第七讲建筑隔声

第六章建筑隔声6.1建筑隔声的重要意义营造适合人需求的安静的环境6.1.1人们对室内安静程度的要求例：住宅[A声级dB(A)]=40=40=35夜晚=50=50=45白天起居室=40=35=30夜晚=50=45=40白天卧室三级（最低标准）二级（一般标准）一级（高标准）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6.1.2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、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。6.1.3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。6.2建筑隔声基础6.2.1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)6.2.2空气声的透射系数与隔声量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2)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3)换算关系:已知R，则τ=10-R/10R=L1-L2+10lg（S/A）6.2.3空气声传声的组合隔声量组合墙=墙+门或窗Eτ=Eτ(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，最大可不超过10dB。6.2.4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16个1/3倍频带隔声曲线。6.2.5隔声的测量1、空气声隔声测量2、撞击声隔声测量R=L1-L2+10lg（S/A）共测100-3150Hz的16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，得到隔声曲线。典型墙体构件的Rw(实验室测量值,实际应用时要低3-5dB）构件Rw(dB)240砖墙，两面20mm抹灰54120砖墙，两面20mm抹灰48100mm厚现浇钢筋混凝土墙板48180mm厚现浇钢筋混凝土墙板52290mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰54190mm厚水泥空心砌块，两面20mm抹灰4975mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙，内填玻璃棉glasswool或岩棉minalwool50-5375mm轻钢龙骨双面双层12mm纸面石膏板墙42-44对于住宅建筑隔墙，国家规定分三级标准一级:Rw=50dB二级：Rw=45dB三级：Rw=40dB6.3.3单层密致匀实墙的空气声隔绝1、单层墙隔声频率特性的一般规律影响隔声的因素：单位面积质量（面密度）、刚度、材料内阻尼、边界条件等。2、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)-48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6B。2）频率增加加一倍，隔声量增加6B。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。3、吻合效应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，枪板非常“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。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。0100020003000400050006000700080009000砖砌体木版钢板有机玻璃厚度mm容重kg/m3临界频率Hz6.3.4双层墙的空气声隔声6.3.5隔声处理实例6.3.6撞击声隔声的处理