雙層玻璃隔音效果

1、雙層玻璃的隔音效果小組成員：1.簡(jiǎn)柏林2.李靜3.劉丹丹日期：2011年07月12日1摘要本文對(duì)雙層玻璃及臨街高樓的隔音效果進(jìn)行預(yù)測(cè)研究，并建立數(shù)學(xué)模型。T 1墻墻TaT1TbT2T2dl 2d 聲波傳導(dǎo)方向墻墻圖（ 1）問(wèn)題背景：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)居民在生活工作中面臨著一系列的噪音危害，噪音會(huì)在一定程度上給人帶來(lái)心理和生理上的危害，會(huì)影響人的聽(tīng)力，視力，睡眠等。當(dāng)聲波遇到建筑物時(shí)，其絕大部分都被外層玻璃所反射，一部分在穿越玻璃的過(guò)程中則被吸收，從而使進(jìn)入到內(nèi)層空間的噪音降低。面對(duì)城市中持續(xù)增高的噪音問(wèn)題，雙層玻璃很好的2應(yīng)對(duì)了這一現(xiàn)象。問(wèn)題提出：雙層玻璃的隔音效果如何？模型假設(shè)：1、因

2、為阻礙物遠(yuǎn)比噪音的波長(zhǎng)大，繞射現(xiàn)象不明顯，所以不考慮繞射現(xiàn)象帶來(lái)是影響。2、不考慮鋼化玻璃的彈性，即當(dāng)聲波以某一角度（以垂直入射為考慮范圍）入射到玻璃入射到鋼化玻璃上時(shí)，將不會(huì)激起鋼化玻璃的彎曲振動(dòng)。3、雙層玻璃兩層的密度，厚度均相同。4、吸聲系數(shù)是常數(shù)。模型建立：在上述假設(shè)情況下聲音傳導(dǎo)過(guò)程遵從下面的物理定律：厚度為 d 的均勻介質(zhì)，兩側(cè)溫度差為t ，則單位時(shí)間內(nèi)聲音從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)的隔聲量Q 與 t 成反比，與 d 成正比Qd（ 1）k tk 為吸聲系數(shù)。記雙層窗內(nèi)層玻璃的外側(cè)溫度Ta ，外層玻璃的內(nèi)側(cè)溫度是Tb ，如圖 1，玻璃的吸聲系數(shù)為1 ，空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)為1，由k1k2（

3、1）式單位時(shí)間單位面積的隔聲量為3Q1ddd（2）k1(T1Ta )k2 Ta Tbk1 Tb T2整理（ 2）式得1k1(T1Ta )k2 Ta Tbk1 TbT2（ 3）Q1ddd從（ 3）式中消去 Ta， Tb 可得1k1(T1T2 ) ，s h k1 , hl（4）Q1d (s2)k2d對(duì)于厚度為2d 的單層玻璃窗，同理可得出其隔聲量為Q22d（5）(T1k1T2 )則12d(6)Q2k1 (T1 T2 )二者之比為Q1s2Q22即 Q1 Q2 .說(shuō)明雙層玻璃的隔熱效果要比單層玻璃的隔熱效果要好。模型優(yōu)點(diǎn)：1、模型首先分析了雙層玻璃對(duì)于噪音的隔音效果，然后進(jìn)一步分析單層玻璃的隔音效果，

4、最終得出前者的優(yōu)越4性。2、聲音的傳播過(guò)程中， 一部分損失， 一部分被反射， 剩下的（噪音）聲能才是透過(guò)玻璃的， 利用隔聲量來(lái)衡量噪音的損失。3、構(gòu)造吸聲系數(shù)這一參數(shù)，使數(shù)學(xué)模型的建立更為直觀，簡(jiǎn)潔缺點(diǎn)：1、由于有自己設(shè)計(jì)的變量，所以沒(méi)有具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2、本文較為簡(jiǎn)單的認(rèn)為噪音都是垂直射向玻璃的，實(shí)際上，噪音從不同的方向射向玻璃，那么不同入射角反射與透射程度不同，從而造成誤差。3、雙層玻璃中存在空氣，那么對(duì)于里面的空氣會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)減弱，但模型認(rèn)為空氣層的影響比玻璃層的影響小，所以未考慮。模型應(yīng)用：這個(gè)模型具有一定的應(yīng)用價(jià)值，制作雙層玻璃窗雖然工藝復(fù)雜會(huì)增加一些費(fèi)用，但他減少的聲音卻是相當(dāng)可觀的。從計(jì)算可以明顯體現(xiàn)雙層玻璃窗戶在隔音方面較單層玻璃窗戶的優(yōu)越性， 雙層玻璃窗戶可以給噪音環(huán)境中的建筑提供額外的噪音屏蔽， 而這對(duì)于高分貝噪音環(huán)境中的單層玻璃建筑是難以實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步分析空氣間層對(duì)其隔聲量的影響：5實(shí)際上， 雙側(cè)玻璃的空氣間層在隔絕噪聲方面也發(fā)揮很大的作用?？諝忾g層可以看作是與兩層玻璃相連的緩沖層，聲波入射到外層時(shí)， 一部分聲波通過(guò)外層的開(kāi)口部分直接入射到內(nèi)層；另一部分聲波射到外層封閉玻璃部分，使其發(fā)