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[软件] 歌舞厅类建筑的隔音降噪工程

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音频应用新手发布

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发表于 2005-1-2 | |阅读模式
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一、 引言
* ?% P9 q6 z+ X2 R7 Y; v) ~7 x+ W: v* r5 W+ I
    歌厅酒店等音响设备噪声(卡拉ok)扰民投诉,近年来有上升的趋势,特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备,发出很强的噪声,由于这类噪声频带宽、强度大,噪声穿透能力很强,且固体传声严重,干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验,装修结构不合理,装修完了仍存在噪声扰民,给进一步治理带来一定困难。
% m3 A) x. A! J3 Y7 S+ \
+ i. c* y& k5 z4 x6 R5 Q    本文对音响设备噪声的传播特点做了研究,并提出了从装修结构上防治噪声的措施,以供参考。 1 g6 s3 o5 r! x# l; q

& g# D8 q% s6 ^$ J1 \3 b' k    二、 音响设备噪声的传播特点
  a2 {/ @2 f& N5 ]9 X7 z
' T1 Z2 M  c& _' W    音响设备噪声一般都在90~108dB(A),且频带较宽,但以低频声信号最强,常常是在远处听到低频声音,如打击乐器发出的声音等,那种低频的 “ 咚…咚…”声音非常令人烦脑。当声源在一楼,噪声能穿透建筑结构,使二楼噪声达到40~50 dB(A)或更高。 ' `, a" m+ u  }/ C: b

( }7 t; T+ p. p! X, l3 g/ m% i+ _& W    我们在某我们在某歌厅实测噪声,结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性,噪声衰减很慢,每上一层楼,噪声衰减1db。 9 K! K/ W" ^5 {9 ~+ N7 |
; c5 Y/ a% `" y4 {/ Z! M& W
    表1 音响设备噪声的传播实测
8 q9 X: L. q$ v3 }4 {6 n0 N8 I4 H, }9 B. X2 T0 i. i% f: S
    测量点位置           一楼声源        二楼室内     三楼室内     四楼室内
! S- g8 {, ~. z7 D9 S4 g6 r- C. ~6 s5 S: F' Z
    噪声级dB(A)    90~106            42             41             40
; `' _; Y, b& D6 W
3 \9 {% l2 Y2 d9 ]! H    现场实测表明,音响设备噪声在35 dB(A)以下时,就很难听到歌声了。因此,35 dB(A)就可以作为降噪量的依据,以声源噪声级100 dB(A)计,建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右,一般设计降噪量应按70 dB(A)考虑。 3 U' \1 n8 r* J' ?3 s
3 N, D" ~& |! k! x
    音响设备噪声的传播途径有两个:一是空气传声,二是固体传声。通过空气介质的传播途径,依照材料的隔声量计算:
! h% Z+ T6 D. B* y. B# a1 c- _9 s( f) X& t
    tl=20log( ωm/ρc) (1)
0 J4 n( y8 l2 C: O# i8 t& [( I
$ V, ~6 E5 q2 ]+ C) x$ _1 g    式中: ω=2πf ,振动圆频率      m — 建筑构件面密度kg/m      ρc — 空气特性阻抗 , ~7 ]# h# c8 n  V0 f
. B  M+ V# B9 Y! r6 D  M- d
    由公式(1)可知,在同等条件下(建筑构件面密度m,空气特阻抗 ρc 相同),若低频信号突出,既圆频率 ω 小时,材料的隔声量也小 ,这就是音响设备噪声 “ 穿透力 ” 强的原因。
! D) ], L2 m2 m* o
+ Z3 l9 W: ?& l' {! c5 S# }    有的装修顶棚面密度偏小,违背 “ 质量定律 ” 原则,使建筑构件隔声量低,如某歌厅的顶棚结构是:200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多,空气层较大,但顶棚总的面密度(不算建筑楼板)为22kg/m2,增加的隔声量不够,二楼噪声为44db,仍然超标。 * H' Y% N; p! K" I; Y3 T* z

! {6 z  p$ V! q    音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动,以振动形式污染环境;或通过建筑构件产生 “ 二次辐射声 ” 所谓固体传声,以噪声形式污染环境。 " ]% {6 Z2 X9 I
: X; {, M. p" J# l
    固体传声目前还没有一个固定的计算方法,资料介绍,一般建筑构件的固体传声的衰减量,仅为0.02~0.2dB/m。钢铁等金属构件的衰减更小,可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。 ' n. K7 a, v* v, ^: \% X; i
: g3 ], `, K; x& w- q1 _& W5 {9 B
    表2 常用材料固体传声衰减量 & N: Z3 `2 |; d% Y$ z5 Q* C

8 T7 J3 g1 f% ~" V7 Y* \    材料               铁         砖           混凝土        木材
/ f* z! i: _# j& n! y. z& T; ]
+ f0 u' x8 V9 r; x$ s! q7 Z    衰减量 0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33
. b. O5 [' p6 G) ~1 t
: N& @  l+ S. C: \3 \3 Y    由表2的数据可知,噪声通过5m距离的混凝土墙,最大衰减量才1 dB。
& y( r3 e( g0 @$ Y
' a7 H5 f. l& F* R  d' Z    音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响,如音响设备的音箱,由于安置方法不当,与建筑结构有刚性连接,则会产生固体传振和传声。实测表明,有刚性连接时可以增加3~5dB噪声级的传声效果或增加4~7dB振动极的传振效果。
5 ^' w2 Q. Q3 }! w+ L
! J$ K% }8 d/ S    如某歌厅用轻质结构做间壁墙,经计算其固有频率为122hz,与声源发出的噪声主频率相近,产生共振,由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施,墙的振动直接传给楼上,实测振动级为71dB,而同样条件的房间用120砖墙间壁,振感明显降低,实测振动级为67dB,两者相差4dB。
1 z  }# `& A, j; C# s
, W% o8 @9 ?! ^6 p+ H, A; W    三、 音响设备噪声的防治
2 l& s% x/ u7 }
0 `/ q: F  k! l! h: `4 H, j    音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理,严把审批关;加强监督,促进治理;总结经验,推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性,本文主要研究音响设备噪声的治理技术。 4 ]1 m$ g6 W. l& \+ w2 m. b

2 O7 q' D' p2 P) e7 j    音响设备噪声的治理技术,与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理,一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外,既要考虑振动和噪声的传播,又要考虑声场的音响效果。 ; r1 ?3 Z; F, ^( Z  W

$ G; r; r! |4 Z# F9 \' {    音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑,尽量减低振动和噪声的传播。为此,我们结合现场的装修,进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下:
0 G. s( i. y- O8 ~6 q
: f8 ]3 I; m; r" @    1#房间的四壁是砖砌结构,墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振,顶棚的结构为:50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。
7 Y* H' x3 |- Y- U6 W# E) s7 L5 H, W
' p. P7 [( d( L7 n+ F    2#房间的四壁是轻钢结构,顶棚结构为:200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。 6 m2 P7 e* w& U, U/ [
/ V3 X5 V/ V% x) o/ o' x0 a
    3#房间的顶棚结构与2#房间相同,但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当,为45m×6m×45m。 + n# T# O) j: D1 p/ X. J4 t
/ L% l0 e) d6 J8 E% |6 x6 J
    表3 房间装修情况对比 % Y( r: }0 i% b; P
, `9 l$ L3 c7 D$ c% v
    房间号码            1#             2#                 3#
" A% [: z! R) v7 ^/ i) U
: D- W5 j2 I- O9 F1 C& c) }    天棚面密度         43              22.5                25 / w* S! y, |# m! T1 O
% y( }' y1 N/ U$ g& f, {
    墙面及处理情况  砖砌,未处理    轻钢,未处理     砖砌,填充处理
8 c% z8 [$ h" E3 U0 o
* _: v! b$ k! |9 W    测试用两台ss-100,频率40~16khz的音箱做为声源,放在三个房间里,音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里,噪声级测点在房间中间,振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计,声源噪声级调到96~100dB(平均98dB),噪声值做本底修正,振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。 4 t4 |5 t3 F) K6 u$ ^/ z
( G9 L$ C8 x" S
    表4 隔声量实测结果 db(A) 5 W* Y/ s  H* F+ w' a
: k) S! G/ e5 j0 |8 a3 A8 a
    装修房间             1#               2#               3# 7 n3 y3 J% m) U2 v

  s3 l& v3 D" \. |) N% D, \    楼上噪声级         39               43               37
+ X3 E3 k/ v( g# T/ I2 p# Y
6 O7 j& m1 g4 [" d+ e    房间隔声量         65               60               67 ( `! m, Y& ~! a# K* K- U
6 D; R; B5 O6 G  l
    地面振动级         61.2            67.8            60以下,无振感
- N* \2 O  r9 \5 N9 V( @. z5 G( i; U, A& t
    从表3表4可以看出,房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振,面密度也大,提高了房间的隔声量,比2#房间提高4dB,振动级也较之降低66 dB。2房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导,影响了隔声和隔振的效果。 % g5 U) k6 ^; g1 N& A, d$ `
+ h5 P' g) D  a) P  ?
    3#房间的装修结构,采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩,使面密度增大、同时吸声效果较好,因此,隔声和隔振的效果也好。
9 s3 j! G6 g# n+ e9 v
6 s6 X3 ^* v4 c    由于1房间的墙壁没有做任何其他处理,还会受到声波的直接冲击,产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等,因此,楼上噪声还没有达到35dB(A)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了,居民是满意的。
! }/ R" f1 V0 V7 O0 \. x' R' g' E. r
    四、 结论 + [! P& J# i) R; i2 L  F' Q- F3 W

8 ]( I% Q; ~1 B+ o& `' ?' ^    (1)音响设备噪声低频成分严重,穿透能力强,歌厅,舞厅,饭店等的卡拉ok音响设备噪声,严重污染环境。
  p5 }+ L7 f% H: d& G$ g& V
  }$ `( y: P; y% N5 x! r    (2)高强度、低频率的音响设备发出的声波,通过空气传声和建筑结构的固体传声与传振污染环境,是他的一个特点。因此,房间的装修结构是解决降噪问题的关键。
1 q+ v3 H8 O4 L4 Q5 G- f2 n+ Y& v
# Z, g. T3 c- x" V) m0 t    (3)合理的装修结构可以使噪声和振动降低到环境标准要求。
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发表于 2005-1-3 |
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