一种隔声软帘的研制及应用

宋震，冯苗锋，周文阁

（1.中船第九设计研究院工程有限公司，上海 200063；2.上海奥旭音莱环境工程有限公司，上海 201611）

1 引言

部分生产线在生产运行过程中会产生较高的噪声，频率特性以中高频为主，对车间内工人的健康有一定的影响，须采取合适的隔声降噪措施。受生产工艺或安装条件等的限制，生产线所属的高噪声设备周边不允许安装金属等硬质的隔声板。针对该频率特性的噪声，有许多学者提出了诸多隔声方法。胡胜等[1]设计了一种复合共振吸隔声屏障，这种屏障能有效吸收低频噪声，但是对高频噪声效果一般；尹绪超等[2]设计了一种工业建筑隔声墙结构，解决了大型冲床设备产生的噪声，但是这种结构安装不便；周振威等[3]提出了一种双层板内插微穿孔板，主要用于解决低频噪声问题。邱立凡等[4]分析了船用复合岩棉板的隔声性能，但此种材质不宜用于隔声软帘的制造。本文针对某食品企业生产线的噪声问题，提出了一种采用隔声软帘的方法，并进行了隔声软帘应用研究，取得了良好的效果。隔声软帘的设计方法具有广泛的通用性，可应用于工程中高噪声场所的隔声设计，具有一定的参考价值。

2 隔声软帘的研制

根据隔声降噪量、工程应用现场的工艺要求，结合类似声学产品研制的经验，提出如图1所示的隔声软帘的研制路线：1）按照降噪量和工艺要求筛选满足使用条件的材料；2）使用阻抗管对多个组成材料进行隔声性能测试，选定隔声软帘的材料构成；3）隔声软件的小样试制，按照可加工性优化材料；4）利用隔声试验室进行测试分析，确定隔声软帘的隔声特性以及软帘之间的搭接形式；5）小批量生产，对产品进行进一步优化；6）工程应用及进行隔声降噪效果的测试。

3 隔声软帘的隔声性能测试分析

3.1 组合材料的驻波管隔声性能测试

按照降噪量和工艺要求筛选满足使用条件的声学材料，筛选后的隔声软帘材料组合见图2。对四种不同材料组合的隔声性能在阻抗管上进行了测试，见图3。总体上看，第四种材料组合的插入损失最大，隔声效果最好，平均隔声量可达30dB，因此制造隔声软帘时，优先采用第四种组合。

图1 隔声软帘设计流程图

图2 隔声软帘的材料

图3 4组不同材料组合的隔声性能对比（传递函数法测试）

3.2 隔声软帘实验室隔声性能测试与验证

在确定材料组成后，制作了隔声软帘小样，再利用隔声室进行测试分析。图4所示为隔声室及测点分布图，测试按照《声学建筑构件隔声的实验室测量第4部分：房间之间空气声隔声的现场测量》（GB/T 19889.4—2005）进行。隔声试件一共由4块隔声软帘拼装而成，顶部设置滑轨，拼装后的外形尺寸为2600mm×2670mm，每片隔声软帘之间设有重叠部分，分别测试了自然下垂（无透明观察窗）、重叠吸附（无透明观察窗）、重叠吸附（有透明观察窗）三种工况。

图4 隔声软帘的隔声测试图

测试结果见图5。从图5中可看出，频率越高，隔声效果越好。软帘自然下垂时的隔声效果最差，表观隔声量R’w为13dB。这是由于各个软帘之间存在缝隙，噪声很大一部分会从缝隙中衍射出去；软帘边界通过磁条重叠吸附时，使得软帘之间的缝隙大大减小，降低了声能衍射，总体效果有所提高，表观隔声量R’w达到17dB。而当软帘既添加了磁条，又加了观察窗后，由于观察窗的隔声性能有限，导致相比只加磁条时的软帘，隔声效果有一定降低。从工程应用角度出发，选用磁条重叠吸附并添加观察窗的方式。

图5 三种安装方式的隔声性能对比

4 工程应用

某食品行业车间内有多条生产线，主要噪声源为挤出机的风口喷注部位，近场噪声级约为102dB（A），高频噪声较为突出，建设方要求隔声软帘内1m处的噪声低于85dB（A）。为解决该生产线的噪声问题，对现场进行了勘察和测试，确定了隔声软帘的安装位置、高度和形式等，平面布置图见图6，隔声软帘安装效果见图7。

图6 隔声软帘平面布置图

图7 隔声软帘安装效果示意图

为验证隔声软帘安装后的降噪效果，进行了实地测试。实地测试时隔声软帘内的生产线停机，隔声软帘外的生产线正常运行。图6中标出了测点位置，测得软帘敞开时的声压级为102.1dB（A），同一测点关闭软帘（磁条重叠吸附）时为82.1dB（A），因此实地测得该隔声软帘的插入损失值为20dB（A）。

5 结语

该隔声软帘选用了第四种材料组合，配合使用磁条重叠吸附的软帘间安装方式。为满足工程应用中随时观察软帘内外状况的需求，在隔声软帘上开设了观察窗。工程应用实测结果表明，所研制的隔声软帘的最大隔声降噪量可达到20dB（A），当缝隙密封处理不仔细时，该值会有所降低。因此，针对部分高噪声的生产线且周边不能设置硬质隔声板围护时，隔声软帘具有较高的可实施性和隔声降噪效果。此外，该隔声软帘还具有进出、滑动平移和拆装方便，可满足食品等不同行业的使用要求，具有良好的工程应用价值和发展前景。