17、建筑结构的空气声传播与隔音性能分析

建筑结构的空气声传播与隔音性能分析

1. 单结构的空气声传播示例

以 240mm 熟料混凝土墙为例，其透射损失情况如图 8.13 所示。在计算中，内部损失因子为 0.01，边缘吸收系数为 0.3。值得注意的是，在临界频率（91Hz）处没有出现低谷，但在低结构模式（f11 = 69Hz，f21 = 140Hz，f12 = 204Hz）处有一些小低谷。假设剪切波速度约为 1100m/s，这意味着在大约 500Hz 以上的频率曲线由剪切波控制，斜率为每倍频程 6dB。

2. 极低频率下的隔音性能

在极低频率（例如低于 100Hz）时，隔音是结构与相连房间之间复杂的相互作用。特别是接收房间的尺寸已被证明很重要。在包含垂直于隔墙（或地板）的第一个轴向房间模式频率的三分之一倍频程带中，预计透射损失曲线会出现明显低谷。如果垂直于表面的房间尺寸称为 Lx，低谷将出现在频率 c/(2Lx) 处。研究发现，该低谷平均情况如下：
| 建筑类型 | 低谷值（dB） |
| ---- | ---- |
| 轻质结构 | 5 |
| 面积大于 10m² 的重型墙/地板 | 10 |
| 面积小于 10m² 的重型墙/地板 | 20 |

重型结构通常是声学上较厚的板（fc < f22），在低于临界频率的频率下，透射损失由强制透射控制。因此，低于 f11 的透射损失可以用简单的公式近似，理论上低于 f11 的透射损失以每倍频程 12dB 的速度向低频增加。此时板可能表现得像一个刚性膜，其刚度来自板边缘的固定。

3. 细分结构的隔音性能

一些结构如干墙和窗户通常会细分为较小的区域，这可能以多