隔聲

隔聲質(zhì)量定律

如果把單層均勻密實材料的構(gòu)件（忽略材料的彈性）看作是柔軟的，它在受到聲波激發(fā)時，構(gòu)件的振幅大小就決定于構(gòu)件的單位面積質(zhì)量（稱為面密度）、入射聲波的聲壓和頻率。構(gòu)件越重,頻率越高,透射波的振幅就越小，構(gòu)件的隔聲效果也越好。闡明這一關(guān)系的即為質(zhì)量定律。

在聲波垂直入射時構(gòu)件的隔聲量(Ro)可用下式計算：

Ro=10 lg|pi/pt|2

=10 lg【1 (ωm/2ρc)2】　(dB)

式中pi為入射聲壓；pt為透射聲壓；m為面密度；ω為角頻率（ω=2πf，f為頻率）；ρ為空氣密度；c為聲速。此式即為垂直入射波的質(zhì)量定律，其實用公式為：

Ro=20 lgm·f-42.5

在無規(guī)入射的情況下，對所有方向的入射波進行平均，求出無規(guī)入射波的隔聲量(R)。其公式為：

R=Ro-10 lg(0.23Ro)

R值較Ro值為小，Ro越大，其差值就越大。

上面所述的是忽略材料彈性的理想情況，實際上隔聲構(gòu)件一般是有一定剛度的彈性板，可因吻合現(xiàn)象而降低隔聲量。板的隔聲量由彈性的勁度控制。在質(zhì)量控制區(qū)以上產(chǎn)生的臨界頻率處的低谷，是由吻合效應(yīng)引起的。

隔聲吻合效應(yīng)

投射于構(gòu)件板面上的聲波速度與板上彎曲速度相一致時產(chǎn)生的現(xiàn)象。設(shè)某一時刻斜入射聲波a到達板上A點,使板產(chǎn)生振動,經(jīng)過時間t后，彎曲波到達B點，其波長為λB，傳播速度為cB。這時，如聲波斜入射的角度θ合適，空氣波b以聲速c 經(jīng)同樣一段時間t也正好到達B點，即λB=λ/sinθ，則在B點使板受激發(fā)因而產(chǎn)生新的彎曲波，恰好同A點傳來的彎曲波相吻合，于是使總的彎曲波振幅達到最大。這時，板將向其另一側(cè)輻射大量的聲能，在該頻率處的隔聲量將大幅度下降，而不再符合“質(zhì)量定律”，此即所謂“吻合效應(yīng)”。吻合效應(yīng)只發(fā)生在臨界頻率fc處。fc同板的厚度、材料的密度和彈性模量等有關(guān)。噪聲對人的影響的頻率范圍主要為100～3150赫,應(yīng)盡量避免這一范圍發(fā)生吻合效應(yīng)。通常，可用硬而厚的板降低臨界頻率,或用軟而薄的板來提高臨界頻率。

隔聲共振頻率

任何隔墻都存在固有的共振頻率, 當(dāng)聲波的頻率和墻的共振頻率一致時，墻體整體產(chǎn)生共振，該頻率的隔聲量將大大下降。一般地，墻體越厚重，共振頻率越低，當(dāng)共振頻率低于隔聲評價最低參考頻率100Hz時，由于人耳聽覺特性對低頻非常敏感，對隔聲量Rw的影響大大提高。

隔聲材料隔聲材料是指能減弱或隔斷聲波傳遞的材料。隔聲性能的好壞用材料的入射聲能與透過聲能相差的分貝數(shù)表示，差值越大，隔聲性能越好 。對于一個建筑空間，它的圍蔽結(jié)構(gòu)受到外部聲場的作用或直接受到物體撞擊而發(fā)生振動，就會向建筑空間輻射聲能，于是空間外部的聲音通過圍蔽結(jié)構(gòu)傳到建筑空間中來，這叫做“傳聲”。傳進來的聲能總是或多或少地小于外部的聲音或撞擊的能量，所以說圍蔽結(jié)構(gòu)隔絕了一部分作用于它的聲能，這叫做“隔聲”。傳聲和隔聲只是一種現(xiàn)象從兩種不同角度得出的一對相反相成的概念。圍蔽結(jié)構(gòu)隔絕的若是外部空間聲場的聲能，稱為“空氣聲隔絕”；若是使撞擊的能量輻射到建筑空間中的聲能有所減少，稱為“固體聲或撞擊聲隔絕”。這和隔振的概念不同，前者最終的是到達接受者的空氣聲，后者最終的是接受者感受到的固體振動。但采取隔振措施，減少振動或撞擊源對圍蔽結(jié)構(gòu)(如樓板)的撞擊，可以降低撞擊聲本身。

對設(shè)備的隔聲測試通常需要在搭建好的隔聲實驗中進行。隔聲實驗室由聲源室、接收室、控制室組成。隔聲實驗室測試房間包括兩間相鄰的混響室，一間為聲源室，另一間為接收室，兩室之間設(shè)試件洞口，用以安裝試件。根據(jù)中國建筑科學(xué)研究院環(huán)境測控優(yōu)化研究中心搭建隔聲實驗臺的經(jīng)驗以及相關(guān)隔聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求通常設(shè)置試件洞口尺寸4000×2500mm，面積10平方米，測量門、窗、玻璃等面積小于10平方米的試件，可根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在試件洞口內(nèi)構(gòu)筑符合試件尺寸的安裝洞口。為了控制測試房間的背景噪聲，抑制側(cè)向傳聲，準(zhǔn)確測量建筑材料及構(gòu)件的空氣聲隔聲性能，隔聲實驗室采用“房中房”構(gòu)造。聲源室與接收室之間在結(jié)構(gòu)上完全脫開；聲源室、接收室與原基礎(chǔ)間設(shè)置隔振材料；實驗室的新增外墻，聲源室、接收室的墻體、地面及頂選用高隔聲性能的材料；測試房間的門均采用雙道隔聲門，作成“聲閘”，進一步提高門的隔聲能力。

聲源室、接收室的房間尺寸比例選擇合適，使低頻段的簡振頻率盡可能分布均勻。實驗室建成后，按照GB/T 19889.1-2005、GB/T 19889.3-2005與GB/T 8485-2008對隔聲實驗室進行檢驗，并根據(jù)檢驗結(jié)果設(shè)置、調(diào)整擴散板位置，確定是否需要設(shè)置吸聲構(gòu)造降低混響時間等，直至滿足上述標(biāo)準(zhǔn)要求。

聲源室、接收室內(nèi)照明采用無噪聲燈具；聲源室、接收室室內(nèi)墻面（試件桐口墻面除外）均設(shè)置電源插座，插座分兩組，一組供測試設(shè)備用，一組供電暖氣（功率2000W）用。實驗室外墻面設(shè)置電源插座，供加工試件的電動工具用。

隔聲實驗室的接收室背景噪聲≤20dB；測試房間的低頻混響時間滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；房間內(nèi)聲場分布較均勻，避免出現(xiàn)強駐波 。

隔聲萬畝果園

2012年8月20日廣州市建委網(wǎng)站透露，為解決萬畝果園濕地一期周邊快速路帶來的噪音問題，華南快速路、新光快速路、科韻路靠近萬畝果園的地帶都將建隔聲屏障。該項目招標(biāo)已經(jīng)展開。減噪系列工程完工后，萬畝果園只要離開這些道路100米的地方，噪音即可小于55分貝。

萬畝果園濕地一期示范區(qū)緊靠新光快速路和華南快速路。據(jù)了解，園區(qū)靠近這兩條路的地方噪音超過90分貝，有時甚至?xí)_到110分貝，龐大的車流量將會給園區(qū)帶來嚴重的噪音污染。

海珠區(qū)有負責(zé)人此前表示，噪音是萬畝果園一期建設(shè)時重點考慮的內(nèi)容之一。他們計劃在靠近新光快速路和華南快速路方向堆一些土坡，然后在土坡上移植7~8米的密林，以此來隔絕噪音。

除此之外，廣州市建設(shè)投資發(fā)展有限公司對萬畝果園濕地一期周邊快速路隔聲屏障項目的貨物及相關(guān)服務(wù)采購進行公開招標(biāo)，選定供貨商。該項目包括華南快速路隔聲屏障（新滘路-華泰路，長1200米）、新光快速路隔聲屏障（南洲立交上橋位-華泰路，雙側(cè),共800米）、科韻路隔聲屏障（普通隔音屏，位于科韻路南段的跨南環(huán)高速公路跨線橋上，單側(cè),約387m）共三個子項。招標(biāo)內(nèi)容包括萬畝果園濕地一期周邊快速路隔聲屏障的供貨、測試、質(zhì)量保證、缺陷修補及其他相關(guān)技術(shù)服務(wù)等的采購及相關(guān)服務(wù)工作。招標(biāo)控制價為1084.40萬元。

海珠區(qū)負責(zé)人表示，經(jīng)過改造后，園區(qū)內(nèi)靠近新光快速路和華南快速路等快速路的地方的噪音可控制在60分貝左右，只要離開道路100米的地方，噪音即可小于55分貝。

隔聲高架挨住宅樓

隨著合肥城市高架道路發(fā)展速度的加快，城市高架交通噪聲影響引發(fā)的環(huán)境投訴日益增多。記者從合肥市環(huán)保局獲悉，該局要求已有噪聲敏感建筑物，或者雖未建成但已規(guī)劃建設(shè)的敏感建筑物的路段建設(shè)城市高架的要設(shè)置隔聲屏障(含匝道)。

據(jù)悉，噪聲敏感建筑包括住宅、醫(yī)院、學(xué)校等，對隔聲屏障的要求是隔聲屏障的長度為敏感點建筑物向高架垂直投影并向兩側(cè)各外延不少于10米；相鄰敏感建筑物之間的距離小于50米的，聲屏障應(yīng)連接貫通 。

在城市高架兩側(cè)建設(shè)環(huán)境敏感建筑物的，項目建設(shè)單位除應(yīng)按照高架環(huán)評文件計算的退讓距離進行退讓，需增設(shè)隔聲屏障的，項目建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)按照環(huán)評文件和批復(fù)要求，出資在城市高架兩側(cè)設(shè)置隔聲屏障。此外，對未落實污染防治措施的城市高架和高架路段兩側(cè)建設(shè)環(huán)境敏感點的建設(shè)項目，不予批準(zhǔn)竣工環(huán)保驗收。

在求隔聲指數(shù)時，先將構(gòu)件的隔聲特性曲線繪制在坐標(biāo)紙上，再將繪在透明紙上的標(biāo)準(zhǔn)曲線與之重合，并沿垂直方向上下移動,直至滿足下列兩個條件時為止：

①低于標(biāo)準(zhǔn)曲線的任何 1/3倍頻帶的隔聲量與標(biāo)準(zhǔn)曲線的差值不得超過8分貝；

②低于標(biāo)準(zhǔn)曲線的各個1/3倍頻帶的隔聲量與標(biāo)準(zhǔn)曲線的差值總和不得超過32分貝。

1/3倍頻帶的中心頻率為500赫所對應(yīng)的隔聲量I即為隔聲指數(shù)的讀數(shù)。

1、GB/50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》，自2011年6月1日起實施，是最新的建筑隔聲標(biāo)準(zhǔn)。

2、GB/T19889.1-2005 聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量 第1部分: 側(cè)向傳聲受抑制的實驗室測試設(shè)施要求；GB/T19889.3-2005 聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量 第3部分: 建筑構(gòu)件空氣聲隔聲的實驗室測量。

3、GB/T8485-2008 建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法。

4、2012年8月1日施行《住宅設(shè)計規(guī)范》（GB50096-2011）中關(guān)于隔聲的規(guī)定，摘錄如下：

住宅設(shè)計應(yīng)滿足居住者所需的日照、天然采光、通風(fēng)和隔聲要求。

4.1隔聲、降噪。

4.2住宅臥室、起居室（廳）內(nèi)噪聲級，應(yīng)滿足下列要求：1. 晝間臥室內(nèi)的等效連續(xù)聲級不應(yīng)大于45dB；2. 夜間臥室內(nèi)的等效連續(xù)聲級不應(yīng)大于37dB；3. 起居室（廳）的等效連續(xù)聲級不應(yīng)大于45dB。

4.3分戶墻和分戶樓板的空氣聲隔聲性能應(yīng)滿足下列要求：1. 分隔臥室、起居室（廳）的分戶墻和分戶樓板，空氣聲隔聲評價量（RW C）應(yīng)大于45 dB；2. 分隔住宅和非居住用途空間的樓板，空氣聲隔聲評價量（RW Ctr）應(yīng)大于51 dB。

4.4臥室、起居室（廳）的分戶樓板的規(guī)范化撞擊聲壓級宜小于75 dB。當(dāng)條件受到限制時，住宅分戶樓板的規(guī)范化撞擊聲壓級應(yīng)小于85dB，且應(yīng)在樓板上預(yù)留可供今后改善的條件。

4.5住宅建筑的體形、朝向和平面布置應(yīng)有利于噪聲控制。在住宅平面設(shè)計時，當(dāng)臥室、起居室（廳）布置在噪聲源一側(cè)時，外窗應(yīng)采取隔聲降噪措施；當(dāng)居住空間與可能產(chǎn)生噪聲的房間相鄰時，分隔墻和分隔樓板應(yīng)采取隔聲降噪措施；當(dāng)內(nèi)天井、凹天井中設(shè)置相鄰戶間窗口時，宜采取隔聲降噪措施。

4.6起居室（廳）不宜緊鄰電梯布置。受條件限制起居室（廳）緊鄰電梯布置時，必須采取有效的隔聲和減振措施。

5、《住宅建筑規(guī)范》（GB50368-2005）規(guī)定。

5.1住宅應(yīng)給居住者提供一個安靜的室內(nèi)生活環(huán)境，但是在現(xiàn)代城市中大部分住宅的外部環(huán)境均比較嘈雜，尤其是鄰近主要街道的住宅，交通噪聲的影響更為嚴重。因此，應(yīng)在住宅的平面布置和建筑構(gòu)造上采取有效的隔聲和防噪聲措施，例如盡可能使臥室和起居室遠離噪聲源，鄰街的窗戶采用隔聲性能好的窗戶等。

5.2樓板的標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級不應(yīng)大于75dB。應(yīng)采取構(gòu)造措施提高樓板的撞擊聲隔聲性能。

5.3空氣聲隔聲量，樓板不應(yīng)小于40dB(分隔住宅和非居住用途空間的樓板不應(yīng)小于55dB)，分戶墻不應(yīng)小于40dB，外窗不應(yīng)小于30dB，戶門不應(yīng)小于25dB。應(yīng)采取構(gòu)造措施提高樓板、分戶墻、外窗、戶門的空氣聲隔聲性能。

5.4水、暖、電、氣管線穿過樓板和墻體時，孔洞周邊應(yīng)采取密封隔聲措施。

5.5電梯不應(yīng)與臥室、起居室緊鄰布置。受條件限制需要緊鄰布置時，必須采取有效的隔聲和減振措施。

5.6管道井、水泵房、風(fēng)機房應(yīng)采取有效的隔聲措施，水泵、風(fēng)機應(yīng)采取減振措施 。

復(fù)雜的隔聲構(gòu)件由一些單層構(gòu)件組成，它在隔聲機理上有單層構(gòu)件的特性，同時又有各種單層構(gòu)件綜合的特性。

隔聲雙層構(gòu)件

兩個互不連接的單層構(gòu)件之間有空氣層的構(gòu)件?？諝鈱悠鹬彌_的彈性作用，但也能引起兩層構(gòu)件的共振。因此，雙層構(gòu)件的隔聲量并非兩層構(gòu)件隔聲量的疊加。如在空氣層中加填多孔性吸聲材料，則可減少共振而提高構(gòu)件的隔聲量。因空氣層而增加的隔聲量在一定范圍內(nèi)同空氣層厚度成正比。通常，雙層墻比同樣重量的單層墻可增加隔聲量5分貝左右。

隔聲輕型墻

使用的輕墻板有紙面石膏板、圓孔珍珠巖石膏板和加氣混凝土板等，單位面積質(zhì)量大約為十幾公斤至幾十公斤。240毫米厚的磚墻每平方米為530公斤。按照質(zhì)量定律,輕墻板是不能滿足隔聲要求的。因此，要把雙層板材隔離開形成空氣層，或在空氣層中加填吸聲材料，或采用不同厚度或勁度的板材使其具有不同的吻合頻率，以提高輕墻的隔聲量。表列有不同層數(shù)的紙面石膏板在有無填充材料情況下，不同頻帶的隔聲改善值。

隔聲隔聲門窗

門窗結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，而且有縫隙，因此隔聲能力不如墻壁。對于隔聲要求較高的門（隔聲量為30～50分貝），可以采用構(gòu)造簡單的鋼筋混凝土門扇。但通常是采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的門扇。這種結(jié)構(gòu)的阻抗變化能提高隔聲能力。密封縫隙也是保證門窗隔聲能力的重要措施。用工業(yè)氈做密封材料較乳膠條為佳，尤其是對高頻噪聲。對隔聲要求較高的窗，窗玻璃要有足夠的厚度(6～10毫米)，至少有兩層。兩層玻璃不應(yīng)平行,以免引起共振，降低隔聲效果。玻璃和窗框、窗框和墻壁之間的縫隙要封嚴。在兩層玻璃窗之間的周邊，應(yīng)布置強吸聲材料,以增加隔聲量。在構(gòu)造上要便于洗擦。為了避免窗玻璃之間產(chǎn)生吻合效應(yīng)，隔聲窗的雙層玻璃應(yīng)有不同的厚度，否則，在臨界頻率fc處隔聲值將出現(xiàn)低谷。

隔聲聲鎖

要使門具有較高的隔聲能力,可設(shè)置“聲鎖”，即在兩道門之間的空間(門斗)內(nèi)布置強吸聲材料。這種措施的隔聲能力有時相當(dāng)于兩道門的隔聲量。為便于開閉，門扇的重量不宜過大。

隔聲組合墻

組合墻是有門或窗的墻。它的隔聲量通常要比無門窗的墻低些。因此,不能單純提高墻的隔聲能力。在設(shè)計時,應(yīng)按照“等隔聲量”即τw·Sw=τd·Sd的設(shè)計原則進行。式中τw和τd分別為平墻和門的透射系數(shù)，Sw和Sd為墻和門的面積。因此

即Rw=10 lg(Sw/Sd)×(1/τd)=Rd 10 lg(Sw/Sd)分貝。從上式可知，墻的隔聲量只要比門高10分貝左右即可。

在以上各種隔聲構(gòu)件的構(gòu)造內(nèi)部使用吸聲材料，是利用吸聲的特性來增加構(gòu)件的隔聲量。隔聲和吸聲的本質(zhì)區(qū)別不應(yīng)混淆。隔聲是隔離噪聲的傳播，盡可能使入射聲波反射回去，隔聲材料愈沉重密實，隔聲性能愈好；吸聲是盡可能多地吸收入射聲波，讓聲波透入材料內(nèi)部而把聲能消耗掉，因而一般是多孔性的疏松材料 。

隔聲門必須經(jīng)過相關(guān)部門檢測并出具有效隔聲性能報告，方可投放市場，安裝于新建工程上。國內(nèi)隔聲門隔聲性能檢驗機構(gòu)有：“北京國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測中心”、“清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測中心”、“上海同濟大學(xué)聲學(xué)研究所”。

根據(jù)中華人民共和國國家隔聲門標(biāo)準(zhǔn)，隔聲門隔聲量分別：達到Rw≥45為Ⅰ級隔聲門，達到45>Rw≥40為II級隔聲門，達到40>Rw≥35為III級隔聲門，達到35>Rw≥30為IV級隔聲門，達到30>Rw≥25為V級隔聲門；國內(nèi)有產(chǎn)家機構(gòu)設(shè)計出單開隔聲量RW≥53，雙開RW≥47優(yōu)于甲級鋼質(zhì)防火隔聲門，不僅能有效降低、隔絕聲污染，同時具備安全防火，達到國國家的水平，符合且超越了國家建設(shè)部 “十一五”關(guān)于推廣“單扇防火隔聲門”項目的要求。

材料的透聲能力以透射系數(shù)表示，但在工程中習(xí)慣于以建筑部件的傳聲損失或隔聲量表示 。構(gòu)件隔聲與頻率有關(guān)，故一般用單一數(shù)值來表示構(gòu)件的隔聲量。常用的有中值隔聲量(500赫值)、平均隔聲量R（125～2000赫或125～4000赫隔聲量的算術(shù)平均值）、隔聲等級(STC或Ia，用一曲線來衡量)。國際標(biāo)準(zhǔn)則用隔聲指數(shù)。