1   摘要

声波在空间传播时会遇到各种障碍物，或者遇到两种媒质的界面。这时，依据障碍物的形状和大小，会产生声波的反射、透射、折射和衍射。本次只讨论声波在空间传播时会遇到各种障碍物，发生声波反射、透射的情况。由于噪声预测涉及不同构件的吸声和隔声等。而这些构件由于其物理性质、安装方法不同其吸声系数、隔声量等也不同，故将一些构件的一般取值作为参考值列出供大家参考使用。本章内容主要为障碍物吸声系数取值，室内吸声系数计算及取值，墙体及门窗的隔声量。

2   基本理论和概念

2.1  吸声

吸声：当声波入射到物体的表面时，有一部分会反射回去，而另一部分声波会进入物体，进而被物体所吸收而转化为热能。声波能量被物体吸收的现象称为吸声。

吸声系数：定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。

吸声系数：反映房间墙壁单位面积的吸声能力，材料实际吸收声能的多少，除了与材料的吸声系数有关外，还与材料表面积大小有关，吸声材料的实际吸声量按下式计算：A=αS。

吸声量的单位是m2。若房间中有敞开的窗，而且其边长远大于声波的波长，则入射到窗口上的声能几乎全部传到室外，不再有声能反射回来。这敞开的窗，即相当于吸声系数为1的吸声材料。若某吸声材料的吸声量为1，则其所吸声能相当于1m2敞开的窗户所引起的吸声。房间中的其他物体如家具、人等等，也会吸收声能，而这些物体并不是房间壁面的一部分

平均吸声量：当声波在室内碰到壁面（包括天花板和与地板）时，如果壁面对声波具有一定的吸声能力，那么一部分入射波就要被壁面吸收，被壁面所吸收的能量与入射能量的比值称为壁面的吸声系数（与导则的平均吸声系数及NoiseSystem中的吸声系数相同）。因为在扩散声场前提下声能向各方向的传递概率相同，所以对每一吸声表面入射声在所有方向都具有的概率，因此这一吸声系数应是对所有入射角的平均结果。

2.2 吸声材料

吸声材料按其吸声原理来分类，可以分成共振吸声结构和多孔性吸声结构两大类。共振吸声结构它是利用入射声波在结构内产生共振，从而使大量能量耗逸；而多孔性吸声结构它能使大部分声波进入材料，从而由于材料具有很强的吸声能力，使进入该材料的声波在传播过程中逐渐消耗尽。

1、多孔性吸声材料：多孔性吸声材料料的内部有许多微小细孔直通材料表面，或其内部有许多相互连通的气泡，具有一定的通气性能。凡在结构上具有一上特征的材料都可以作为吸声材料，吸声材料的种类很多，我国目前生产的大体可分为五大类。

①无机纤维材料，如玻璃棉，岩棉及其制品；②有机纤维材料，如棉、麻、植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板，木质板等）；③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃，泡沫混凝土等；④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩，微孔吸声砖等⑤金属吸声材料，如铝泡沫、铝纤维、复合针孔铝板等；

2、共振吸声结构：由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，成为共振吸声结构。常见的有穿孔板吸声结构，微穿孔板吸声结构、薄板和薄膜吸声结构等。

2.3 隔声量

利用材料（构件、结构或系统）来阻碍噪声的传播，使通过材料后的噪声能量减小的方法，称为隔声。上述材料称为隔声材料，描述材料隔声效果的常用量有三个：隔声量（TL）、噪声衰减量和插入损失。

隔声量的定义为墙或间壁一面的入射声功率级与另一面的透射声功率级之差。隔声量等于透射系数的倒数取以10为底得对数 。

隔声材料（根据导则并不考虑声屏障的声波透射，以下内容仅针对室内声源而言）。单层均匀薄型构件是最基本的隔声结构，如常见的玻璃窗、木板、窗帘以及金属板。

1 单层匀质密实墙的隔声：隔声技术中，常把板状或墙状的隔声构件称为隔板或隔墙，简称墙。仅有一层隔板的称单层墙；两层或多层，层间有空气或其他材料的，称为双层墙或多层墙。 由隔声的质量定律得出，单层隔声墙的隔声量和单位面积的质量的常用对数成正比。隔声墙的单位面积质量越大，隔声量就越大，m增加一倍，隔声量增加6分贝，而且频率越高，隔声量越大，频率提高一倍，隔声量也增加6分贝。

2 双层隔声结构：由质量定律可知，增加墙的厚度，从而可增加单位面积的质量，即可以增加隔声量，比如在吻合频率一下，面密度增加一倍，隔声量提高6dB（实际为5dB左右）。但是仅依靠增加墙的厚度来提高隔声量是不经济的，如果把单层墙一分为二，做成双层墙，中间留有空气层，则墙的总重量没有变，但隔声量却比单层的提高了。

双层结构能提高隔声能力的主要原因是空气层的作用。空气层可以看作与两层墙板相连的“弹簧”，声波入射到第一层墙透射到空气层时，空气层的弹性形变具有减振作用，传递给第二层墙的振动大为减弱，从而提高了墙体的总隔声量。双层结构的隔声量可以用单位而积质量等于双层墙两层墙体单位面积质量之和的单层墙的隔声量，加上一个空气层的隔声量来表示。
反射体 声波吸收和反射当声波入射到两种媒质的界面时，一部分会经界面反射返回到原来的媒质中，称为反射声波。 声在传播过程中将产生反射、折射和衍射等现象，并在传播过程中引起衰减。

3组合墙体综合隔声量的计算：当墙上有门窗时，因为窗的隔声量比墙低，因此整体隔声量下降。组合墙体的隔声量和门窗的隔声量以及面积有关。一般来讲，墙比门窗的隔声量最多高10dB，墙体隔声量再高，由于门窗的影响，整体隔声量提高也不明显。

3  参数取值参考

3.1常见吸声材料吸声系数

吸声材料的吸声系数的常用测量方法有混响室法和驻波管法两种。驻波管法比混响室法简单方便，但所得的数据与实际应用情况相比有一定误差。混响室法和驻波管法测得的吸声系数可按表3-1换算。更多吸声材料的数值可参考马大猷《噪声与振动控制工程手册》（机械工业出版社），

表3-1  α0与αs的换算表

驻波管法吸声系数α0	0.10    0.20    0.30    0.40    0.50    0.60    0.70    0.80
混响室法吸声系数αs	0.25    0.40    0.50    0.60    0.75    0.85    0.90    0.98

注：引用自洪宗辉《环境噪声控制工程》（高等教育出版社）

表3-2 常见材料的吸声系数 α0

材料或结构名称	密度 （kg/m3）	厚度 (cm)	频率(Hz) 125   250    500   1000    2000    4000
超细玻璃棉	15	2.5	0.02   0.07   0.22   0.59    0.94     0.94
15	5	0.05   0.24   0.72   0.97    0.90     0.98
15	10	0.11   0.85   0.88   0.83    0.93     0.97
20	5	0.15   0.35   0.85   0.85    0.86     0.86
20	10	0.25   0.60   0.85   0.87    0.87     0.85
20	15	0.50   0.80   0.85   0.85    0.86     0.80
玻璃棉	100	5	0.15   0.38   0.81   0.83    0.79     0.74
150	5	0.12   0.30   0.72   0.99    0.87
200	5	0.21   0.28   0.74   0.87    0.90
矿渣棉	150	8	0.30   0.64   0.73   0.78    0.93     0.94
240	6	0.25   0.55   0.78   0.75    0.87     0.91
240	8	0.35   0.65   0.65   0.75    0.88     0.92
300	8	0.35   0.43   0.55   0.67    0.78     0.92
工业毛毡	370	5	0.11   0.30   0.50    0.50    0.50     0.52
370	7	0.18   0.35   0.43    0.50    0.53     0.54
80	3	0.04   0.17   0.56    0.65    0.81     0.91
80	4.5	0.08   0.34   0.68    0.65    0.83     0.88
沥青玻璃棉毡	100	5	0.09   0.24   0.55    0.93    0.98     0.98
沥青含量2%~5%	150	5	0.11   0.33   0.65    0.91    0.96     0.98
纤维直径13~15	200	5	0.14   0.42   0.68    0.80    0.88     0.94
沥青矿棉毡	200	1.5	0.10   0.09   0.18    0.40    0.79     0.92
200	3	0.08   0.17   0.50    0.68    0.81     0.89
200	6	0.19   0.51   0.67    0.68    0.85     0.86
棉絮	10	2.5	0.03   0.07   0.15    0.30    0.62     0.60
腈纶棉	20	5	0.14   0.37   0.68    0.75    0.78     0.83
聚氨酯泡沫塑料	40	4	0.10   0.19   0.36    0.70    0.75     0.80
45	8	0.20   0.40   0.95    0.90    0.98     0.85
木丝板		2	0.15   0.15   0.16    0.34    0.78     0.54
	4	0.19   0.20   0.48    0.79    0.42     0.70
	8	0.25   0.53   0.82    0.63    0.84     0.59
水泥膨胀珍珠岩板	350	5	0.16   0.46   0.64    0.48    0.56     0.56
350	8	0.34   0.47   0.40    0.37    0.48     0.55
酚醛树脂玻璃棉板	100	3	0.06   0.11   0.26    0.56    0.93     0.97
树脂含量5%~9%	100	5	0.09   0.26   0.60    0.92    0.98     0.99
纤维直径13~15	100	10	0.30   0.66   0.90    0.91    0.98     0.99
甘蔗板	200	1.3	0.12   0.19   0.28    0.54    0.49     0.70
软质木纤维板	380	1.3	0.08   0.10   0.10    0.12    0.30     0.33
木栅栏地板			0.15   0.10   0.10    0.07    0.06     0.07
水磨石地面			0.01   0.01   0.01    0.02    0.02     0.02
混凝土地面			0.01   0.01   0.02    0.02    0.02     0.03
砖墙抹灰			0.02   0.02   0.02    0.03    0.03     0.04
砖墙拉毛水泥			0.04   0.04   0.05    0.06    0.07     0.05
板条抹灰			0.15   0.10   0.05    0.05    0.05     0.05
氨基甲酸泡沫塑料	25	2.5	0.05   0.07   0.26    0.81    0.69     0.81
微孔聚胺酯泡沫塑料	30	4	0.10   0.14   0.26    0.50    0.82     0.77
粗孔聚胺泡沫塑料	40	4	0.06   0.10   0.20    0.59    0.88     0.85
纺织品丝绒挂墙上	0.31		0.03   0.04   0.11    0.17    0.24     0.35
		0.02   0.06   0.15    0.25    0.30     0.35
厚地毡铺在混凝土上			~      ~     ~      ~       ~       ~
		0.10   0.10   0.20   0.35    0.60   0.65
干沙子	176	10	0.15   0.35   0.40   0.50    0.55     0.80
皮面门			0.10   0.11   0.11   0.09    0.09     0.11
木门			0.16   0.15   0.10   0.10    0.10     0.10

注：引用自洪宗辉《环境噪声控制工程》（高等教育出版社）

表3-3常用材料的吸声系数αs

材料或结构名称	密度 (kg/m-3)	厚度 (cm)	频率(Hz) 125   250    500   1000    2000    4000	备注
砖：清水石		0.02	0.03   0.04   0.04   0.05    0.07
墙：普通抹灰		0.02	0.02   0.02   0.03   0.04    0.04
拉毛水泥		0.04	0.04   0.05   0.06   0.07    0.05
超细玻璃棉	20	2	0.05   0.10   0.30   0.65    0.65     0.65
矿棉吸声板		1.2	0.07   0.26   0.47   0.42    0.36     0.28	后不空
矿棉吸声板		1.2	0.44   0.57   0.44   0.35    0.36     0.39	后空5cm
矿棉吸声板	1.2	0.55	0.53   0.38   0.33   0.40    0.37	后空5cm
混凝土、水磨石			0.01   0.06   0.06   0.04    0.37
石棉水泥板		0.15	0.10   0.06   0.06   0.04    0.04
木栅栏地板			0.15   0.11   0.10   0.07    0.06      0.07
铺实木地板、沥青粘在混凝土上			0.04   0.04   0.07   0.06    0.06      0.07
玻璃窗（关闭时）			0.35   0.25   0.18   0.12    0.07      0.04
木板		1.3	0.30   0.30   0.16   0.10    0.10      0.10	腔后2.5cm
硬质纤维板		0.4	0.25   0.20   0.14   0.08    0.06      0.04	腔后10cm
胶合板		0.3	0.20   0.70   0.15   0.09    0.04      0.04	腔后5cm
		0.5	0.11   0.26   0.15   0.14    0.04      0.04	腔后5cm
木块厚玻璃			0.18   0.06   0.04   0.03    0.02      0.02
普通玻璃			0.35   0.25   0.18   0.12    0.07      0.04

注：引用自洪宗辉《环境噪声控制工程》（高等教育出版社）

表3-4 几种多孔材料的吸声性能αs

材料	体积密度 (kg/m3)	frl (kHzcm)			下半频带宽度	说明
超细玻璃棉	15	5.0	0.90~0.99	0.90		纤维直径4
20	4.0	0.90~0.99	0.90
25~30	2.5~3.0	0.80~0.90	0.80	1
35~40	2.0	0.70~0.80	0.70
粗玻璃纤维	100	5.0	0.90~0.95	0.90		纤维直径15~25
高硅氧玻璃棉	45~65	5.0	0.90~0.99	0.90		纤维直径38
酚醛玻纤毡	80	8.0	0.85~0.95	0.85		纤维直径20
毛毡	100~140	2.5~3.5	0.85~0.90	0.85	1
聚氨酯泡沫塑料	20~50	5.0~6.0	0.90~0.99	0.90
3.0~4.0	0.85~0.95	0.85	1
2.0~2.5	0.75~0.85	0.75	1

注：引用自何琳 朱海潮等《声学理论与工程应用》（科学出版社）

无机纤维吸声材料主要有玻璃棉、矿棉、岩棉和硅酸铝棉4大类品。

表3-5 密度较大的离心玻璃棉板吸声系数 αs

制品类型	密度	厚度	倍频带中心频率/Hz
Kg/m3	mm	125	250	500	1000	2000	4000
无贴面	48	25	0.11	0.28	0.68	0.9	0.93	0.96
无贴面	48	50	0.17	0.86	1.14	1.07	1.02	0.98
增强铝箔贴面	48	25	0.18	0.75	0.58	0.72	0.62	0.35
增强铝箔贴面	48	50	0.63	0.56	0.95	0.74	0.6	0.35
无贴面	96	25	0.02	0.27	0.63	0.85	0.93	0.95
增强铝箔贴面	96	25	0.27	0.66	0.33	0.66	0.51	0.41

注：引自吕玉恒等《噪声控制与建筑声学设备和材料选用手册》（化学工业出版社）

表3-6 （龙牌）岩棉板吸声系数 αs

序号	密度	厚度	倍频带中心频率/Hz
Kg/m3	mm	125	250	500	1000	2000	4000
1	80	25	0.04	0.09	0.24	0.57	0.93	0.97
2	150	25	0.04	0.1	0.32	0.65	0.95	0.95
3	80	50	0.08	0.22	0.6	0.93	0.98	0.9
4	100	50	0.13	0.33	0.64	0.83	0.89	0.95
5	120	50	0.11	0.3	0.75	0.81	0.89	0.97
6	150	50	0.11	0.33	0.73	0.9	0.89	0.96
7	80	75	0.31	0.59	0.87	0.83	0.91	0.97
8	150	75	0.31	0.58	0.82	0.81	0.91	0.96
9	80	100	0.35	0.64	0.89	0.9	0.96	0.98
10	80（毡）	100	0.3	0.7	0.9	0.92	0.97	0.99
11	100	100	0.38	0.53	0.77	0.78	0.87	0.95
12	120	100	0.38	0.62	0.82	0.81	0.91	0.96
13	150	100	0.43	0.62	0.73	0.82	0.9	0.95

注：引自吕玉恒等《噪声控制与建筑声学设备和材料选用手册》（化学工业出版社）北新集团建材股份有限公司提供