環保降噪工程的汽輪發電機房多層復合隔聲的結構與隔聲門的構造

在噪聲控制工程中，常用輕質多層復合板，它是由幾層面密度或性質不同的板材組成的復合隔聲結構，通常是用金屬或非金屬的堅實薄板做護面層，內部覆蓋阻尼材料，或填人多孔吸聲材料，或空氣層等組成。   

多層復合板的隔聲性能較組成它的同等重量的單層或雙層有明顯的改善，這主要是由于:

① 分層材料的阻抗各不相同，使聲波在各層界面上產生多次反射，阻抗相差越大，反射聲能越多，透射能量就越小;② 夾層材料的阻尼和吸聲作用，致使聲能衰減，并減弱共振與吻合效應;

③ 使用厚度和材質不同的多層結構，可以錯開共振與臨界的吻合頻率，改善共振區與吻合區的隔聲低谷效應，因而總的隔聲性能可大大提高。

8.4 隔 聲 間

在高噪聲環境下，例如，在汽輪發電機房內建造一個具有良好的隔聲性能的控制室，能有效地減少噪聲對操作人員的干擾;又例如，在耳科臨床診斷中的聽力測試室，需要一個相當安靜即本底噪聲很低的環境，必須用特殊的隔聲構件建造一個測聽室，防止外界噪聲的傳人。另一種情況是聲源較多，采取單一噪聲控制措施不易奏效，或者采用多種措施治理成本較高，就把聲源圍蔽在局部空間內，以降低噪聲對周圍環境的污染。這些由隔聲構件組成的具有良好隔聲性能的房間統稱為隔聲間或隔聲室。    隔聲間一般采用封閉式的，它除需要有足夠隔聲量的墻體外，還需要設置具有一定隔聲性能的門、窗等。

空氣聲傳聲的組合隔聲量

例：某墻隔聲量Rw=50dB,面積Sw=20m2 ,墻上一門，其隔聲量Rd=20dB,面積2m2 ,求其組合墻隔聲量。
  解：組合墻平均透射系數為：
            τ c =（ τwSw+ τdSd）/（Sw+Sd）
  其中：Rw=50dB τw=10-5   ,  Rd=20dB  τw=10-2
   故， τ c=(20×10-5 + 2×10-2 )/(20+2)=9.2 ×10-4
   故  Rc=10lg(1/ τ c)=30.4dB

8.4.1 隔聲間的降噪

隔聲間通常包括隔聲、吸聲、消聲器、阻尼和減振等幾種噪聲控制措施的綜合治理裝置，它是多種聲學構件的組合，因此，衡量一個隔聲間的效果，不能只看其中一個聲學構件的降噪效果，而要看它的綜合降噪指標。

用于評價隔聲間綜合降噪效果的一個物理量是插人損失 IL，

它是被保護者所在處安裝隔聲間前后的聲壓級之差 ，即 :

 TL＝10lg∑Si/∑Si10-01TL （8---31）

式中:Si— 第i個構件的面積，m2;

        TL;— 第 i個構件的隔聲量 ,dB;

隔聲間的插人損失一般約 20---50 dB。

式(8一31)亦可以用來計算非單一結構隔墻的平均隔聲量。例如，一隔墻面積22m2，其中包括門2m2，墻體的隔聲量 TL1= 50 dB，門的隔聲量 TL2 = 20 dB，代人式((8一31)，得隔墻的平均隔聲TL=30 dB。由于門的隔聲量低，使總的隔聲量由墻體的50 dB降到30 dB 。這說明，對于隔聲要求比較高的房間，必須重視門窗的隔聲設計。

8.4.2 隔聲門

1.隔聲門的構造  

 隔聲門，首先要有足夠的隔聲量，還要保證門的開啟機構靈活方便，在滿足這兩個條件下，門窗不要做得過重，門扇與門框之間的密封要好。通常隔聲門做成雙層輕便門，并在兩層間加吸聲處理，采用多層復合結構。常見隔聲門的結構如圖 8一9所示 ，隔聲特性見表 8一30

2.門縫密封

門縫對門的隔聲性能有很大的影響，隔聲門的密封方法應該根據隔聲要求和門的使用條件確定，例如人員出人較少的鍋爐鼓風機引風機隔聲間的門可以采用隔聲效果較好的雙企口壓緊橡皮條的密封方法，而人員出人較頻繁的隔聲操作室就不宜使用這種方法，因為人們會由于開關不方便而不去壓緊橡皮條，結果這種門等于沒有密封，達不到隔聲的目的。    常用的密封方法見圖8一10。

例：某隔聲間對噪聲源一側用一堵22m2的隔聲墻相隔，該的傳聲損失為50dB，在墻上開一個面積為2m2的門，該門的傳聲損失為20dB，又開了一個面積為4m2的窗戶，該窗戶的傳聲損失為30dB。求開了門窗之后使墻體的隔聲量下降了多少？

8.4.3 隔聲窗

隔聲窗一般采用雙層和多層玻璃做成，其隔聲量主要取決于玻璃的厚度(或位面積玻璃的質量)，其次是窗的結構，窗與窗框之間、窗框和墻壁之間的密封度，據實測, 3 mm厚的玻璃的隔聲量是 27 dB, 6 mm厚的玻璃的隔聲量為 30B，因此，采用兩層以上的玻璃，中間夾空氣層的結構，隔聲效果是相當好的。

圖8一11給出幾種隔聲窗的示意圖。

設計隔聲窗應該注意以下幾方面:

① 多層窗應選用厚度不同的玻璃    板以消除調頻吻合效應。例如，3 mm厚玻璃板的吻合谷出現在4 000 Hz，而 6 mm厚的玻璃板的吻合谷出現在 2 000z，兩種玻璃組成的雙層窗，吻合谷相互抵消。

② 多層窗的玻璃板之間要有較大的空氣 層 。

實踐證明 ，空氣層厚 5 cm時效果不大，一般取 7---15 cm，并應在窗框周邊內表面作吸聲處理。

  ③ 多層窗玻璃板之間要有一定的傾斜度，朝聲源一面的玻璃做成傾斜，以消除駐波。  

 ④ 玻璃窗的密封要嚴，在邊緣用橡膠條或毛氈條壓緊，這不僅可以起密封作用，還能起有效的阻尼作用，以減少玻璃板受聲激振透聲。    ⑤ 兩層玻璃間不能有剛性連接，以防止“聲橋”。目前市場上有一種真空玻璃，隔聲效果好，可直接用于隔聲窗。    常見隔聲窗的特性見表 8一4。

8.5 隔 聲 罩

隔聲罩是噪聲控制設計中常被采用的設備，例如空壓機、水泵、鼓風機等高噪聲源，如果其體積小，形狀比較規則或者雖然體積較大，但空間及工作條件允許，可以用隔聲罩將聲源封閉在罩內，以減少向周圍的聲輻射。

8.5.1 隔聲的插入損失  

 隔聲罩的降噪聲效果一般用插人損失 IL來表示。它的定義同式(8一30) 。

對于全封閉的隔聲罩，可近似用下式計算:                   

     IL=10 lg(1+α 100.1 TL)         (8一32)

式中:α— 內飾吸聲材料的吸聲系數;   

          TL--隔聲罩罩壁的隔聲量，dB。 

對于局部封閉的隔聲罩 ，插人損失為：

8.5.2 隔聲罩的設計要點  

 隔聲罩的技術措施簡單，降噪效果好，在噪聲控制工程中廣為應用，在設計和選用隔聲罩時應注意以下幾方面:   

① 罩壁必須有足夠的隔聲量 ，且為了便于制造安裝維修，宜采用 O.5-2mm厚的鋼板或鋁板等輕薄密實的材料制作。 

  ② 用鋼或鋁板等輕薄型材料作罩壁時，須在壁面上加筋，涂貼阻尼層 ，以抑制與減弱共振和吻合效應的影響。  

 ③ 罩體與聲源設備及其機座之間不能有剛性接觸，以免形成“聲橋”，導致隔聲量降低。同時，隔聲罩與地面之間應進行隔振，以降低固體聲。

④ 開有隔聲門窗、通風與電纜等管線時，縫隙處必須密封，并且管線周圍應有減振、密封措施。  

 ⑤ 罩內要加吸聲處理，使用多孔松散材料時，應有較牢固的護面層。 

 ⑥ 罩殼形狀恰當，盡量少用方形平行罩壁，以防止罩內空氣聲的駐波效應，同時，罩內壁與設備之間應留有較大的空間，一般為設備所占空間的 1/3以上，各內壁面與設備的空間距離不得小于 10 cm，以免藕合共振，使隔聲量減小。  

 ⑦ 當被罩的機器設備有溫升需要采取通風冷卻措施時，應增加消聲器等措施，其消聲量要與隔聲罩的插人損失相匹配。

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一般用鋼材, 并做阻尼處理