2008年環(huán)保工程師專業(yè)知識四精選講義(12)

　　4、房間平均吸聲系數(shù)和吸聲量

　　在一個房間內(nèi)如果布置有幾種不同吸聲系數(shù)、不同面積的材料時，人們常采用平均吸聲系數(shù)來評價整個房間的吸聲特性，其定義為： ; 面積為 材料的吸聲系數(shù)。

　　吸聲量也稱等效吸聲面積，以吸聲系數(shù)乘以相應(yīng)的面積，即為該材料的吸聲量，即 5、表示材料吸聲特性的其他量

　　(1)聲阻抗

　　由于吸聲系數(shù)主要反映入射聲和反射聲能量的數(shù)值關(guān)系，它們的位相關(guān)系并沒有反映出來，在這方面聲阻抗可能更有價值。介質(zhì)在某一表面上的聲阻抗由該介質(zhì)表面上的平均有效聲壓 和通過該表面上的有效體積速度 的比值來表示： 聲阻抗是一個復(fù)數(shù)，其實部為聲阻，虛部為聲抗。介質(zhì)中某一點的有效聲壓 和該點的有效質(zhì)點速度 的比值稱為聲阻抗率： 吸聲材料的聲阻抗和吸聲系數(shù)一樣，可以利用駐波管進(jìn)行測量，直接由測量結(jié)果畫出材料的聲阻抗圖。材料的表面聲阻抗 和垂直入射吸聲系數(shù) 關(guān)系如下： (2)流阻、空隙率

　　流阻、空隙率是表征多孔性吸聲材料的主要微觀物理參數(shù)，它可以幫助眾從材料的微觀結(jié)構(gòu)入手，改進(jìn)多孔性吸聲材料的吸聲特性。流阻表征氣流通過材料的阻力，也是俗稱的材料的透氣性。它定義為： ， 氣流通過材料時，兩邊的壓力差; 氣流通過材料的速度。單位厚度的流阻稱為流阻率，即： ; 材料厚度。

　　從根本上講，材料的流阻和聲阻有密切關(guān)系。一般說來對于低流阻材料，低頻范圍的吸聲系數(shù)較低，中高頻范圍明顯增加;高流阻材料相比較在調(diào)頻范圍吸聲系數(shù)較低，而低頻范圍有一定改善。

　　孔隙率也是經(jīng)常采用的描述多孔材料特性的一個參數(shù)，定義為： 。 孔隙率; 材料中孔隙的體積; 材料總體積。

　　二、隔聲降噪

　　隔聲是噪聲控制工程中的主要技術(shù)措施之一。所謂隔聲，就是利用屏蔽物來改變從聲源至接受者之間途徑上的噪聲傳播。聲源由隔聲結(jié)構(gòu)傳遞能量的主要途徑可以分為三個方面：

　　(1)通過結(jié)構(gòu)傳播。聲波入射到隔聲結(jié)構(gòu)上時，激發(fā)結(jié)構(gòu)本身振動，再向外輻射聲音。

　　(2)通過空氣直接傳播。聲波遇到結(jié)構(gòu)中一些孔洞和縫隙，直接向外輻射。

　　(3)聲源以振動直接激發(fā)結(jié)構(gòu)振動，并以彈性波的形式在結(jié)構(gòu)中傳播，在傳播中再向周圍輻射聲音。

　　1、空氣聲隔離

　　(1)空氣聲隔離的原理和評價方法

　　一個隔聲結(jié)構(gòu)如墻壁和隔聲板的隔聲效果，可以由于測試方法和接收空間的聲學(xué)條件不同而有不同的表達(dá)方式和評價方法。

　　當(dāng)聲波遇到一個墻壁時，將發(fā)生透射和反射。設(shè)入射聲波能量為 這個墻壁的隔聲效果可以用透射系數(shù) 來表示，它定義為： 對于大多數(shù)結(jié)構(gòu)，透射系數(shù) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。為了計算方便，在噪聲控制工程中，常采用隔聲量(又稱傳聲損失)表示隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲效果，它定義為： 一個隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量與聲波入射角、頻率有關(guān)。

　　(2)隔聲測量方法

　　隔聲量的測量方法通常有實驗室測量方法和現(xiàn)場測量方法兩類。

　　①實驗室隔聲測量：實驗室測量要求在由兩個專門設(shè)計的混響室組成的隔聲試驗室進(jìn)行。把試驗結(jié)構(gòu)放在兩個互相隔聲的混響試驗室間壁上，一個混響室作為聲源室，另一個混響室作為接收室。

　　隔聲量為： ②現(xiàn)場聲壓級差測量：使用聲壓級差D來表征隔聲結(jié)構(gòu)的實際隔聲效果，它定義為隔聲結(jié)構(gòu)兩側(cè)空間內(nèi)的聲壓級差： 現(xiàn)場測量可以在相鄰近的兩個房間的一個房間作為聲源室，放置聲源，另一個房間為接收室，測量兩個房間的平均聲壓級差，來表示現(xiàn)場測量的隔聲性能。如果考慮接收室混響時間的修正，則可以得到標(biāo)準(zhǔn)聲壓級差： ③插入損失 測量：用插入損失 來表征隔聲結(jié)構(gòu)的實際隔聲效果，也是現(xiàn)場測量經(jīng)常使用的一種方法。它定義為離聲源一定距離某固定測點，測得無隔聲構(gòu)件(或隔聲罩、隔聲間等隔聲結(jié)構(gòu))時間的聲壓級 和有隔墻(或隔聲罩、隔聲間等隔聲結(jié)構(gòu))時的聲壓級 之差： 。插入損失經(jīng)常被用來評價隔聲罩、隔聲間、隔聲屏障等的實際隔聲效果。

　　(3)隔聲指數(shù) 由于不同隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲頻率特性差別可能很大，因此用平均隔聲量來表征結(jié)構(gòu)的隔聲性能就有一定的局限性。為克服平均隔聲量的這一缺點，對房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲性能，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推薦了隔聲指數(shù) 方法。

　　圖22給出了評價隔絕空氣聲的標(biāo)準(zhǔn)折線，其評價結(jié)果稱為空氣聲隔聲指數(shù) ，折線的斜率為100～400Hz，9dB/oct;400～1250Hz，3dB/oct;1250～3150Hz，0dB/oct。評價曲線位置應(yīng)滿足下列條件：

　?、僭嚰?/3倍頻程隔聲量與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)折線的差值不大于8dB(即平均1/3倍頻程偏差數(shù)不大于2dB)。

　?、谌我庖粋€1/3倍頻程隔聲量小于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)折線的差值不大于8dB。

　　(4)插入損失 插入損失是經(jīng)常用來在現(xiàn)場評價隔聲設(shè)備降低噪聲效果的一個評價量。插入損失 表示一個隔聲構(gòu)件被插入前后(被使用前后)在同一接受點的聲壓級差或聲功率級差，即： 或

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