结构隔声评价标准
( 1)空气声隔声量
A
SLLR
pp lg1021
)受声室的总吸声量(
)试件面积(
)压级(受声室各测点的平均声
)压级(发声室各测点的平均声
)空气声隔声量(
2
2
2
1
mA
mS
dBL
dBL
dBR
p
p
测量频率范围 100-3150,将测量数值按 1/3倍频带绘制的曲线为 试件空气隔声量频率特性曲线
0
lg10
T
TDD
nT
0,5 s0 宅取基准混响时间,对于住
)受声室的混响时间(
)声压级差(
)标准声压级差(
T
sT
dBD
dBD nT
现场测试修正后的计算式为:
(2)楼板撞击声的计量不用隔声量而 用标准撞击声级 作为评价指标。
L
标准撞击器
0
1 lg10 A
A
LL pnp
Lpn— 撞击声级,dB
A0— 等效吸声量,规定为 10m2
)声压级(受声室测得的平均撞击
)受声室的总吸声量(
dBL
mA
p?
1
2
0
lg10
A
A — 当接收室的吸声量 A与 A0不同时的修正值标准撞击声级与隔声效果成反比,Lp1越大,隔声性能越差,
0
1 lg10 A
A
LL pnp
测量频率范围 100-3150,将测量数值按 1/3倍频带绘制的曲线为 楼板规范化撞击声压级频率特性曲线
0,5 s0 宅取参考混响时间,对于住
)受声室的混响时间(
T
sT
现场测试修正后的计算式为:
0
1 lg10
T
TLL
pp n T
)(
dB
1 dBL
L
p
p n T
声压级受声室测得的平均撞击
)标准化撞击声压级(
空气声隔声的单值评价量将测定的空气声的隔声频谱曲线参考曲线对比,
超过参考曲线为不利。
评价条件是 最大差值 不超过 8dB,不利偏差 总和 不超过 32dB。
500Hz声音的声压级为“隔声指数” Ii
撞击声的隔声标准将测定的楼板撞击声级的频谱曲线与参考曲线对比,超过参考曲线为不利。
评价条件是 最大差值 不超过 8dB,不利偏差 总和 不超过 32dB。
500Hz声音的声压级为“撞击声隔声指数” Ii
砖墙、混凝土墙 m较大,f0 <25 Hz
轻质墙 L<3mm,f0 >200Hz,易发生共振为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料,
可改变 m,L来调节 f0
一般墙体可以具有 30dB以上的隔声量。
第一节 声波在房屋建筑中的传播一、声波在房屋建筑中的传播途径三种传播途径,1、由空气直接传播
2、由围护结构的振动传播围护结构成为二次声源
3、由机械设备的作用使围护结构产生振动而产生声音,并通过建筑结构传播声音由空气传播,称为“空气声”或“空气传声”
声音由围护结构受到直接的撞击而发声,称为
“固体声”或“撞击声”
二、描述
1、透射系数
0E
E r
越大,隔声越差
2、隔声量
1lg10?R
n
n
SSS
SSS
21
32211
1010
R?
例:墙的面积为 20m2,隔声量为 50dB,门的面积为 2m2,隔声量为 20dB门,若墙上有门,求它们综合隔声量。
1lg10?R
解,1010 R
2
2
5
1 1010
0 0 1 0 0 9.0
20
1021018 25
21
2211
SS
SS
dBR 301lg10
R=L2-L1 L2,L1:构件两侧的声压级工程中:
3、隔声频率特性和隔声指数构件的隔声性能平均隔声量计权隔声量计权隔声量 考虑了人耳听觉的频率特性和一般构件的隔声频率特性能较好地反映构件的隔声效果,是不同构件之间有一定的可比性计权隔声量的确定计权隔声量 Rw的标准曲线某材料隔声量 R与频率关系曲线
500Hz
47dB
( 1)低于参考曲线的任一 1/3倍频程的隔声量,
与参考曲线相应的数值差均不大于 8dB
( 2)低于参考曲线的任一 1/3倍频程的隔声量,
与参考曲线相应的数值差的总和不大于 32dB
500Hz处标准曲线对应的隔声量及为此材料的计权隔声量声音的两种透射方式:
1、由噪声源和听闻地点之间的墙壁(屋顶)直接透射
2、沿围护结构的相连接部件的间接或侧向透射各部件对声音的传播取决于部件的重量、位置,刚度以及 各部件之间的连接 等因素。
三、影响声音在建筑材料中透射的主要因素
1、与建筑构件的透射系数有关
2、与建筑构件的表面情况有关
3、与墙体的质量有关若墙体的一面铺设吸声材料会减弱墙体的振动墙的质量越大,惯性越大,声波引起的振动越小
4、共振现象
5、吻合现象当声波以 θ角斜入射时,墙板在声波作用下产生沿板面传播的弯曲波,波速为
θ
c / sinθ
板本身存在固有的自由弯曲波的传播速度,
该速度与板的刚度、密度以及自由弯曲波的频率有关
42
Dfc
若声波沿墙面行进的速度正好等于墙板弯曲波的速度,墙板的弯曲振动达到最大,这时墙板会非常,顺从” 地跟随入射声波弯曲,向使入射声能大量透射到另一侧。
吻合现象只发生在一定频率范围内。
最低的吻合频率称为,临界频率,fc,它与入射波的频率、板的构造有关掠入射( θ =π /2)时:临界频率垂直入射( θ=0)时:材料纵振动扩散入射时,fc附近形成吻合谷尽量避免吻合谷出现在 100~2500Hz的主要声频范围围护结构的隔声效能一、单层匀质密实墙的隔声声波无规则入射到有限大的墙板时,
墙的隔声量 R0=20lgf + 20 lgm -48
f —— 入射声波的频率,Hz
m —— 墙体的单位面积质量,kg/m2
低频声容易激发墙板振动高频声不易激发墙板振动质量定律:墙板的隔声量随质量的增加而增加墙板的隔声量也随频率的增加而增加利用质量定律可估算墙的厚度。
例:为对 1000Hz声音的隔声量达到 38dB,砖砌的墙体应有多厚? 查表知砖砌体容重为 2000Kg/m3,
单位面积重量 =厚度 × 容重
R0=20lgf + 20 lgm -48
38=20lg1000+ 20lg2000h -48
h=0.3m
1、增大 m并不能无限增加 R,声音会 侧向透射,并受 吻合效应 的影响。
需将吻合频率设计在入射声波的频率范围之外。
可通过改变墙壁的 容重 和 厚度 来改变吻合频率 。
采用硬而厚的墙体可降低临界频率,
软而薄的墙体可提高临界频率。
2、若墙体上开孔或缝隙会使墙体的隔声量显著降低注尽量避免在墙上开孔二、双层匀质密实墙的隔声
1、双层墙提高隔声量的原因:
减振作用
2、影响双层墙隔声能力的因素
(1)、空气层的厚度最小厚度为 5cm,
最佳厚度为 8~12cm
(中频声 )
(2)、双层墙的固有振动频率共振频率:
21
0
116 0 0
mmL
f
L—— 空气层的厚度
m1,m2—— 每层墙的单位面积质量,Kg/m2
砖墙、混凝土墙 m较大,f0 <25 Hz
轻质墙 L<3mm,f0 >200Hz,易发生共振为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料,
可改变 m,L来调节 f0
(3)声桥的影响双层墙之间的刚性连接称为“声桥”
在建筑施工中应注意避免碎砖、
灰浆等落入空气层中。
轻质墙需考虑两墙板间的支撑点三、多层墙和轻质墙的隔声
(一)多层墙的隔声多层墙的隔声因为层数增多而比双层墙有所提高。
(4)吻合效应的影响
(二)、轻质墙的隔声轻质墙的 m较小,隔声较差。
为提高轻质墙的隔声效果,可采取以下措施:
1、将多层密实材料用多孔弹性材料分隔,
作成夹层结构。
2、增加空气层厚度到 7.5cm以上,隔声量可提高 8~10dB。
3、对于多孔性墙板,应降低其透起性。
可在墙板两侧抹上石灰沙浆。
4、用松软材料填充空气层可提高隔声量 2~8dB
5、轻质墙通常固定在龙骨上,在板材和龙骨间加弹性垫层会增加隔声量。
四、门窗的隔声
(一)门的隔声普通门的隔声量约为 20dB
为提高门的隔声,
1、增加门的质量,采用实心重型结构
2、作好门缝的密封处理在门缝处加橡胶、垫圈等弹性物质
3、设置“声闸”
设置双层门,并在双层之间的门斗内布置强吸声材料
(二)、窗的隔声隔声窗是指不开启的观察窗为提高窗的隔声能力,可以
1、采用较厚的玻璃或双层、多层玻璃。
为避免吻合效应,玻璃的厚度不应相同
A— 玻璃厚 13mm,
空气层厚 200mm
B— 玻璃厚 3mm,
空气层厚 200mm
C— 玻璃厚 3mm,
空气层厚 100mm
D— 13mm厚的单层玻璃
E— 3mm厚的单层玻璃
F— 窗户打开
( 2)双层玻璃间留有较大的间距,
为避免吻合效应,玻璃不要平行放置。
( 3)玻璃安放在弹性材料上,双层玻璃之间沿周边填放吸声材料
( 4)注意玻璃与窗框、窗框与墙壁之间的密封
* 门窗和墙的隔声设计门窗与墙的组合会使墙的隔声变差设计中使墙的隔声比门窗的隔声高出 10~15dB
为合理布置门窗和墙的隔声,通常采用
“等透射法”
* 等透射法为使透过墙的声能与透过门窗的能量相同,有门门墙墙 SS
墙门门墙 S
S?
门墙门门墙门墙墙 S
S
R
S
S
R lg10
1
lg10
1
lg10
dBR
S
S
dBR 3010,40 门门墙墙 则,若同理可计算缝隙对隔声性能的影响例如:有一 1m× 2m的窗,其四周出现平均 1mm宽的缝隙,问该窗的最大隔声量应限制为多少?如果要将此窗的隔声量提高到 28分贝,缝隙应减小到多少?
解:缝隙、孔洞的 τ=1( R=0)
2211 SS
1000
3
2000
6
2
11
2 S
S?
dBR 251lg10
2
2
22.3
68.2
102
1
10210
mm
S
S
缝宽 = S /6000 =0.86mm
dBR 281lg10?
8.210( 2)
将缝宽缩小到 0.86mm,可将 R提高到 28dB
撞击声的隔绝撞击声为固体声,对此尚无行之有效的控制方法,本节只讨论一些基本问题。
L
楼板下的 撞击声声压级取决于楼板的弹性、容重、
厚度等因素。
主要取决于厚度。
标准撞击声级与隔声效果成反比,L越大,隔声性能越差,
3— 在空心混凝土板上的浮筑式木地板
4— 空心砖与混凝土楼板浮筑式地板及吊顶
5— 浮筑式厚空心结构楼板
1、声源处:
可铺设 弹性面层 以减少楼板本身的振动。
对高频声效果显著。
2、传播途径上:
可在楼层之间或楼板与墙之间加 弹性垫层
3、接收点上:
在楼板下增加 弹性悬吊式顶棚,或作吸声处理首先应对声源进行控制,然后改善楼板隔绝撞击声的性能。
2— 同 1,加 10mm塑料板吊顶
L=79.4dB
3— 同 1,加 10mm塑料板地面
L=55.8dB
1— 25mm井字形混凝土板
L=85dB
三种措施的效果比较:
1、弹性面层处理对降低高频声效果显著,但材料价格较高
2、弹性垫层处理注意楼板在面层和墙的交接处采取隔离措施以免引起墙体振动。
3、吊顶处理吊顶质量越大,隔声越好,与楼板采用弹性连接和提高隔声能力。
建筑维护结构隔声评价标准
( 1)空气声隔声量
A
SLLR
pp lg1021
)受声室的总吸声量(
)试件面积(
)压级(受声室各测点的平均声
)压级(发声室各测点的平均声
)空气声隔声量(
2
2
2
1
mA
mS
dBL
dBL
dBR
p
p
测量频率范围 100-3150,将测量数值按 1/3倍频带绘制的曲线为 试件空气隔声量频率特性曲线
0
lg10
T
TDD
nT
0,5 s0 宅取基准混响时间,对于住
)受声室的混响时间(
)声压级差(
)标准声压级差(
T
sT
dBD
dBD nT
现场测试修正后的计算式为:
(2)楼板撞击声的计量不用隔声量而 用标准撞击声级 作为评价指标。
L
标准撞击器
0
1 lg10 A
A
LL pnp
Lpn— 撞击声级,dB
A0— 等效吸声量,规定为 10m2
)声压级(受声室测得的平均撞击
)受声室的总吸声量(
dBL
mA
p?
1
2
0
lg10
A
A — 当接收室的吸声量 A与 A0不同时的修正值标准撞击声级与隔声效果成反比,Lp1越大,隔声性能越差,
0
1 lg10 A
A
LL pnp
测量频率范围 100-3150,将测量数值按 1/3倍频带绘制的曲线为 楼板规范化撞击声压级频率特性曲线
0,5 s0 宅取参考混响时间,对于住
)受声室的混响时间(
T
sT
现场测试修正后的计算式为:
0
1 lg10
T
TLL
pp n T
)(
dB
1 dBL
L
p
p n T
声压级受声室测得的平均撞击
)标准化撞击声压级(
空气声隔声的单值评价量将测定的空气声的隔声频谱曲线参考曲线对比,
超过参考曲线为不利。
评价条件是 最大差值 不超过 8dB,不利偏差 总和 不超过 32dB。
500Hz声音的声压级为“隔声指数” Ii
撞击声的隔声标准将测定的楼板撞击声级的频谱曲线与参考曲线对比,超过参考曲线为不利。
评价条件是 最大差值 不超过 8dB,不利偏差 总和 不超过 32dB。
500Hz声音的声压级为“撞击声隔声指数” Ii
砖墙、混凝土墙 m较大,f0 <25 Hz
轻质墙 L<3mm,f0 >200Hz,易发生共振为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料,
可改变 m,L来调节 f0