建筑物理 声学 建筑隔声.ppt

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1、第五讲建筑隔声5.1建筑隔声的重要意义5.1.1人们对室内安静程度的要求例：住宅[A声级dB(A)]一级（高标准）二级（一般标准）三级（最低标准）卧室白天<=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，室内应<=40dB(A),如果>=50dB(A)会引起居住用户的普遍不满睡眠：理想水平，室内应<=35dB(A),如果>=45dB(A)会引起50%居住用户的不满5.1.2建筑隔声越来越引起人们的重视1996年，在南京、无锡、苏州、上海及北京等地调查中，住宅用户对墙面、地面、顶棚、隔热、

2、保温、通风、朝向、采光隔声等住宅品质反映最强烈的是——隔声。在瑞典，将分户墙做成200mm厚的钢筋混凝土墙，比结构的要求要厚，造价也高,目的是——隔声。分室轻墙（如石膏板隔断）做成双层结构内填吸声材料的目的是——隔声。有些建筑的墙和楼板水平连接上做成弹性连接，目的是——隔声。5.1.3当前建筑隔声中存在的诸多问题1、设计问题——建筑选址不合理，材料选用不当、施工存在问题等等。最主要的原因是——建筑师。2、材料不合格——墙体材料、楼板、门、窗等等隔声性能不足。3、特别是近年来轻型隔墙材料的使用，以及人们生活水平提高后对建筑品质要求提高，提出了建筑隔声的新课题。5.2

3、建筑隔声基础5.2.1声波传入围护结构的三种途径1）空气。通过孔洞、缝隙传入。2）透射。声波结构产生振动再辐射3）撞击和机械振动。结构振动再辐射。空气声(airbornesound)固体声(solidbornesound)5.2.2空气声的透射系数与隔声1）透射系数τ。定义：τ=E透射/E总入射声能1/100透过构件，则τ=0.01入射声能1/1000透过构件，则τ=0.001隔声量R。定义：R=10lg(1/τ)(dB)τ=0.01R=10lg(1/0.01)=20dBτ=0.001R=10lg(1/0.001)=30dB换算关系:已知R，则τ=10-R

4、/105.2.3.隔声的质量定律在理想情况下，（无刚度、无阻尼、柔顺质量、忽略边界条件），单层墙体隔声量理论推导得到：隔声量：R=20lg(f*m)-48dB隔声量：R=20lgf+20lgm-48dB得到质量定律（masslaw):墙体越重空气声隔声效果越好。1）面密度增加一倍，隔声量增加6dB。2）频率增加一倍，隔声量增加6dB。在实际情况下，在质量控制的频率范围内明显出现质量定律的表现，但比6dB要小；一般地，面密度增加一倍，隔声量增加4～5dB。墙体在声音激发下会产生受迫振动，振动既有垂直于墙面的也有沿墙面传播的，不同的入射频率或入射角度将产生不同的沿墙面传播的

5、传播速度Cf。然而，不同频率的声波，墙体本身存在沿墙面传播固有传播速度Cb。在某种入射频率和入射角度下，出现Cf=Cb时，将产生“吻合效应”，这时，墙板非常“顺从”地跟随入射声波弯曲，使大量声能透射到另一侧去，形成隔声量的低谷。5.2.4、隔声的吻合效应声波无规入射时，每种隔声材料都会在某一频率上发生吻合效应，这一频率被称为“吻合频率”，在隔声曲线上的低谷称为“吻合谷”。薄、轻、柔的墙体吻合频率高；厚、重、刚的墙体吻合频率低。避免吻合效应的方法1材料选择注意避开吻合效应频率范围2采用双层构造且两层不平行布置。5.2.5空气声传声的组合隔声量组合墙=墙+门或窗Eτ=Eτ(

6、墙）+Eτ(门或窗）平均τ=（τwSw+τdSd）/（Sw+Sd）例：某墙隔声量Rw=50dB,面积Sw=20m2,墙上一门，其隔声量Rd=20dB,面积2m2,求其组合墙隔声量。解：组合墙平均透射系数为：τc=（τwSw+τdSd）/（Sw+Sd）其中：Rw=50dBτw=10-5,Rd=20dBτw=10-2故，τc=(20×10-5+2×10-2)/(20+2)=9.2×10-4故Rc=10lg(1/τc)=30.4dB٭等传声量设计原则：墙上设计有门时，最合理的隔声设计是两者透射量相等。即τwSw=τdSd。从经济角度来讲，通常，墙的隔声量略大于门即可

7、，最大可不超过10dB。5.2.6隔声量的频率特性——隔声曲线同一构件或结构，对不同频率的声波的透射能力不同，隔声量也不同，形成隔声曲线。一般采用100Hz-4000Hz的17个1/3倍频带隔声曲线。5.2.7隔声的测量1.空气声隔声测量2.撞击声隔声测量R=L1-L2+10lgS/A共测100-4000Hz的17个1/3倍频带的隔声量，得到隔声曲线。S:被测构件面积A:接收室吸声量使用标准打击器打击楼板Ln=Li-10lg(A0/A)A:接收室的吸声量A0=10m2(规定的标准）共测100-4000Hz的17个1/3倍频带的隔声量，得