3.2 吸声材料与隔声材料

考虑到声波无规则入射时，墙的隔声量
R R 0 5 2 lm 0 g 2 l0 f g 48 d—B —质量定律
墙的单位面积质量每增加一倍，隔声量增加 6 dB ， 同时入射声频率每增加一倍，隔声量也增加 6 dB 。
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？
量”的设计原则来处理组合墙的隔声量。
等传声量设计原则： wSwdSd
R w 1l0 g 1 w 1l0 g 1 dS S w dR d 1l0 g S S w d
通常墙的隔声量比门窗的隔声量高出10dB即可。
若 R w4d 0,BS Sw d1,0则 R d3d 0B
组合墙隔声量的计算图
Iα(dB) 54 48 48 52 54 49
50-53
42-44
对于住宅建筑隔墙，国家规定：一级Iα≥ 50 dB、二级Iα≥45dB、 三级Iα≥40dB。
4. 空气声的两种透射方式 ① 由噪声源和听闻地点之间的墙壁（或屋顶）直接透射； ② 沿围护结构的相连接部件的间接透射（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。
50dB 75dB
100dB 50dB
80dB
50dB
影响声音在建筑材料中透射的主要因素：
建筑构件的透射系数和表面情况、墙体的质量、共振、 吻合现象。
3.2.4 墙体、门窗及屋顶隔声
一、单层均质密实墙的隔声 1. 质量定律 声波无规入射到有限大墙板时，单层均质墙对空气声的 隔声能力与声音的频率、劲度、阻尼、质量等因素有关。
A Lp nLp i10lgA0
A0 — 标准条件下的 吸声量，取10m2
现场测试修正后的计算式为：
L
LpnTLpi10lgTT0
T0 — 参考的混响时 间，可取0.5s
4. 撞击声的隔声标准 —— 撞击声隔声指数
与空气声隔绝的评价方法相似，撞击声隔绝的评价方法：
首先在坐标纸上绘出楼板的撞击声级特性曲线； 将绘制在透明纸上的撞击声级标准曲线按照与撞击声级特 性曲线的频率对齐的方式重合。
砖墙、混凝土墙 f0< 25 Hz；而轻质墙 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。
c. 声桥 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。
d. 吻合效应 若两层墙的面密度和厚度均相同，隔声量曲线将出现
深的吻合谷。
三、轻质墙的隔声
轻型建筑材料的质量比较小，往往隔声量不能满足要求。 建筑中的分户墙（24墙）平均隔声量为53dB，而轻型墙 体的平均隔声量只有30dB，噪声干扰大。
轻型墙体材料主要有：纸面石膏板、珍珠岩石膏板、加 气混凝土板等，m 约几十kg/m2（砖墙为530 kg/m2 ）。
为提高轻质墙的隔声效果，可采取以下措施： ① 增加空气层厚度到7.5cm以上，隔声量可提高8~10dB；
板本身存在固有的自由弯曲波，其传播速度与板的刚 度、密度以及自由弯曲波的频率有关。
cb
2f 4 D
θ
f /sin
当受迫弯曲波速度正好等于墙板自由弯曲波速度Cb， 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，使入射声能大量透射，降低隔声量。
—— 吻合效应
填
层
充
数
材
料
龙骨
四、门窗隔声 门窗结构较单薄，存在许多缝隙，隔声量要比墙体低得多。 1. 门的隔声
隔声要求较高的门（30~45dB）： a. 可以增加门的质量，采用实心重型结构，如钢筋混凝土门； b. 严密封堵缝隙，在门缝处加橡胶、垫圈等弹性物质； c. 设置“声闸”，采用双层门，并在门斗内布置强吸声材料。
影响双层墙隔声能力的因素：
a. 空气层的厚度 最小厚度5cm，最佳厚度8 ~12cm
b. 双层墙的固有振动频率及共振
固有频率：
f0

600 L
11 m1 m2
减振作用
当入射声的频率与固有共振频率接近时，发生共振，隔 声量大幅度下降；当入射声频率 f 2 f0 时，双层墙的隔 声量才有明显地提高。
第3.2章 建筑吸声 扩散反射 隔声材料（或结构） 3.2.3 建筑隔声
隔声是控制噪声的重要措施，材料的隔声性能是一项重 要的质量指标。
一、声波在建筑围护结构中的传播途径
声波在围护结构中的传播传播途径可以有三种方式： a. 通过空气直接传播； b. 由围护结构的振动传播（由空气—围护结构—空气的传
播）； c. 物体直接作用（固体撞击、机器运转）围护结构产生振
查表知砖砌体容重为 2000kg/m3，单位面积重量= 厚度×容重,
则，38=20lg1000+ 20lg2000h -48 ，得h=0.3m。
2. 吻合效应
墙体是具有一定刚性的弹性板，当板被声音激发后 会产生弯曲振动。
当声波以θ 角斜入射时，墙板在声波作用下产生沿板面 传播的受迫弯曲波，波速 cf = c / sinθ
典型墙体构件的隔声指数 Iα
构件 240砖墙，两面20mm抹灰 120砖墙，两面20mm抹灰 100mm厚现浇钢筋混凝土墙板 180mm厚现浇钢筋混凝土墙板 290mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰 190mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰 75mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙，
内填玻璃棉或岩棉 75mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙

S 1S2 Sn
表示声音透射多少。透射系数越小，隔声量就越大，隔
声性能就越好。
构件在各个频率下隔声性能不同，可用频带隔声量表示，
或用一个平均的隔声量来表示。
3. 隔声指数 ——隔声频率特性 计权隔声量 Rw — 考虑了人耳听觉的频率特性和一般构件
的隔声频率特性。 与平均隔声量相比，Rw能较好地反映构件的隔声效果， 使不同构件之间有一定的可比性。
（24墙）的隔声性能为基准 隔声标准曲线
隔墙的隔声特性曲线
在不同实验室同一砖墙 的隔声量测量值
3. 标准撞击声级
物体与楼板发生撞击时，楼板作为声源而直接向四周辐射 声能，不用隔声量而用标准撞击声级作为评价指标。
采用标准的打击器撞击预测的楼板，在楼下距地面1.5m 高度处测出 100~3150Hz 范围内1/3倍频带声压级 Lpi，经过 接受房间吸声量的修正，就得到了规范化撞击声级Lpn ：
首先在坐标纸上绘出隔墙的隔声量曲线； 然后将绘制在透明纸上的隔声标准曲线按照频率对齐的 方式与隔声特性曲线重合。
由下往上移动隔声标准曲线使其满足以下两个条件： ① 低于标准曲线的隔声量与标准曲线隔声量的差的总和不
大于32dB； ——32分贝原则 ② 低于标准曲线的任意一个隔声量与标准曲线隔声量的差
不大于8dB。 ——8分贝原则 500Hz处标准曲线对应的隔声量即为此材料的计权隔声量。
c. 玻璃与窗框、窗框与墙壁之间应有良好的密封； d. 玻璃安放在弹性材料上，窗玻璃间沿周边可以设置强吸
声材料。
玻璃厚度相同时之吻合效应
玻璃厚度不同时之吻合效应
播音室隔音窗的构造
五、 组合墙的隔声设计 带有门和窗的隔墙称为组合墙，门窗的影响使其隔声性
能要低于单纯墙体。 孤立地提高墙体的隔声能力效果差，通常按照“等传声
② 用松软材料填充空气层可提高隔声量2~8dB；
③ 将多层密实材料用多孔弹性材料分隔，做成夹层结构。 应使各层材料的质量不同，避免吻合效应引起结构的共振；
④ 对于多孔性墙板，应降低其透气性，可在墙板两侧抹上 石灰砂浆；
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。
（多层复合、双墙分立、薄板叠合、弹性联结、加填吸声材 料、增加结构阻尼）
具有几种类型门的 组合墙的隔声量
3.2.5 楼板撞击声的隔绝措施
撞击声为固体声，对此尚无行之有效的控制方法， 现仅讨论一些基本问题。
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。
L
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
若墙体上开孔或缝隙会使墙体的隔声量显著降低。
开孔的影响
几种材料的隔声量及其吻合效应
几种材料厚度和临界频率的关系
二、双层均质密实墙的隔声 采用有空气间层的双层墙或Leabharlann Baidu层墙，具有相同隔声量时
可以明显地减轻建筑结构的重量。 在空气间层中还可填充吸声材料。
入射噪声
透射噪声
双层墙提高隔声性能的原理：
当第一层墙受到入射声波的作用振动时，墙 间的空气层发生弹性变形，相当于具有减振作 用的“弹簧”，很大地减弱了传播到第二层墙 面的振动，提高了墙体的隔声量。
dA φ
A、d、φ愈大，隔声量愈大
延长声音的传播路径
空心门， 无垫片
实心门， 有垫片
绒面
蒙特利尔电视演播室平面布置
蒙特利尔无线电播音室平面布置
狭缝消声门
2. 窗的隔声
为提高窗的隔声性能，可以：
a. 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；
b. 窗设两层以上的玻璃，为了防止共振的影响，玻璃之间 应不平行；
弹性面层处理： 在楼板的表面铺设柔软材料，如地毯、橡胶板、塑料板、 软木板等，可以有效地降低高频声。
弹性垫层处理： 在楼板和结构层之间做弹性垫层，垫层可以是片状、条状 或块状，应注意楼板面层和墙的交接处采取隔离措施以免 引起墙体振动。
两种浮筑式楼板的构造方案
吊顶处理： 主要是隔绝楼板因撞击振动传递的空气声，吊顶的隔声能 力主要取决于吊顶的质量、吊顶与楼板的弹性连接程度。
吻合现象只发生在一定频率范围内， 当θ =π/2，声波斜 入射时，可得到发生吻合效应的最低频率——临界频率，它 与墙体材料的厚度、密度和弹性模量有关。
fc2 c2
D 2 c2
1(212)
E2h
声波正入射时，墙板纵振动；声波扩散入射时，隔声曲
线 fc 附近出现吻合谷。
应避免吻合效应发生在100 ~ 2500Hz内。通过改变墙壁 的容重和厚度来改变吻合频率，采用硬而厚的材料来降低 fc ，用软而薄的材料来提高 fc 。
单层墙隔声量与质量及频率的关系
假设墙的面积无限大、墙是柔顺的板没有刚度和阻尼、声波 垂直入射时，墙的理论隔声量为：
R010lg1(m 0cf)2 dB
当 mf0c时，上式简化为：
R 0 2l0 g m 0 c f2l0 g m 2l0 g f 43dB
3.2.6 建筑隔声测量与单值评价量
1. 空气声隔声量 发声室与相邻的受声室声压级分别为Lp1、 Lp2，
两声压级差和隔墙的隔声量R、受声室吸声量 A 、隔墙
面积 S 相关，有：
R L p 1 L p 2 1 lS A 0 g ,或 D L p 1 L p 2 R 1 lS A 0 g
动，并通过建筑结构传声。
声音在空气中的传播，称为空气声——前两种方式； 围护结构直接受到撞击而发声，称为固体声。 两种声音的传播方式不同，控制的方法也有区别。
声波在建筑物中的传播途径 控制空气噪声和固体噪声需用不同方法
二、透射系数和隔声量
1. 透射系数
E E0
2. 隔声量
R 10lg 1 ( S 11S22 Sn3, 1 R 0 /1)0
首先应对声源进行控制，其次才是改善楼板隔绝撞击声的 性能。
提高楼板隔绝撞击声的三种措施：
a. 声源处，可铺设弹性面层以减弱撞击声能，降低楼板本身 的振动；
b. 传播途径上，可在楼层之间或楼板与墙之间加弹性垫层， 使楼板面层受到撞击产生的振动不会传递给其它结构；
c. 接收处，在楼板下增加弹性悬吊式顶棚，或做吸声处理， 利用空气声隔绝的办法降低楼板整体振动产生的固体声。
由上而下移动撞击声级标准曲线，使其满足以下两个条件。 ① 高于标准曲线的声级值与标准曲线的差值均不大于8dB； ② 高于标准曲线的声级值与标准曲线偏差的总和不大于
提高隔墙隔声量、增加房间吸声量、减小隔墙面积都有 助于降低房间噪声。此式用于检验和选择隔墙的隔声量。
现场测试修正后的计算式为：
DnTD10lgT T0
DnT标准声压级差 dB） （ D声压级差d（ B） T 受声室的混响时s） 间（ T0基准混响时间，对 宅于 取0住 .5s
2. 空气声隔声计权隔声量（隔声指数 Ia ）——书 P358 图3.2-36