建筑声学：第三部分 建筑隔声

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1、2-92第三部分第三部分 建筑隔声建筑隔声第一节 概述建筑隔声建筑隔声的重要意义：的重要意义：营造适合人需求的安静的环境。营造适合人需求的安静的环境。日常：理想水平，室内应日常：理想水平，室内应40dB40dB，如果，如果50dB50dB会引起居住用户的普遍不满；会引起居住用户的普遍不满；睡眠：理想水平，室内应睡眠：理想水平，室内应35dB35dB，如果，如果45dB45dB会引起会引起50%50%居住用户的不满。居住用户的不满。第一节第一节 概述概述19961996年，在南京、无锡、苏州、上海及北京等年，在南京、无锡、苏州、上海及北京等地调查中，住宅用户对地调查中，住宅用户对墙面、地面、顶棚

2、、隔墙面、地面、顶棚、隔热、保温、通风、朝向、采光、隔声热、保温、通风、朝向、采光、隔声等住宅品等住宅品质反映最强烈的是质反映最强烈的是隔声。隔声。第一节第一节 概述概述在瑞典，将在瑞典，将分户墙分户墙做成做成200mm200mm厚的钢筋混厚的钢筋混凝土墙凝土墙，比结构的要求要厚，造价也高，比结构的要求要厚，造价也高，目的就是目的就是隔声隔声。隔墙（如石膏板隔墙）做成隔墙（如石膏板隔墙）做成双层结构内填吸声双层结构内填吸声材料的目的是材料的目的是隔声。隔声。有些建筑的墙和楼板水平连接做成有些建筑的墙和楼板水平连接做成弹性连接弹性连接，目的是目的是隔声。隔声。第一节第一节 概述概述传声传声房屋隔

3、声中有两大类声音要考虑:空气声和固体声，两者的起因、隔声原理和隔声措施都不相同隔声隔声第一节第一节 概述概述对于一个建筑空间，对于一个建筑空间，它的围蔽结构它的围蔽结构受到外部声场的作用或受到外部声场的作用或者受到物体撞击而发生振动，就会向者受到物体撞击而发生振动，就会向建筑空间辐射声能建筑空间辐射声能，于是空间外部的声音通过围蔽结构传到建筑空间中来于是空间外部的声音通过围蔽结构传到建筑空间中来,传进来的声能传进来的声能总是或多或少的总是或多或少的小于外部的声音小于外部的声音或撞击的能或撞击的能量，所以说围蔽结构隔绝了一部分作用于它的声能量，所以说围蔽结构隔绝了一部分作用于它的声能,传声和隔声

4、是一种现象从两种不同的角度得出的传声和隔声是一种现象从两种不同的角度得出的一对相反相成的概念一对相反相成的概念空气声：空气声：声源直接向空气中辐射，然后射向建筑构件(墙和楼板均有此类问题)固体撞击声固体撞击声：由机械振动或物体撞击等引起的声音，除向周围辐射空气声外，有较大部分能量沿结构传递。(主要是楼板)第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述11-14 1第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝隔声量 R R：在工程上，常用隔声量来表示构件对空气声的隔绝能力 1lg10R隔声量R R定义定义：iEE透射系数第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝一、隔声量一、隔声量 R R（dBdB）构件(墙、楼板

5、)的隔声量 R 随频率 f 而异通常取每倍频率程(或1/3倍频率程)隔声量R得出隔声曲线125 250 500 1000 2000 4000 Hz 倍频率程倍频率程100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 Hz 1/3倍频率程倍频率程3030353540404545505055551251252502505005001K1K2K2K4K4KRwRw频率f/Hz频率f/Hz隔声量 dB隔声量 dB第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝一、隔声量一、隔声量 R R（dBdB）为了使用上的方便，我们用为了使

6、用上的方便，我们用单值单值指标来指标来表示构件的隔声性能表示构件的隔声性能 计权隔声量计权隔声量Rw平均隔声量平均隔声量将所测得的隔声频率特性曲线，与国际标准化组织规定的参考曲线参考曲线按一定方法比较后而得到的数值。第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝计权隔声量计权隔声量RwRw考虑了人耳听觉的频率特性，能较好的反映考虑了人耳听觉的频率特性，能较好的反映构件的隔声能力，并便于不同构件隔声能力方便的比较。构件的隔声能力，并便于不同构件隔声能力方便的比较。4001250Hz 每倍频程增加每倍频程增加 3dB12503150Hz 保持水平直保持水平直100400Hz 每倍频程增加每倍频程增加 9dB隔

7、声效果曲线隔声效果曲线16 1Rw计算方法计算方法16个1/3倍频带的构件隔声量比参考曲线低的dB数总和不大于32dB第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝一、隔声量一、隔声量 R R（dBdB）18-21 2第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝隔声性能和入射声波的隔声性能和入射声波的频率有关频率有关（一）质量定律（一）质量定律理想条件下的隔声量理想条件下的隔声量垂直入射垂直入射R=20 log f+20 log m-43(dB)频率 f加倍，R增加6 dB质量m加倍，R增加6 dB 隔声量随频率而上升隔声量随频率而上升 隔声要好，

8、便要选用重墙隔声要好，便要选用重墙实际测量中，往往比理想质量定律曲线低一些，实际测量中，往往比理想质量定律曲线低一些，为什么？为什么？在个别频率范围还会出现在个别频率范围还会出现 “低谷低谷”，即隔声量下降区。，即隔声量下降区。这是什么原因？这是什么原因？无规入射无规入射R=20 log f+20 log m-48(dB)3-5dB4-6dB第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝(二)吻合效应-解释隔声曲线中“低谷”的原因墙体是有一定刚度的弹性材料，墙板受声波墙体是有一定刚度的弹性材料，墙板受声波激发后，沿板面有一弯曲波传播。如风

9、吹向激发后，沿板面有一弯曲波传播。如风吹向开窗时的纱帘。它既会飘起，还会有起皱褶开窗时的纱帘。它既会飘起，还会有起皱褶的飘动，尤其风斜向吹来时。的飘动，尤其风斜向吹来时。如果墙板如果墙板受迫弯曲波受迫弯曲波的传播速度与的传播速度与墙板墙板固有的自由弯曲波固有的自由弯曲波的传播速度的传播速度相等时相等时,就出现了就出现了“吻合效应吻合效应”，板就会在人射声波的策动下作板就会在人射声波的策动下作弯曲弯曲振动振动，入射声能大量透射到另一侧，入射声能大量透射到另一侧第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝 一个例子一个例子：在胶合板上加几条锯槽，板的刚度有所改变，在胶合板上加几条锯槽，板的刚度有所改变，从而

10、改变了低谷频率从而改变了低谷频率 f fc c 处隔声量处隔声量R R下降深度，使下降深度，使R R反而反而 有所提高。有所提高。第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝23-26 2 例例1 24cm砖墙 480 kg/m2 R=52 dB 12cm砖墙 240 kg/m2 R=52-6=46 dB 48cm砖墙 960 kg/m2 R=52+6=58 dB隔声量 R=52dB 46+46=92dB 58dB?空气层第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝二、单层、均质、密实墙的空气声隔绝提高墙体隔声量的方法提高墙体隔声量的方法增加墙体的厚度 不经济、且增加结构自重墙一

11、分为二双层墙，留空腔空气层墙总重量不变，隔声量比单层有提高三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝墙体间空气层的附加隔声量：（一）双层墙的隔声量 声桥声桥三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝28-33 2（二）共振频率（二）共振频率 双层墙之间空气层，其作用如弹簧。因而会引起共振，此时隔声量下降，共振频率为：21011600mmLfm1m1、m2 m2 两层墙的面密度

12、，两层墙的面密度，kg/mkg/m2 2。L L 空气的厚度，空气的厚度，cmcm。当入射声波频率与墙体的共振频率相当入射声波频率与墙体的共振频率相同时，结构会发生共振，使同时，结构会发生共振，使隔声能力大隔声能力大大下降大下降。三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝（三）隔声频率特性曲线（三）隔声频率特性曲线 双层墙的隔声与频率关系双层墙的隔声与频率关系abcdef三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝三、双层、均质、密实墙的空气声隔绝第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝设计时，常控制设计时，常控制f045 II45 RW 40 II

13、I40 RW 35 IV35 RW 30 V30 RW 25VI25Rw20(GB/T16730-1997)建筑用门空气声隔声性能分级及其检测方法国家标准；（HCRJ019-1998)中国环境保护产品技术条件第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝噪声过高影响播音、演唱、演奏以及音响制品(录音带和CD等)的音质效果。广播、电影、电视以及音响制品等的录音室、播音室、演播室、试听室；音乐厅、影剧院、多功能厅、高级会议室等。隔声门的应用：建筑声学试验室内的噪声则关系到测量精度声学试验室中的消声室、混响室、隔声室、测听室等机电设备机房的隔声，害操作人员的健康；污染周围环境，影响人们的生活、工作和学习工矿企业

14、建筑中高噪声车间中的控制室、机房隔声间、机器隔声罩等。第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 隔声门的做法：在门扇两面板之间的空腔填充富有弹性的多孔材料，对轻质门扇隔声的提高也特别有效 厚而重的门扇（钢筋混凝土门、钢材料门）多层复合结构（钢板、木板、沥青），相间而成第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 （一）门的隔声 填充多孔材料的声学效果第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 减少门缝漏声的做法第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 （一）门的隔声

15、 声闸双道门第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 44-47 2（二）窗的隔声(1)采用较厚的玻璃，甚至双层或三层玻璃。后者比用一层特别厚的玻璃隔声性能更好。为了避免吻合效应，各层玻璃的厚度不宜相同；(2)双层玻璃之间应留有较大的间距。如有可能，两层玻璃不要平行放置，以免引起共振和吻合效应，影响隔声效果；(3)在两层玻璃之间沿周边填放吸声材料，把玻璃安放在弹性材料上，如软木、呢绒、海绵、橡胶条等，可进一步提高隔声量；(4)保证玻璃与窗框、窗框与墙壁之间的密封，还需考虑便于保持玻璃的清洁。第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声

16、隔绝 第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 （二）窗的隔声 第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 （二）窗的隔声 第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝五、门窗的空气声隔绝 49-53 2隔声量R R：在工程上，常用隔声量来表示构件对空气声的隔绝能力 iEE1lg10R隔声量R R定义定义：六、组合墙的隔声量六、组合墙的隔声量 第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝iiinnnSSSSSSSS212211组合墙的实际隔声量应由各部分透射系数的平均值所确定要提高组合墙的隔声量，最有效的办法是提高隔声较差部分的

17、隔声量。孤立地提高墙体的隔声能力是没有意义的，只要使墙的隔声量略高于门窗即可第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝六、组合墙的隔声量六、组合墙的隔声量 全部砖墙窗占1/8窗占1/2全部窗窗占1/4第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝六、组合墙的隔声量六、组合墙的隔声量 计算计算墙墙 ：假设假设240240砖墙隔声量砖墙隔声量 R=50 dB，面积面积10m10m2 2孔孔 ：0.001 m2，（设孔的（设孔的 R=0 dB）计算这面墙体的隔声量计算这面墙体的隔声量第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝墙上孔缝对隔声性能的影响墙上孔缝对隔声性能的影响 墙墙 ：隔声量隔声量 R=50 dB，面积面积10m1

18、0m2 2孔孔 ：0.1 m2，占墙面积占墙面积 1%（设孔的（设孔的 R=0 dB）组合墙组合墙 ：RC=20 dB几点启示几点启示 1.当孔占墙面积1%时，即使用隔声性能非常好的墙体 组合隔声量RC 20 dB2.把孔面积缩小至1/100,即为0.001 m2,占墙面积0.1%对50dB隔声量的墙影响(RC=40dB)3.3.对于一个高隔声量对于一个高隔声量 (R=50dB)(R=50dB)的墙，的墙，R RC C将不会大于将不会大于30dB30dB。即使孔小至即使孔小至0.001 m0.001 m2 2，R RC C也提高不多。所以高隔声量的墙（门、窗），也提高不多。所以高隔声量的墙（门

19、、窗），要控制一切孔、缝何等重要！要控制一切孔、缝何等重要！第二节第二节 空气声隔绝空气声隔绝4.较为合理的做法是采用的门窗的隔声量只比实体墙面低10dB左右。55-58 1第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝 第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝楼板楼板承受各种荷载，结构强度要求，有一定的厚度和重量。根据承受各种荷载，结构强度要求，有一定的厚度和重量。根据质量定律，楼板必然有一定的质量定律，楼板必然有一定的隔绝空气声的能力隔绝空气声的能力。但是但是在楼板上，在楼板上，人们的行走、拖动家具、物体撞击、等引起固体人们的行走、拖动家具、物体撞击、等引起固体楼板振动辐射噪声楼板振动辐射噪声，对楼下房间干

20、扰特别严重、同时，楼板与四，对楼下房间干扰特别严重、同时，楼板与四周墙体刚性连接，把周墙体刚性连接，把振动传递振动传递到建筑其它维护结构，导致其它部到建筑其它维护结构，导致其它部件也辐射声能，因此，隔绝撞击声十分重要。件也辐射声能，因此，隔绝撞击声十分重要。（楼板隔声）（楼板隔声）与空气声相比，由撞击声引起的撞击声级一般也较高，与空气声相比，由撞击声引起的撞击声级一般也较高，影响范围更为广泛。影响范围更为广泛。第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝这主要是由于撞击声沿固体传播时，声能衰减很少，这主要是由于撞击声沿固体传播时，声能衰减很少，加之固体传声速度快，振动声能可以沿着墙、楼板、加之固体传声速

21、度快，振动声能可以沿着墙、楼板、梁、柱、基础以及侧向传声到其他各层房间。梁、柱、基础以及侧向传声到其他各层房间。我国制定的我国制定的民用建筑隔声设民用建筑隔声设计规范计规范中，是以中，是以楼板楼板部位的部位的计权标准化撞击声压级计权标准化撞击声压级来规定来规定撞击声的隔声标准。撞击声的隔声标准。一、撞击声的隔声标准一、撞击声的隔声标准 以以标准评价曲线标准评价曲线作为基准作为基准 利用利用标准打击器标准打击器在楼板上撞击后得出楼下室内各频带在楼板上撞击后得出楼下室内各频带 的撞击声压级的撞击声压级L LN N，与上述标准曲线去比，与上述标准曲线去比 凡超出此限者为不利方向（正好与隔声曲线相反）

22、凡超出此限者为不利方向（正好与隔声曲线相反）当所有不利值当所有不利值32dB32dB时，即以此标准曲线号为撞击声时，即以此标准曲线号为撞击声撞击声隔声评价量撞击声隔声评价量计权标准化撞击声级计权标准化撞击声级第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝当测量用当测量用1 13 3倍频程倍频程时，直至不利偏差之和尽量的时，直至不利偏差之和尽量的大，但不超过大，但不超过32dB32dB为止；为止；当测量用当测量用 倍频程倍频程时，直至不利偏差之和尽量的大，时，直至不利偏差之和尽量的大，但不超过但不超过10dB10dB为止；为止；59-65 2住宅住宅楼板的撞击声隔声标准隔声等级隔声等级计权标准化撞击声压级计

23、权标准化撞击声压级L LPnWPnW/dB/dB一级一级二级二级三级三级楼板楼板65657575一、撞击声的隔声标准一、撞击声的隔声标准 住宅楼板隔声住宅楼板隔声调查调查I Ii i住户反应住户反应%构造举例构造举例满意满意还可以还可以不满意不满意60-6560-6550%50%50%50%RC RC 楼板下有吊平顶楼板下有吊平顶757580%80%20%20%RC RC 楼板上加筑木地板楼板上加筑木地板80-8580-8550%50%50%50%9-10 cm 9-10 cm 厚多孔厚多孔 RC RC 楼板楼板858580-100%80-100%槽形板，钢丝网水泥板槽形板，钢丝网水泥板二、楼

24、板撞击声的隔绝二、楼板撞击声的隔绝 提高楼板的撞击声隔声性能，通常采用以下三种方法：第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝（1）铺设弹性面层材料（2）铺设浮筑楼板（3）采用隔声吊顶 二、楼板撞击声的隔绝二、楼板撞击声的隔绝 （1）铺设弹性面层材料 橡胶、地毯、塑料地面、沥青地面改善楼板隔绝中、高频撞击声性能第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝 弹性面层处理弹性面层处理可使物体撞击楼板的能量大部分被吸收，可使物体撞击楼板的能量大部分被吸收，从而大大降低了楼板撞击声级从而大大降低了楼板撞击声级右图一例中：低频（右图一例中：低频（100 Hz100 Hz）改善）改善 L

25、L18db18db 中频（中频（500 Hz500 Hz）改善）改善 L L45db45db 高频（高频（2000 Hz2000 Hz）改善）改善 L L60db60db可以想象加铺弹性面层后，楼板撞击声级至多可以想象加铺弹性面层后，楼板撞击声级至多听到一些低闷声级。关键是材料弹性，故地毯听到一些低闷声级。关键是材料弹性，故地毯下常要加弹性衬垫，决不是柔软而已下常要加弹性衬垫，决不是柔软而已。第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝68-71 2（2）铺设浮筑楼板 第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝二、楼板撞击声的隔绝二、楼板撞击声的隔绝 在楼板结构之上，另作一隔振的面层结构在楼板结构之上，另作一隔

26、振的面层结构优点优点：面层可不受限制，：面层可不受限制，弹性衬垫也可有多种选择弹性衬垫也可有多种选择 最大优点是隔声效果最理想最大优点是隔声效果最理想注意注意：弹性层之弹性：弹性层之弹性 楼板浮筑层与墙的连接处楼板浮筑层与墙的连接处 做好特殊处理，否则效果大减。做好特殊处理，否则效果大减。第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝（3）采用隔声吊顶 弹性吊钩第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝二、楼板撞击声的隔绝二、楼板撞击声的隔绝 这种双层结构对空气声隔绝有利但吊顶须密实，不得有缝隙。这种双层结构对空气声隔绝有利但吊顶须密实，不得有缝隙。一般纤维板就不行了。一般纤维板就不行了。刚性连接的吊顶，则形成声桥刚性连接的吊顶，则形成声桥 弹性吊顶，效果较好，吊钩是关键弹性吊顶，效果较好，吊钩是关键 注意侧向传声，它会限制对撞击声注意侧向传声，它会限制对撞击声 的隔绝作用的隔绝作用第三节第三节 撞击声隔绝撞击声隔绝课堂练习课堂练习1.何谓质量定律？根据质量定律，当墙体质量或者频率增加一倍时，隔声量增加多少？2.如何提高轻质墙的隔声能力？