裴洋 苗潤春 張大明 黃娜（沈陽化工研究院設(shè)計工程有限公司，遼寧沈陽 0）

建筑和結(jié)構(gòu)上的消聲、隔聲措施

裴洋1苗潤春2張大明3黃娜4（沈陽化工研究院設(shè)計工程有限公司，遼寧沈陽 110114）

本文探討建筑和結(jié)構(gòu)上的常用消聲、隔聲措施及其實踐效果。

噪聲控制；消聲；隔聲

建筑和結(jié)構(gòu)上的消聲、隔聲技術(shù)手段發(fā)展已較為成熟，應(yīng)用廣泛。實踐表明，針對不同性質(zhì)噪聲源，合理選擇消聲、隔聲措施，可經(jīng)濟(jì)有效的控制系統(tǒng)噪聲，從而改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境或減少系統(tǒng)噪聲對外部環(huán)境的影響。

1 吸聲

其作用旨在降低反射聲，對直達(dá)聲無作用。吸聲處理的降噪效果與處理面積不成正比。通常頂棚和墻壁上進(jìn)行吸聲處理的機(jī)器間和隔聲室噪聲聲級可降低3-10dB，混響時間可縮短5-10s。較常用的吸聲處理結(jié)構(gòu)主要有如下幾類：

1.1 多孔性吸聲結(jié)構(gòu)：利用其孔隙結(jié)構(gòu)對聲波產(chǎn)生阻滯作用，使部分聲能通過摩擦、振動轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋４祟惤Y(jié)構(gòu)常由玻璃棉、礦渣棉、巖棉、毛氈、木絲板等材料制成。多孔性吸聲結(jié)構(gòu)的密度對吸聲性能影響較大。低頻吸聲性能隨密度增加而改善，但高頻吸聲性能卻可能因此下降。

1.2 板狀吸聲結(jié)構(gòu)：通常由膠合板、硬質(zhì)板、石膏板、石棉水泥板等板狀材料和背后的空氣層構(gòu)成。吸聲機(jī)理是：當(dāng)入射聲波振動頻率和吸聲結(jié)構(gòu)的固有頻率接近時發(fā)生共振，聲能由于振動轉(zhuǎn)化為熱能。吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率一般在80-3000Hz內(nèi)。因此特別適合于以低頻噪聲為主的站房內(nèi)作吸聲頂棚和墻面。

1.3 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)：由穿孔板和板后空氣層組成，當(dāng)入射波頻率與穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)的固有頻率相近時發(fā)生共振而使聲能轉(zhuǎn)化為熱能。穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)一般分為普通穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)和微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)兩種。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)可用木板、硬質(zhì)纖維板、膠合板、石棉水泥板和夾板、金屬板等做穿孔板。為提高吸聲系數(shù)加寬吸聲頻帶，工程上常常在板后留有空氣層或在板后填充多孔吸聲材料。

1.4 消聲百葉窗在壓縮機(jī)站的消聲設(shè)計中常被采用。特別對全封閉或半封閉的隔聲站房，為改善通風(fēng)可選消聲百葉窗。這種窗戶的消聲量為10-20dB。

2 隔聲

隔聲是建筑和結(jié)構(gòu)上的噪聲治理最為有效的措施之一。隔聲處理效果通?？蛇_(dá)20-40dB范圍內(nèi)，較好的設(shè)計可使隔聲量達(dá)到40-60dB。

2.1 單層隔聲結(jié)構(gòu)：單層隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲效果在共振頻率和臨界頻率之間遵循質(zhì)量定律，單位面積重量越大，隔聲效果越好。密度每增加一倍，隔聲量提高5-6dB。設(shè)計隔聲結(jié)構(gòu)時應(yīng)盡可能選用重厚材料。

2.2 雙層隔聲結(jié)構(gòu)：

（1）中間留有空氣層的雙層隔聲結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)主要利用空氣層的彈性阻尼作用和不同媒質(zhì)界面聲阻抗率的不連續(xù)性，使聲波在受到每層構(gòu)件的阻滯同時產(chǎn)生衰減。其隔聲量通常比同重量的單層構(gòu)件大6-10dB。

（2）中間填充了多孔性吸聲材料的雙層隔聲結(jié)構(gòu)：在雙層隔聲結(jié)構(gòu)的空腔中填充一些多孔性吸聲材料，主要是為了減弱低頻共振現(xiàn)象和高頻吻合效應(yīng)對隔聲量的影響。同時吸收部分聲能，消除空氣層中的駐波共振，從而提高雙層隔聲結(jié)構(gòu)在低頻區(qū)和高頻區(qū)的隔聲效果。若在填充了多孔性吸聲材料的雙層結(jié)構(gòu)上涂貼一些阻尼材料或采用兩種共振頻率和臨界頻率完全不同的材料做雙層結(jié)構(gòu)，其隔聲性能更好。

（3）隔聲室的設(shè)計通常采用兩種做法。以壓縮機(jī)站為例，一是當(dāng)站外安靜度要求較高時，用隔聲小室將壓縮機(jī)逐臺隔離，或?qū)⒄麄€機(jī)器間設(shè)計為全封閉，可使站外lm處的聲級低于75dB。二是在站內(nèi)設(shè)置隔聲值班室。值班室經(jīng)隔聲處理后聲級可降至70dB以下，從而保障工人的正常作業(yè)環(huán)境。值班室一般設(shè)有觀察窗，以固定式為佳，其面積在保證正常觀察情況下盡量減小，如設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，其進(jìn)出風(fēng)道應(yīng)有必要的消聲措施。隔聲值班室的進(jìn)、出門應(yīng)做成隔聲門，若設(shè)消聲門斗效果更好。

（4）隔聲屏障：隔聲屏障是利用屏障本身對直達(dá)聲的阻隔作用和對繞射聲的衰減作用來達(dá)到局部減噪效果。它常在裝置檢修時作臨時降噪用。隔聲屏障的減噪效果與其尺寸、位置以及聲頻有關(guān)。寬度應(yīng)保證能形成一定面積的聲影區(qū)，高度增加一倍減噪量增加約6dB；放置位置應(yīng)靠近聲源或作業(yè)點。聲頻越高，減噪量越大。當(dāng)聲頻大于2KHz時，減噪量可達(dá)10-15dB。

3 結(jié)語

上述建筑和結(jié)構(gòu)上的消聲、隔聲措施均在實踐中廣泛采用，經(jīng)濟(jì)可行。酌情選擇可有效控制噪聲量，顯著改善生產(chǎn)生活環(huán)境。

［1］《壓縮空氣站設(shè)計手冊》編寫組.壓縮空氣站設(shè)計手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993，12.477-498.

［2］《動力工程師手冊》編輯委員會.動力工程師手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，7 16-23-16-34.

裴洋；（1980-），男；遼寧沈陽人，工程師，本科，研究方向：化工機(jī)械與設(shè)備設(shè)計，環(huán)保工程設(shè)計；

苗潤春（1960-），男，遼寧凌海人，教授級高級工程師，本科，研究方向：工程管理。

張大明（1971-），男，遼寧沈陽人，高級工程師，本科，研究方向：化工工藝。

黃娜（1981-），女，遼寧丹東人，工程師，碩士研究生，研究方向：化工機(jī)械與設(shè)備設(shè)計，環(huán)保工程設(shè)計。