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隔声构件和隔声材料

利用木板、金属板、墙体、隔声罩等隔声构件将噪声源与接收者分隔开来,使噪声在传播途径中受到阻挡以减弱噪声的传递,这种方法称为隔声(soundinsulation)。

噪声按传递方式可分为空气传声(简称为空气声)和固体传声(简称为固体声)两种。空气传声是指声源直接激发空气振动而产生的声波,并借助于空气介质直接传入人耳的。例如汽车的喇叭声以及机器表面向空间辐射的声音。固体传声是指声源直接激发固体构件(如建筑结构)振动后所产生的声音。固体构件的振动(如锤击地面),以弹性波的形式在墙壁及¥板等构件中传播,在传播中向周Χ空气辐射出声波。

实际上,任何接受λ置上均包含了两种传声的结果。辨明两种传声中哪一种是主要的,将有助于有效地采取隔声措施。对于前者,通常用重而密实的构件隔离;而对于后者,则通常采用隔振措施,例如通过弹簧、橡胶或其它弹性垫层予以隔离。本节主要讨论各种构件对空气传声的隔声原理和措施。

1.1.隔声构件的透声系数与透射损失

声波在传播途径中碰到一个边界很大的屏障时,它的能量一部分被屏障反射,另一部分被材料吸收,还有一部分会透过屏障传到另一侧去,如图10-7所示。设入射到屏障上的总声能为Wi,反射声能为Wr,透过的声能为Wt,被材料消耗吸收的能量为Wa。它们的关系为:

(10-23)

吸声是将吸声材料(或吸声结构)衬贴或悬挂在屏障甲侧,当声波入射到吸声材料表面时,依靠材料的吸声作用,减少声反射,从而使甲侧空间内噪声降低。

隔声是用隔声结构将噪声隔挡,减弱噪声的传递,使吵闹噪声环境(甲侧)与需要安静的环境(乙侧)分离隔开。隔声能力可用透声系数τ表示,它定义为:

(10-24)

透声系数τ是小于1的数,在完全透射情况下(即Wt=Wi),τ=1。τ值越小,表示透过材料的声能越小,说明材料的隔声能力越好。

通常材料的τ值很小,而且各种不同材料的τ值变化很大(在1~10-6之间),使用起来很不方便。因此在实际工程中,常用透射损失(亦称隔声量)LTL来表示,其单λ是dB。LTL与τ二者的关系为:

(10-25)

或(10-26)

材料的隔声性能若用透射损失LTL表示,便可直接看出声能透过后衰减的分贝数。材料的LTL值越大,说明材料的隔声性能越好。综上所述,吸声与隔声的主要区别:

(1)两者降噪机理完全不同。吸声是利用吸声材料(吸声结构)的吸声作用,减弱声反射,使噪声降低;隔声则是利用隔声结构对声波起隔挡作用,减弱声透射,获得减噪效果。

(2)两者降噪措施的着眼点不同。吸声所注意的是在屏障甲侧(见图10-7)反射回来的声能(Wr)的大小,反射声越小,则吸声效果越好,因此采用吸收房内声能的措施;隔声所注意的是在屏障另一侧(图10-7中的乙侧)透过去的声能(Wt)的多少,透过声越小,则隔声效果越好,因此采用隔绝传到其他空间声能的措施。

(3)两者所用的材料不同。吸声多用轻而疏松的材料,隔声则选用重而密实的材料。

另外,在隔声设计中还可以充分利用有空气层相隔的双层墙板的隔声结构,它可使隔声量大大提高,这主要是因为夹层中空气的弹性作用,使声能得到衰减的缘故。如果隔声效果相同,夹层结构比单层结构的重量将减轻2/3~3/4。

2.隔声罩

隔声罩(soundinsulationencasing)是一种可取的有效降噪措施,它把噪声较大的装置封闭起来,可以有效地阻隔噪声的外传,减少噪声对环境的影响,但会给维修、监视、管·布置等带来不便,并且不利于所罩装置的散热,有时需要通风以冷却罩内的空气。隔声罩的设计应考虑如下要点:

(1)选择适当的形状。为了减少隔声罩的体积和噪声的辐射面积,其形状应与该声源装置的轮廓相似,罩壁尽可能接近声源设备的外壳;但也要考虑满足检修监测方便、通风良好、进排气及其消声器正常工作的要求。此外,曲面形体应有较大的刚度,有利于隔声。要尽量少用方形平行罩壁,以防止罩内空气声的驻波效应,使隔声量出现低谷。
 

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