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1、第一节第一节 声波在房屋建筑中的传播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一、声波在房屋建筑中的传播途径三种传播途径：三种传播途径：1、由空气直接传播、由空气直接传播2、由围护结构的、由围护结构的振动传播振动传播 围护结构成围护结构成为二次声源为二次声源3、由机械设备的作用使围护结构产生振动而、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产生声音，并通过建筑结构传播 声音由空气传播，称为声音由空气传播，称为“空气声空气声”或或“空气传声空气传声” 声音由围护结构受到直接的撞击而发声，称为声音由围护结构受到直接的撞击而发声，称为“固体声固体声”或或“撞击声撞击声
2、”二、描述二、描述1、透射系数、透射系数0EEr越大，隔声越差越大，隔声越差2、隔声量、隔声量1lg10RnnSSSSSS21322111010R例：墙的面积为例：墙的面积为20m2，隔声量为，隔声量为50dB ，门的面，门的面积为积为2m2，隔声量为，隔声量为20dB门，若墙上有门，求它门，若墙上有门，求它们综合隔声量。们综合隔声量。1lg10R解：解：1010R22511010001009. 020102101825212211SSSSdBR301lg10R=L2-L1L2 、L1：构件两侧的声压级：构件两侧的声压级工程中：工程中：3、隔声频率特性和隔声指数、隔声频率特性和隔声指数构件的隔
3、声性能构件的隔声性能平均隔声量平均隔声量计权隔声量计权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考虑了人耳听觉的频率特性和一般构件的隔声频率特性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之间有一定的可比性计权隔声量的确定计权隔声量的确定计权隔声量计权隔声量Rw的标准曲线的标准曲线某材料隔声量某材料隔声量R与频率关系曲线与频率关系曲线500Hz47dB（1）低于参考曲线的任一）低于参考曲线的任一1/3倍频程的隔声量，倍频程的隔声量，与参考曲线相应的数值差均不大于与参考曲线相应的数值差均不大于8dB（2）低于参考曲
4、线的任一）低于参考曲线的任一1/3倍频程的隔声量，倍频程的隔声量，与参考曲线相应的数值差的总和不大于与参考曲线相应的数值差的总和不大于32dB500Hz处标准曲线对处标准曲线对应的隔声量及为此材应的隔声量及为此材料的计权隔声量料的计权隔声量声音的两种透射方式：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、由噪声源和听闻地点之间的墙壁（屋顶）直接透射透射2、沿围护结构的相连接部件的间接或侧向透射、沿围护结构的相连接部件的间接或侧向透射 各部件对声音的各部件对声音的传播取决于部件的传播取决于部件的重量、位置重量、位置、刚度刚度以及以及各部件之间的各部件之间的连接连接等因素。等因
5、素。三、影响声音在建筑材料中透射的主要因素三、影响声音在建筑材料中透射的主要因素1 1、与建筑构件的透射系数有关、与建筑构件的透射系数有关2 2、与建筑构件的表面情况有关、与建筑构件的表面情况有关3 3、与墙体的质量有关、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墙的质量越大，惯性越大，声波引起的振动越小4 4、共振现象、共振现象5 5、吻合现象、吻合现象 当声波以当声波以角斜入射时，墙板在声波作用下角斜入射时，墙板在声波作用下产生沿板面传播的弯曲波，波速为产生沿板面传播的弯曲波，波速为 c / s
6、in 板本身存在固有的自由弯曲波的传播速度，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该速度与板的刚度、密度以及自由弯曲波的频率有关率有关42Dfc 若声波沿墙面行进的速度正好等于墙板弯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，这时曲波的速度，墙板的弯曲振动达到最大，这时墙板会非常墙板会非常“顺从顺从”地跟随入射声波弯曲，向地跟随入射声波弯曲，向使入射声能大量透射到另一侧。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。吻合现象只发生在一定频率范围内。最低的吻合频率称为最低的吻合频率称为“临界频率临界频率”f fc
7、 c，它与入射，它与入射波的频率、板的构造有关波的频率、板的构造有关掠入射（掠入射（= =/2/2）时：临界频率）时：临界频率垂直入射（垂直入射（=0）时：材料纵振动）时：材料纵振动扩散入射时：扩散入射时：fc附近形成吻合谷附近形成吻合谷尽量避免吻合谷出现尽量避免吻合谷出现在在1002500Hz的主要的主要声频范围声频范围围护结构的隔声效能围护结构的隔声效能 一、单层匀质密实墙的隔声一、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，声波无规则入射到有限大的墙板时，墙的隔声量墙的隔声量 R0=20lgf + 20 lgm -48f 入射声波的频率，入射声波的频率，Hzm 墙体的单位面积质量
8、，墙体的单位面积质量，kg/m2低频声容易激发墙板振动低频声容易激发墙板振动高频声不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墙板的隔声量也随频率的增加而增加 利用质量定律利用质量定律可估算墙的厚度。可估算墙的厚度。例：为对例：为对1000Hz声音的隔声量达到声音的隔声量达到38dB，砖砌，砖砌的墙体应有多厚？的墙体应有多厚？ 查表知砖砌体容重为查表知砖砌体容重为2000Kg/m2000Kg/m3 3，单位面积重量单位面积重量= =厚度厚度容重容重R0=20lgf + 20 lgm -4
9、838=20lg1000+ 20lg2000h -48h=0.3m 1、增大、增大m并不能无限增加并不能无限增加R，声音会，声音会侧向透侧向透射射，并受，并受吻合效应吻合效应的影响。的影响。需将吻合频率设计在入射声波的频率范围之外。需将吻合频率设计在入射声波的频率范围之外。可通过改变墙壁的可通过改变墙壁的容重容重和和厚度厚度来改变吻合频率来改变吻合频率 。采用硬而厚的墙体可降低临界频率，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。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、若墙体上开孔或缝隙会使墙体的隔声量显著降低著降低注注尽量避免在墙上开孔尽量避免在
10、墙上开孔二、双层匀质密实墙的隔声二、双层匀质密实墙的隔声1、双层墙提高隔声量的原因：、双层墙提高隔声量的原因：减振作用减振作用2、影响双层墙隔声能力的因素、影响双层墙隔声能力的因素(1)、空气层的厚度、空气层的厚度最小厚度为最小厚度为5cm,最佳厚度为最佳厚度为812cm (中频声中频声)(2)、双层墙的固有振动频率、双层墙的固有振动频率共振频率：共振频率：21011600mmLfL空气层的厚度空气层的厚度m1、m2每层墙的单位面积质量，每层墙的单位面积质量，Kg/m2砖墙、混凝土墙砖墙、混凝土墙m较大，较大， f f0 0 25 Hz轻质墙轻质墙L200Hz,易发生共振易发生共振为了消除共振
11、为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料可在空气层中悬挂或铺设多孔材料.可改变可改变 m，L来调节来调节f f0 0(3)声桥的影响声桥的影响双层墙之间的刚性连接称为双层墙之间的刚性连接称为“声桥声桥” 在建筑施工中应注意避免碎砖、在建筑施工中应注意避免碎砖、灰浆等落入空气层中。灰浆等落入空气层中。轻质墙需考虑两墙板间的支撑点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三、多层墙和轻质墙的隔声（一）多层墙的隔声（一）多层墙的隔声 多层墙的隔声因为层数增多而比双层墙多层墙的隔声因为层数增多而比双层墙有所提高。有所提高。(4)吻合效应的影响吻合效应的影响（二）、轻质墙的隔声（二）、轻质
12、墙的隔声轻质墙的轻质墙的m较小，隔声较差。较小，隔声较差。为提高轻质墙的隔声效果，可采取以下措施：为提高轻质墙的隔声效果，可采取以下措施：1 1、将多层密实材料用多孔弹性材料分隔，、将多层密实材料用多孔弹性材料分隔， 作成夹层结构。作成夹层结构。2 2、增加空气层厚度到、增加空气层厚度到7.5cm7.5cm以上，隔声量可以上，隔声量可 提高提高8 810dB10dB。3 3、对于多孔性墙板，应降低其透起性。、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。可在墙板两侧抹上石灰沙浆。4 4、用松软材料填充空气层可提高隔声量、用松软材料填充空气层可提高隔声量2 28dB8dB5 5、轻
13、质墙通常固定在龙骨上，在板材和龙骨间、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。加弹性垫层会增加隔声量。四、门窗的隔声四、门窗的隔声（一）门的隔声（一）门的隔声普通门的隔声量约为普通门的隔声量约为20dB为提高门的隔声，为提高门的隔声，1 1、增加门的质量，采用实心重型结构、增加门的质量，采用实心重型结构2 2、作好门缝的密封处理、作好门缝的密封处理在门缝处加橡胶、垫圈等弹性物质在门缝处加橡胶、垫圈等弹性物质3、设置、设置“声闸声闸” 设置双层门，并在双层之间的门斗内布置设置双层门，并在双层之间的门斗内布置强吸声材料强吸声材料（二）、窗的隔声（二）、窗的隔声隔声窗是指不开启
14、的观察窗隔声窗是指不开启的观察窗为提高窗的隔声能力，可以为提高窗的隔声能力，可以1 1、采用较厚的玻璃或双层、多层玻璃。、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为避免吻合效应，玻璃的厚度不应相同A玻璃厚玻璃厚13mm，空气层厚空气层厚200mmB玻璃厚玻璃厚3mm，空气层厚空气层厚200mmC玻璃厚玻璃厚3mm，空气层厚空气层厚100mmD13mm厚的单层厚的单层玻璃玻璃E3mm厚的单层玻璃厚的单层玻璃F窗户打开窗户打开（2 2）双层玻璃间留有较大的间距，）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。为避免吻合效应，玻璃不要平行放置。 （3 3）玻
15、璃安放在弹性材料上，双层玻璃之间）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沿周边填放吸声材料（4 4）注意玻璃与窗框、窗框与墙壁之间的密封）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和墙的隔声设计门窗与墙的组合会使墙的隔声变差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设计中使墙的隔声比门窗的隔声高出1015dB 为合理布置门窗和墙的隔声，通常采用为合理布置门窗和墙的隔声，通常采用“等透射法等透射法”* 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为使透过墙的声能与透过门窗的能量相同，有，有门门墙墙SS墙门门墙SS门墙门门墙门墙墙
16、SSRSSRlg101lg101lg10dBRSSdBR3010,40门门墙墙则，若同理可计算缝隙对隔声性能的影响同理可计算缝隙对隔声性能的影响例如：有一例如：有一1m2m的窗，其四周出现平均的窗，其四周出现平均1mm宽的宽的缝隙，问该窗的最大隔声量应限制为多少？如果要将缝隙，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此窗的隔声量提高到28分贝，缝隙应减小到多少？分贝，缝隙应减小到多少？解：缝隙、孔洞的解：缝隙、孔洞的=1（R=0）2211SS10003200062112SSdBR251lg102222 . 368 . 2102110210mmSS缝宽缝宽= S /6000 =
17、0.86mmdBR281lg108 . 210（2）将缝宽缩小到将缝宽缩小到0.86mm，可将，可将R提高到提高到28dB撞击声的隔绝撞击声的隔绝 撞击声为固体声，对此尚无行之有效的撞击声为固体声，对此尚无行之有效的控制方法，本节只讨论一些基本问题。控制方法，本节只讨论一些基本问题。L 楼板下的楼板下的撞击声声压级撞击声声压级取决于楼板的弹性、容重、取决于楼板的弹性、容重、厚度等因素。厚度等因素。主要取决于厚度。主要取决于厚度。标准撞击声级与隔声效果成反标准撞击声级与隔声效果成反比，比，L越大，隔声性能越差越大，隔声性能越差.3在空心混凝土板在空心混凝土板上的浮筑式木地板上的浮筑式木地板4空心
18、砖与混凝土空心砖与混凝土楼板浮筑式地板及楼板浮筑式地板及吊顶吊顶5浮筑式厚空心结构浮筑式厚空心结构楼板楼板1、声源处：、声源处： 可铺设可铺设弹性面层弹性面层以减少楼板本身的振动。以减少楼板本身的振动。对高频声效果显著。对高频声效果显著。2、传播途径上：、传播途径上：可在楼层之间或楼板与墙之间加可在楼层之间或楼板与墙之间加弹性垫层弹性垫层3、接收点上：、接收点上：在楼板下增加在楼板下增加弹性悬吊式顶棚弹性悬吊式顶棚，或作吸声处理，或作吸声处理 首先应对声源进行控制，然后改善楼板隔绝首先应对声源进行控制，然后改善楼板隔绝撞击声的性能。撞击声的性能。2同同1，加，加10mm塑塑料板吊顶料板吊顶 L
19、=79.4dB3同同1，加，加10mm塑塑料板地面料板地面 L=55.8dB125mm井字形混井字形混凝土板凝土板L=85dB三种措施的效果比较：三种措施的效果比较：1、弹性面层处理、弹性面层处理 对降低高频声效果显著，但材料价格较高对降低高频声效果显著，但材料价格较高2、弹性垫层处理、弹性垫层处理 注意楼板在面层和墙的交接处采取隔离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。措施以免引起墙体振动。3、吊顶处理、吊顶处理 吊顶质量越大，隔声越好，与楼板采用弹吊顶质量越大，隔声越好，与楼板采用弹性连接和提高隔声能力。性连接和提高隔声能力。建筑维护结构隔声评价标准建筑维护结构隔声评价标
20、准（1 1）空气声隔声量）空气声隔声量ASLLRpplg1021）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（2221mAmSdBLdBLdBRpp测量频率范围测量频率范围100-3150100-3150，将测量数值按，将测量数值按1/31/3倍频倍频带绘制的曲线为带绘制的曲线为试件空气隔声量频率特性曲线试件空气隔声量频率特性曲线0lg10TTDDnT0.5s0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（TsTdBDdBDnT现场测试修正后的计算式为：现场测试修正后的计算式为：(2)(2)楼板撞击声的计量楼板
21、撞击声的计量 不用隔声量而不用隔声量而用标准撞击声级用标准撞击声级作为评价指标。作为评价指标。L标准撞击器标准撞击器01lg10AALLpnpLpn撞击声级，撞击声级，dBA0等效吸声量，规定为等效吸声量，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（dBLmAp120lg10AA当接收室的吸声量当接收室的吸声量A与与A0不同时不同时 的修正值的修正值 标准撞击声级与隔声效果成反比，标准撞击声级与隔声效果成反比，Lp1越越大，隔声性能越差大，隔声性能越差.01lg10AALLpnp测量频率范围测量频率范围100-3150100-3150，将测量数值按，将测量数值按1/31/3
22、倍频倍频带绘制的曲线为带绘制的曲线为楼板规范化撞击声压级频率特楼板规范化撞击声压级频率特性曲线性曲线0.5s0宅取参考混响时间，对于住）受声室的混响时间（TsT现场测试修正后的计算式为：现场测试修正后的计算式为：01lg10TTLLppnT)(dB1dBLLppnT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，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。超过参考曲线为不利。评价条件是评价条件是最大差值最大差值不超过不超过8dB，不利偏差，不利偏差总总和和不超过不超过32dB。500Hz500
23、Hz声音的声压级为声音的声压级为“隔声指数隔声指数”I Ii i撞击声的隔声标准撞击声的隔声标准 将测定的楼板撞击声级的频谱曲线与参考将测定的楼板撞击声级的频谱曲线与参考曲线对比，曲线对比，超过参考曲线为不利。超过参考曲线为不利。 评价条件是评价条件是最大差值最大差值不超过不超过8dB，不利偏，不利偏差差总和总和不超过不超过32dB。500Hz500Hz声音的声压级为声音的声压级为“撞击声隔声指数撞击声隔声指数”I Ii i砖墙、混凝土墙砖墙、混凝土墙m较大，较大， f f0 0 25 Hz轻质墙轻质墙L200Hz,易发生共振易发生共振为了消除共振为了消除共振,可在空气层中悬挂或铺设多孔材料可在空气层中悬挂或铺设多孔材料.可改变可改变 m，L来调节来调节f f0 0