環(huán)保降噪工程的汽輪發(fā)電機(jī)房多層復(fù)合隔聲的結(jié)構(gòu)與隔聲門的構(gòu)造

在噪聲控制工程中，常用輕質(zhì)多層復(fù)合板，它是由幾層面密度或性質(zhì)不同的板材組成的復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)，通常是用金屬或非金屬的堅(jiān)實(shí)薄板做護(hù)面層，內(nèi)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(fù)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(chǎn)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(yīng);

③ 使用厚度和材質(zhì)不同的多層結(jié)構(gòu)，可以錯(cuò)開共振與臨界的吻合頻率，改善共振區(qū)與吻合區(qū)的隔聲低谷效應(yīng)，因而總的隔聲性能可大大提高。

8.4 隔 聲 間

在高噪聲環(huán)境下，例如，在汽輪發(fā)電機(jī)房內(nèi)建造一個(gè)具有良好的隔聲性能的控制室，能有效地減少噪聲對(duì)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(gè)相當(dāng)安靜即本底噪聲很低的環(huán)境，必須用特殊的隔聲構(gòu)件建造一個(gè)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(nèi)，以降低噪聲對(duì)周圍環(huán)境的污染。這些由隔聲構(gòu)件組成的具有良好隔聲性能的房間統(tǒng)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(shè)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(shù)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(xué)構(gòu)件的組合，因此，衡量一個(gè)隔聲間的效果，不能只看其中一個(gè)聲學(xué)構(gòu)件的降噪效果，而要看它的綜合降噪指標(biāo)。

用于評(píng)價(jià)隔聲間綜合降噪效果的一個(gè)物理量是插人損失 IL，

它是被保護(hù)者所在處安裝隔聲間前后的聲壓級(jí)之差 ，即 :

 TL＝10lg∑Si/∑Si10-01TL （8---31）

式中:Si— 第i個(gè)構(gòu)件的面積，m2;

        TL;— 第 i個(gè)構(gòu)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(jì)算非單一結(jié)構(gòu)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(duì)于隔聲要求比較高的房間，必須重視門窗的隔聲設(shè)計(jì)。

8.4.2 隔聲門

1.隔聲門的構(gòu)造  

 隔聲門，首先要有足夠的隔聲量，還要保證門的開啟機(jī)構(gòu)靈活方便，在滿足這兩個(gè)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(fù)合結(jié)構(gòu)。常見隔聲門的結(jié)構(gòu)如圖 8一9所示 ，隔聲特性見表 8一30

2.門縫密封

門縫對(duì)門的隔聲性能有很大的影響，隔聲門的密封方法應(yīng)該根據(jù)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(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)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?yàn)槿藗儠?huì)由于開關(guān)不方便而不去壓緊橡皮條，結(jié)果這種門等于沒有密封，達(dá)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(duì)噪聲源一側(cè)用一堵22m2的隔聲墻相隔，該的傳聲損失為50dB，在墻上開一個(gè)面積為2m2的門，該門的傳聲損失為20dB，又開了一個(gè)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(zhì)量)，其次是窗的結(jié)構(gòu)，窗與窗框之間、窗框和墻壁之間的密封度，據(jù)實(shí)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(jié)構(gòu)，隔聲效果是相當(dāng)好的。

圖8一11給出幾種隔聲窗的示意圖。

設(shè)計(jì)隔聲窗應(yīng)該注意以下幾方面:

① 多層窗應(yīng)選用厚度不同的玻璃    板以消除調(diào)頻吻合效應(yīng)。例如，3 mm厚玻璃板的吻合谷出現(xiàn)在4 000 Hz，而 6 mm厚的玻璃板的吻合谷出現(xiàn)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(shí)踐證明 ，空氣層厚 5 cm時(shí)效果不大，一般取 7---15 cm，并應(yīng)在窗框周邊內(nèi)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(yán)，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(shè)計(jì)中常被采用的設(shè)備，例如空壓機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)等高噪聲源，如果其體積小，形狀比較規(guī)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(nèi)，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(duì)于全封閉的隔聲罩，可近似用下式計(jì)算:                   

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

式中:α— 內(nèi)飾吸聲材料的吸聲系數(shù);   

          TL--隔聲罩罩壁的隔聲量，dB。 

對(duì)于局部封閉的隔聲罩 ，插人損失為：

8.5.2 隔聲罩的設(shè)計(jì)要點(diǎn)  

 隔聲罩的技術(shù)措施簡單，降噪效果好，在噪聲控制工程中廣為應(yīng)用，在設(shè)計(jì)和選用隔聲罩時(shí)應(yīng)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(shí)的材料制作。 

  ② 用鋼或鋁板等輕薄型材料作罩壁時(shí)，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(yīng)的影響。  

 ③ 罩體與聲源設(shè)備及其機(jī)座之間不能有剛性接觸，以免形成“聲橋”，導(dǎo)致隔聲量降低。同時(shí)，隔聲罩與地面之間應(yīng)進(jìn)行隔振，以降低固體聲。

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

 ⑤ 罩內(nèi)要加吸聲處理，使用多孔松散材料時(shí)，應(yīng)有較牢固的護(hù)面層。 

 ⑥ 罩殼形狀恰當(dāng)，盡量少用方形平行罩壁，以防止罩內(nèi)空氣聲的駐波效應(yīng)，同時(shí)，罩內(nèi)壁與設(shè)備之間應(yīng)留有較大的空間，一般為設(shè)備所占空間的 1/3以上，各內(nèi)壁面與設(shè)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(dāng)被罩的機(jī)器設(shè)備有溫升需要采取通風(fēng)冷卻措施時(shí)，應(yīng)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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