物理性污染控制第二章 噪声污染及其控制 第3节环境噪声评价与标准ppt课件.ppt

《物理性污染控制第二章 噪声污染及其控制 第3节环境噪声评价与标准ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理性污染控制第二章 噪声污染及其控制 第3节环境噪声评价与标准ppt课件.ppt（168页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第三节 环境噪声评价与标准,3.1 环境噪声的评价量和评价方法 3.2 环境噪声标准,3.1 噪声的评价量和评价方法,噪声评价量建立的原则：不同频率的声音对人的影响不同；不同环境对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同。,1、响度响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，是描述声音大小 的主观感觉量。不仅取决于声音的强度(如声压级)，还与它的频率及波形有关。响度的单位是宋(sone)，符号是“N”。频率为1000Hz，声压级为40dB时的响度为1宋。,3.1.1 响度和响度级,2、响度级把1000Hz的纯音作为标准，某个声音的感觉一样响时，

2、就把1000Hz纯音的声压级定义为该声音的响度级。符号为LN，单位为方(phon)。例如：某噪声听起来与声压级为80dB、频率为1000Hz声音一样响，则该噪声的响度级80phon。响度与响度级的关系：,等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，以频率为横坐标，声压级为纵坐标，得到的响度相同的等值线，通常称为等响曲线。（p31）,图2-10等响曲线,同一条等响曲线上各点的声音频率和声压级不同，但响度级相同；等响曲线反映人耳对高频声敏感的特性，特别是对30005000Hz的声音特别敏感。在噪声控制时，首先应该降低中、高频的刺耳噪声。声压级高于100dB，等响曲线较为平坦。说明当声音强度达到一定程度之

3、后，频率对响度的影响不大，而主要取决于声压级。,3.1.2 A声级,使用频率计权网络(滤波器)测得的声压级称为声级；根据滤波器特点分：A声级、B声级、C声级、D声级；分别表示dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)。,人耳无法测定声音的频率成分和相应的强度，只能利用测量仪器声级计来测定，为了模拟人耳的听觉特性，在声级计中安装一个滤波器（对不同频率的声音进行一定的衰减和放大），使它对频率的判别与人耳相似。,A、B和C声级的主要差别在于对低频成分的衰减程 度，A衰减最多，B其次，C最少。,A声级能很好的评价连续而稳定的噪声，被各国用于有各种噪声源存在的城市噪声评价。B声级：为评价6070ph

4、on左右的噪声而提出。现在已经很少使用。C声级用于评价高响度的噪声。也很少使用；有时用于代替总声压级的测量。D声级主要用于航空噪声的评价。,3.1.3等效连续A声级,A声级对不连续的噪声不合适，采用等效连续A声级评价这种非稳态噪声。定义：用能量平均方法，以一个连续不变的A声级来表示某段时间内噪声声级，符号“Leq”。数学表达式：,如测量是在同样的采样时间间隔，则表达式变为：,3.1.4 昼夜等效声级,Ld：昼间(06:00-22:00)噪声能量等效A声级；Ln：夜间(22:00-06:00)噪声能量等效A声级。,昼夜等效声级表示一昼夜24h噪声的等效作用，用来评价区域环境的影响。,连续等效声级

5、反映了噪声对人体的影响，但未能反映噪声的起伏程度；因而采用累计百分数声级来评价噪声。累计百分数声级Ln表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n。描述了噪声随时间的变化特性。例如L10=70dB，表示声级高于70dB时间占10，其余90的时间内噪声级均低于70dB。,3.1.5 累计百分数声级（统计声级）,通常，L90表示本底噪声，L50表示中值噪声级，L10表示噪声峰值。累计百分数声级一般用于有较好正态分布的噪声评价，当符合正态分布时，其与等效声级的关系为：,L10用于评价涨落较大的噪声时，与人的主观反应相关性较好。已被美国联邦公路局作为公路设计噪声限制的评价量。,3.1.6 室内噪声的评价

6、量?,1.更佳噪声标准（PNC）曲线:PNC曲线代号均为曲线通过中心频率1000Hz时的声压级数值，如PNC-45曲线，表示这条曲线在1kHz处的声压级为45dB.适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特 别噪声环境要求的场所的设计。,计算方法：测各频带声压级；将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较,得到各频带对应的PNC曲线号数；最大号数即为所测环境的噪声评价值。,更佳噪声标准（PNC）曲线,一个噪音的频谱为：31.5Hz(40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB);250Hz(55dB);500Hz(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);40

7、00Hz(45dB);8000Hz(45dB),例题一 估算噪音的噪声评价数,PNC=59 dB,2.噪声评价数（NR）曲线(P38),f=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dB,Lp=NR x b+af=1000Hz,Lp=NR=60dB,已知NR与倍频带的中心频率，计算中心频率对应的声压级,求NR值的步骤：测各频带的声压级；将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较即可以得到各频带的NR值；取其中最大的NR值（取整数）即为该噪声的评价数NR；,一个噪音的频谱为：31.5Hz(40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB);250Hz(55dB);500H

8、z(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);4000Hz(45dB);8000Hz(45dB),例题二 估算噪音的噪声评价数,NR=58 dB,3.2.1 环境噪声污染防治法,中华人民共和国环境噪声污染防治法 1996年10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条,3.2 环境噪声的评价标准,1、声环境质量标准,环境保护标准,3.2.2 环境噪声标准,2、环境噪声排放标准,3、相关监测规范、方法标准,各类车辆定置噪声A声级限值(dB),4.产品噪声标准,地铁电动车组司机室和客室内允许的噪声级（LPA）(dB),5.噪声排放标准,a.各类厂界噪声标准,类标准适用于

9、以居住、文教机关为主的区域；类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；类标准适用于工业区；类标准适用于交通干线两侧的区域。,b.不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级Leq),c.机场周围飞机噪声标准值及适用区域,注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区。二类区域：除一类以外的生活区。,工业企业厂区内各类地点的噪声标准（A声级dB）,6.环境质量标准,车间内部容许噪声级（A声级dB）,我国民用建筑室内允许噪声级,城市各类区域环境噪声最高限值（等效声级Leq）,夜间突发噪声其峰值不得超过相应区域标准 15dB,农村生活区域参照1类区域标准执行,常用的环境噪声的评价量,思考,吸声控制混响

10、声（反射声）,室内噪声包括声源直接传来的直达声和室内各壁面反射来的混响声。吸声：声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减少过程，称为吸声。吸声技术：通过吸声材料和吸声结构来降低噪声的技术。一般通过吸声控制可使室内降低35dB(A)，使用噪声严重的车间降噪610dB(A)。,第四节 噪声控制技术吸声,吸声系数：材料吸收的声能(包括吸收的和透射 的)与入射到材料上的总声能的比值。,4.1.1 表示材料吸声性能的量,4.1 吸声材料,一般在0-1之间，值愈大，材料吸声性能愈好 声波被完全反射，a=0，材料不吸声；声波被完全吸收，a=1，声波全部被吸收。,吸声系数除与材料本身的结构、性质、使用条件有

11、关外，还与声波人射角和频率有关。,吸声量：吸声系数与吸声面积的乘积，也称等 效吸声面积，即：,A吸声量，m2；a某频率声波的吸声系数；S吸声面积，m2,如果组成室内各壁面的材料不同，则壁面在某频率下的总吸声量为：,Ai第i种材料组成的壁面的吸声量，Si第i种材料组成的壁面的的面积，ai第i种材料在某频率下的吸声系数。,4.1.2 吸声技术的基本类型,吸声技术,多孔性吸声材料,共振吸声结构,特殊吸声结构,纤维状,颗粒状,泡沫状,穿孔板共振吸声结构,空间吸声体,吸声尖劈,微穿孔板共振吸声结构,薄板共振吸声结构,几种多孔性吸声材料,珍珠岩吸声板,聚脂纤维吸音棉,超细玻璃棉卷材,木丝吸音板,聚酯纤维吸

12、音棉,4.1.3 多孔吸声材料,木制多孔吸音装饰板，被广泛的运用在视听室，歌剧院等空间,吸音石膏板造型天花，不但具备功能性，同时也十分有设计感,1.吸声机理,声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络振动，由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能转化为热能而消耗，从而达到吸声的效果。多孔吸收材料常用于高、中频的吸收。,2.吸声材料构造特性,材料的孔隙率一般在70%以上，多数达到90%左右；孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；微孔应相互贯通，而不封闭；微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。,a.材料厚度的影响,厚度增

13、加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大（高频音在材料表面就被吸收）。,3.影响材料吸声的因素,b.材料的密度或孔隙率,孔隙率：材料内部孔洞体积与材料总体积的比值。存在一个最佳吸声性能的密度范围。厚度不变，增大密度，可提高中低频的吸声系数。,c.材料中空腔的影响,a 随空气层厚度增加而增加，但有限制,d.护面层的影响,作用：保护吸声材料，防止污染环境。种类：护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等要求：要有良好的通气性。,e.温度、湿度的影响,温度升高，吸声效果降低。温度降低，提高低频声的吸收效果。,湿度增大，吸声性能降低，而且从高频开始。,常用吸声材料的使用情况,吸声机理：(亥姆霍兹共振原理)

14、当共振吸声结构的固有频率与入射声波的频率一致时，产生共振，将部分振动转化为热能，达到吸声效果。,4.2 吸声结构,吸声结构的特点：低频吸收性能好；装饰性强；强度足够；声学性能易于控制。,4.2.1常用的吸声结构,1.薄板共振吸声结构2.穿孔板吸声结构3.微穿孔板吸声结构,1.薄板共振吸声结构,吸声机理：薄板振动消耗声能。发生共振时声能消耗最大。系统共振频率：,空气层,薄板材料,M0,面密度；L，空气层厚度吸声频带：80-300Hz，吸声系数：0.20.5薄板厚度：3-6mm空气层厚度：3-10mm,1.薄板共振吸声结构,1空气层厚度为02空气层厚度为100mm；3空气层厚度为300mm。,2.

15、穿孔板吸声结构（P47),单孔时系统共振频率：,多孔时系统共振频率：,2.穿孔板吸声结构（P47),吸声机理：在封闭的空腔壁上开一个小孔与外部空气相通。腔体中的空气具有弹性，相当于弹簧，孔颈中的空气柱具有一定质量，相当于质量块。声波入射到共振器时，激发颈中空气柱做往复运动。空气柱与颈壁的摩擦阻尼，使部分声能转化为热能而耗损，从而达到吸声目的。当声波频率与共振器固有频率一致时，发生共振，空气柱运动加速，振幅和振速达到最大，因而阻尼最大，消耗声能最多。,穿孔率（P）=穿孔面积/总面积 穿孔面积越大，吸声频率越高。吸声频带：低中频噪声，吸声系数：0.4-0.7薄板厚度：2-5mm孔 径：2-4mm穿

16、 孔 率：1%-10%,铝穿孔吸声板,3.微穿孔板吸声结构,金属微穿孔吸声板,吸声机理：在厚度小于1mm的金属薄板上穿孔径小于1mm、穿孔率为1%5%的小孔，后部留一定厚度的空气层，起到共振薄板的作用；对于高频声波，相当于多孔吸声材料（微孔板孔小、开孔率低）；对中低频声波，微孔板相当于共振薄板损耗声能。通过调整双层微孔板间距控制吸收频率：2030mm:主要吸收低频声波；10mm：主要吸收中、高频波,特点,吸声频带较宽；可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其它材料及结构不适合的环境中；结构简单，设计理论成熟，吸声结构的理论计算与实测值接近。,1.空间吸声体,主要由多孔吸声材料加外包装构成，不

17、需要壁板等结构一起形成共振空腔。特点：悬空悬挂，吸声性能好，节约吸声材料；便于安装，装拆灵活。,4.3.特殊吸声结构,2.吸声尖劈,吸声尖劈具有很高的吸声系数，可达到 0.99，常用于特殊用途的声学结构的构造。,4.4.吸声设计,4.4.1 吸声设计原则,先对声源进行隔声、消声等处理，当噪声源不宜采用隔声措施或采用隔声手段仍不能达到噪声排放标准时，可采用吸声处理作为辅助手段。,4.4.2 吸声设计程序,根据声源特性估算受声点的各频带声压级,确定各吸声面的吸声系数,了解环境特点，选定噪声控制标准,计算各频带所需吸声量,计算室内应有的吸声系数,确定受声点允许的噪声级和各频带声压级,选择合适的吸声材

18、料,如果一个房间的墙面上布置有几种不同的材料时，它们对应的吸声系数和面积分别为1、2、3 和Sl、S2、S3，房间平均吸声系数为：,1.房间平均吸声系数的计算,2.吸声量的计算,若一个房间的墙面上布置有几种不同的材料时，则房间的吸声量为：,3.室内声压级的计算,直达声场：由声源直接到达听者的声场，是自由声场。扩散声场：房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波在各个传播方向作无规分布的声场叫扩散声场。室内声场由直达声和经反射后的混响声组成。,室内声场,直达声场,混响声场,混响过程的概念,当声源开始向室内辐射声能时，声波在室内空间传播，部分声能被壁面及其它物体吸收，部分被反射。在继续传播过

19、程中声波被多次吸收和反射，在空间形成一定的声能密度分布。随着声源不断供给能量，室内声能密度将随时间而增加，经过一段时间后，声源提供的声能等于被吸收掉的声能时，室内声能密度不再增加，处于稳定状态。当声源处于稳态时，若声源突然停止，室内声音并不马上消失，而要有一个过程。首先是直达声消失，混响声每反射一次，声能便被吸收一部分。因此，室内声能密度逐渐减弱，直到完全消失。这个过程称为混响过程。,混响时间,混响时间：当室内声场达到稳态后，声源立刻停止发声，室内声能密度衰减到原来的百万分之一，即声压级衰减60dB所需要的时间，T60，单位为秒。混响时间的长短直接影响室内音质：过长：听音混浊不清；过短：声音沉

20、寂干瘪。通过调整各频率的平均吸声系数，获得各主要频率的最佳混响时间，使室内音质达到良好。,房间内表面总面积,平均吸声系数,房间容积,声源的指向性因数 Q,距点声源 r 处的声强为：,Q-声源的指向性因数：点声源位于自由场空间，Q=1;置于无穷大刚性平面上，Q=2;声源置于两个刚性平面的交线上，Q=4;声源置于三个刚性反射面的交角上，Q=8。,距点声源 r 处的直达声声能密度为：,a.室内声压级的计算-直达声场,声功率,声压级的计算：,声源声功率级,自由程：声波每相邻两次反射所经过的路程平均自由程：室内自由程的平均值。,声速为c时，声波传播一个自由程所需的时间为：,单位时间内平均反射次数为：,V

21、,房间体积；S,面积,b.室内声压级的计算-混响声场,单位时间声源向室内贡献的混响声为：,混响声的声能为：,反射一次，壁面吸收的声能：,每秒钟内壁面吸收的声能为：,稳态时，声源提供的混响声，等于被吸收的声能：,房间平均吸声系数,室内的混响声能密度为：,R为房间常数，单位为m2。当房屋内表面积一定时，室内吸声状况越好，R值越大。,声能（瓦）,c.室内总声场：,and,and,室内某点的声压级与声源声功率级的关系,直达声场对声压级的影响：r越大，直达声场影响越小,当r较小，接受点离声源很近，直达声为主，混响声影响较小,反之，则以混响声为主，直达声可以忽略不计,直达声与混响声声能密度相等，r称为临界

22、半径（Q=1时的临界半径又称为混响半径）,When,混响半径（P53-54）,当直达声与混响声的声能相等时的距离称为临界半径。,Q=1时的临界半径称为混响半径。意义：当受声点与声源的距离小于临界半径时，吸声处理的降噪效果不大；当受声点与声源的距离大大超过临界半径时，吸声处理才有明显的效果。,5.吸声降噪量计算,设R1、R2分别为室内设置吸声装置前后的房间常数，则距声源r处相应的声压级分别为:,吸声前后的声压级之差，即吸声降噪量为:,当受声点离声源较近时，降噪量很小。当受声点离声源较远时（混响半径以外），忽略直达声，降噪量可简化为：,房间内吸声系数均较小，上式简化为：,由于：,1、多孔吸声材料的

23、吸声机理,3、吸声结构的吸声机理,思 考,2、影响材料吸声的因素有哪些？,由于声能被反射和吸收，穿透障碍物传出来的声能总是或多或少地小于入射声波的能量，这种由屏障物引起的声能降低的现象称为隔声。具有隔声能力的屏障物称为隔声结构或隔声构件。,第五节 隔声技术,“隔声”和“吸声”的区别,隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小，目标是透射声能要小；吸声着眼于声源一侧反射声能的大小，目标是反射声能要小；吸声材料对入射声能的反射很小，多孔，疏松和透气，声能容易进入和透过。而隔声材料相反。吸声要促进材料或结构与声波共振；而隔声要避免共振。,5.1.1 表示材料隔声性能的量,5.1 概述,1、透声系数：材

24、料透射的声能与入射到材料上总 声能的比值。,2、隔声量（透射损失、传声损失）,表示方法：用R或TL表示，单位为dB,透声系数越小，R越大，隔声性能越好。,隔声量与入射声波的频率有关。,平均隔声量：各频程隔声量的算术平均数,3.插入损失：离声源一定距离某处测得的隔声构件设置前的声功率级和设置后的声功率级之差。,通常在现场评价构件的隔声效果。,5.2 隔声结构的类型,隔声墙隔声罩隔声间隔声屏障,5.2.1 隔声墙,隔音技术中，通常将板状或墙状的隔声构件称为隔声墙。仅有一层墙板称为称为单层隔声墙，有两层或多层，层间有空气或其他材料，则称为双层或多层隔声墙。,1、单层匀质墙的隔声性能（P59),（1）

25、单层匀质隔声墙的隔声频率特征,第I区:刚度和阻尼控制区刚度控制区阻尼(damping)控制区第II区:质量控制区第III区:吻合效应区,单层匀质墙的隔声量与人射声波的频率有很大的关系，根据隔声量与人射声波频率的变化规律大致可分为3 个区。,第I区:刚度和阻尼控制区,刚度控制区：声波频率低于墙板的第一个共振频率f0的区域。隔声量随声波频率的升高而下降，每倍频程隔声量下降6dB；隔声量与墙板的刚度成正比，墙板刚度越大，隔声量越高，所以叫刚度控制区。,阻尼控制区：入射声波频率与墙板的固有频率相同时，引起共振，隔声量最小。在共振频率后，隔声曲线会出现几个连续的低谷，但随着频率的增加，共振减弱，隔声量总

26、体呈上升趋势。增加墙板的阻尼可以降低共振，所以成为阻尼控制区。,共振区有一系列共振频率，基频和谐波频率对隔声量影响最大。砖、石墙的共振频率很低，一般不在声频区，通常不考虑；薄板共振频率较高，阻尼控制区可分布在较宽的声频区，应予以防止，如增加薄板的阻尼。,第II区:质量控制区,随着声波频率的提高，墙板隔声量受墙板惯性质量影响，“质量”越大，隔声量就越大。隔声量与入射声波频率呈线性关系。,质量定律：单层墙的隔声量与其单位面积质量（面密度）的对数成正比；也与声波频率的对数成正比。,面密度增加一倍，隔声量增加约6dB；入射频率增加一倍，隔声量增加约6dB。,第III区:吻合效应区,随入射声波频率的升高

27、，由于吻合效应，隔声量下降，在临界吻合频率fc之后，隔声量增加。,吻合效应：声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影恰好等于墙板的固有弯曲波长，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象为吻合效应。,声波入射引起墙板弯曲振动，好比风吹动幕布，在幕布上产生波动现象。,发生吻合效应的条件：,构件的b一定，发生吻合效应的频率有多个,与入射角有关。,弯曲波的波长,入射声波波长,入射角,临界吻合频率：产生吻合效应的最低入射频率。,墙板面密度,墙板弯曲劲度,墙板厚度,墙板密度,墙板弹性模量,临界吻合频率的影响因素：,增加墙板阻尼和厚度，可

28、减缓吻合效应导致的隔声量下降,（2）单层匀质隔声墙的隔声量,质量定律：声波垂直入射时,m为墙体面密度，f为入射声波频率，0为空气密度，c0为空气声速。,物理意义：单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。,通常，,隔声量估算,隔声量的经验公式：,平均隔声量的经验公式：,2、双层隔声墙,按质量定律选用单层墙时，若要使隔声量很大时，墙体就会很笨重，且造价高。如将实体墙分成两片独立墙，在墙之间留有空气层，则隔声量将比同等质量的单层墙高。,（1）双层隔声墙,双层隔声墙的隔声原理,声波透过第一墙，由于墙外及夹层中空气与墙板特性阻抗不同，造成声波两次反射，形成衰减，又由于空气

29、层的弹性和附加吸收作用，使振动能量衰减较大，再传给第二墙时，又发生声波两次反射，使透射声能再次减少，导致总的透射损失更大。,隔声特性,a双层墙无吸声材料b-双层墙有少量吸声材料c双层墙铺满吸声材料d双层墙；e 单层墙,双层墙隔音特性,声波频率小于双层墙共振频率，双层墙板整体振动，空气层不起作用，隔声能力同单层墙。等于双层墙共振频率，隔声量低谷。大于双层墙共振频率，隔声曲线急剧上升(双层结构墙优越性)。进入吻合效应区，临界吻合频率处隔音量低谷。,共振频率,双层墙的共振指声波法向入射时的墙板共振频率,空气层越薄，双层墙的共振频率越高。,经验公式：,平均隔声量：,隔声量的估算:,空气层附加隔声量，P

30、63,（2）多层复合隔声结构,由几层面密度或性质不同的板材组成的隔声结构，层间填充阻尼材料或多孔吸声材料或空气层。各层材料的声阻抗不匹配，分层界面上声波产生多次反射，阻抗相差越大，声能反射越多，隔音越好。各层板材的共振频率和临界吻合频率错开，改善共振和吻合效应造成的隔声低谷。阻尼材料可以减弱板的振幅，对共振频率和吻合效应频率出现的隔声低谷起抑制作用。,（1）隔声罩主要结构形式,局部开敞型,固定密封型,3、隔声罩,活动密封型,通风散热型,（2）隔声罩的基本构造,(3)隔声罩的插入损失(P72),全封闭的隔声罩的插入损失：,IL:隔声罩设置前后，同一接收点的声压级之差TL:隔声罩罩壁的隔声量：内饰

31、吸声材料的吸声系数,局部封闭的隔声罩的插入损失：,TL:隔声罩罩壁的隔声量：内饰吸声材料的吸声系数S0:非封闭总面积，S1:封闭总面积,（4）隔声罩的设计要点,选择适当的材料和形状罩壁采用轻薄材料时，壁面上适当处理（加筋、涂组尼层），减弱共振和吻合效应。隔声罩的内表面进行吸声处理隔声罩的密封隔声罩与设备、基座不能有刚性接触，以免形成生声桥，传递声波，降低隔声性能。,4、隔声间,（1）隔声间的结构,隔声间的声学评价（P66 纠正）,a.组合墙的平均隔声量与平均透声系数：,b.隔声间的插入损失：P72,:隔声间的平均隔声量IL：隔声间隔墙两边的声压级差（NR）：隔声间的总吸声量S:隔声间的内表面总

32、面积,隔声间设计要点,合适的材料孔洞和缝隙的影响通风换气口的设计,（2）隔声门,(3)隔声窗,5、隔声屏障,用来阻挡声源与接收点间直达声的障板称为隔声屏障，一般用于车间或办公室内、道路两侧。,隔声屏障的隔声原理：可以将高频声反射回去，使屏障后形成“声影区”，在声影区内噪声明显降低。对低频声，由于绕射的结果，隔声效果较差。,（1）隔声屏障的基本形式,（2）插入损失,：声波绕射路径差a:声源到屏顶距离b:接收者到屏顶距离d:声源与接收者之间的直线距离,（3）隔声屏障设计要点,声屏障的隔声量应比设计目标值大声屏障应有足够的高度声屏障应尽量靠近噪声源应尽可能采用吸声型声屏障（尤其是在混响声场场合）,确

33、定受声点允许的噪声级和各频带声压级,5.3 隔声设计程序,根据声源特性估算受声点的各频带声压级,选择合适的隔结构与构件,了解环境特点，选定噪声控制标准,计算各频带所需隔声量,与构件的插入损失比较,消声器：是让气流通过使噪声衰减的装置，安装在气流通过的管道中或进排气口上，有效地降低空气动力性噪声。,第六节 消声器,通过频率：具有此频率的声波会无衰减地通过消声器而达不到消声的目的。高频失效：对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高至一定限度时，由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料，消声量明显下降，这一现象称之为高频失效。,6.1 消声器性能评价,6.1.1 声学性能,1、

34、插入损失 LIL：系统中插入消声器前后在系统外某点测得的声压级之差。,2、传递损失 LR：消声器进口端声功率级与出口端声功率级之差。,3、减噪量LNR：消声器进口端面测得的平均声压 级与出口端测得的平均声压级差。,6.1.2 消声器综合性能要求：,消声：在正常工作状况下，要求在较宽的频带范围有较大的消声量，特别是对突出频带的噪声必须保证其消声量。空气动力性能：对气流的压力损失要小，压力和功率损失在允许范围内，基本不影响设备的动力性能。空间位置及构造：位置合理，构造尽量简单、便于装卸。所用结构和材料要坚固耐用，满足各种使用环境下的声学性能稳定。,6.2 消声器的分类,消声器,阻性消声器,抗性消声

35、器,阻抗复合式消声器,微穿孔板消声器,扩张室消声器,共振腔消声器,干涉式消声器,无源消声器,有源消声器,6.2.1 阻性消声器,1、阻性消声原理：利用吸声材料消声的吸收型消声器。吸声材料固定在气流通道内，利用声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦阻力和粘性阻力将声能转化为热能，达到消声目的。与电学类比，吸声材料相当于电阻，故称阻性消声器。,优点：在较宽的中、高频范围内消声，特别对刺耳 的高频声消声效果明显。缺点：在高温、高速、含水蒸汽、含尘、含油以及 对吸声材料有腐蚀性的气体中寿命短，消声效果差；对低频噪声消声效果不理想。,（1）直管式消声器,优点：加工简单，空气动力性能好，适用于气 体流量较小的

36、情况。缺点：不适于气体流量较大的情况。高频失效,2、常用阻性消声器的类型,(2)片式消声器,优点：结构不复杂，中、高频消声效果好，阻力系数较小。,(3)折板式消声器,增加声波反射次数，更多地与吸声材料接触，提高了高频消声效果。优点：适用于压力和噪声较高的设备。缺点：大大增加了阻力损失。,（4）声流式消声器,增加反射次数，并对某些频率产生吻合振动。优点：高消声、低阻损（无折角），阻力系数介于片式和折板式消声器之间，适用大断面流通管道。缺点：加工复杂，造价较高。,(5)蜂窝式消声器,优点：中、高频消声效果好，可根据不同的适应 范围，设计单元结构。缺点：阻力损失较大，阻力系数一般在1-1.5之 间，

37、用于风量较大、流速较低的情况。,（6）室式消声器,优点：消声频带较宽，消声量较大。缺点：阻力损失较大，占用空间也大，一般适用 于低速进排风消声。,（7）迷宫式消声器,优点：可用于流量大、流速低，要求消声量高 的情况。缺点：气流速度不能过大，否则产生的阻力损 失较大。,(8)盘式消声器,优点：阻损小，体积小，重量轻、安装简便用于锅炉鼓风机进风口消声、各类风机进风口或管道开口端。隔声罩、室顶部的散热消声器风口。,（9）弯头式,结构简单、体积小，占地少，在通风空调工程中应用普遍,6.2.2 抗性消声器,抗性消声器，利用声波的反射或干涉进行消声，借助管道截面的突变或旁设共振腔。优点：不需要使用多孔吸声

38、材料，耐高温、抗潮，流速较大，洁净要求较高的条件有优势。对低频噪声有较好的效果。常见的有扩张室式、共振腔式。,1.扩张室式消声器,利用管道横断面的扩张和收缩引起的反射和干涉现象进行消声。,S2和S1比例决定消声量，比例越大，消声量越大。l决定消声频率。,a.消声量的计算：,管道截面收缩m倍或扩张m倍，消声作用相同，工程中为了减少对气流的阻力，常用扩张管。,消声量达最大值时的相应频率,扩张室消声量达最大值,消声器的传声损失：,消声量达为零时的频率(又称消声频率),为消除某一频率噪声，适当选择扩张室的长度，使消声器在此频率有最大消声量,b.改善消声特性的方法,多节扩张室串联,在扩张室内插入内接管,

39、2.共振式消声器,利用共振吸声原理进行消声。,6.2.3 阻抗复合式消声器（P87：自学）,由阻性消声器与抗性消声器组合而成，常用形式：见右图,6.2.4 微穿孔板消声器,消声原理：微穿孔板消声器是一种高声阻、低声质量的吸声元件。微穿孔板孔小，声阻大，提高了结构的吸声系数。低穿孔率降低了其声质量，使吸声频带宽度得到展宽，同时微穿孔板后面的空腔能有效控制共振吸收峰的位置。,6.3.1 消声设计原则,(1)根据所需噪声量、空气动力性能要求以及设备管道 中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声器的类型。,6.3 消声设计,(2)据声源空气动力性能的要求，考虑消声器的空 气动力性能，使消声器的阻力

40、损失控制在机械设 备正常的工作范围内；(3)设计消声器时，考虑到气流再生噪声的影响，使 气流再生噪声小于环境允许的噪声级；(4)注意消声器和管道中的气流速度；(5)还应该考虑到隔声及坚固耐用、体积大小与空气 机械设备匹配问题。,6.3.2 消声设计程序,噪声源现场调查及特性分析,验算其消声效果（上下截止频率的检验、消声器的压力损失、实际消声效果）,了解环境特点，选噪声控制标准,计算所需消声量,设计合适的消声器,确定受声点允许的噪声级和各频带声压级,噪声源使用条件,设备空气动力特性,6.3.3 阻性消声器的设计,阻性消声器的设计程序 a.选择消声器的结构形式 管道直径：300mm 单通道直式消声

41、器 300-500mm 片式消声器 500mm片式、蜂窝式或其它形式,b.选择合适的吸声材料c.确定消声器的长度d.合理选择吸声材料的护面结构e.验算消声效果：高频失效频率、气流再生的影响。压力损失,（2）阻性消声器的设计计算方法,a.消声量的计算（P77）,b.高频失效频率的计算（P80）,6.3.4 共振式消声器的设计程序,a.根据降噪要求，确定共振频率和频带的消声 量，而后求出相应的K值;（P85）,倍频带：,1/3倍频带：,某一频率：,b.确定K值后，按公式计算出V和G值;,c.设计消声器的几何尺寸 对同一G：有多种孔径、板厚和穿孔数的组合；对同一V：有多种不同几何形状和尺寸。常用的设计孔径取3-10mm;开孔率为0.5%-5%孔板厚度：1-3mm 空腔深度：100-200mm,d.验算：,共振频率：,高频失效问题：,所有尺寸小于1/3波长,