吸声降噪任务设计书.doc

《环境噪声控制工程》

空压机房吸声降噪设计

课程名称：环境噪声控制工程
专业名称：环境科学
姓名：赵莲峰
学号：12991380
日期：2013.11.30

前言
《环境噪声控制工程》是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，为促进学生掌握噪声治理的理论和技术，具备噪声治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时开设课程设计一周。通过课程设计使学生了解噪声治理工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。
本课程的目的是通过课程设计，使我们学生能过综合运用和深化所学专业理论知识，培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使我们受到工程师基本的训练。
《环境噪声控制工程》课程设计任务书
一、 设计任务：某空压机房降噪设计
某工厂空压机房有2台空压机，距噪声源2 m，测得的各频带声如下表所示。现欲采用吸声处理使机房噪声降到90dB（A），因此选用噪声评价曲线。选择吸声材料的品种和规格，以及材料的使用面积。
下面是某空压机厂房内工人实际操作点的实测频谱图。设计资料
各频带声压级如下表

倍频带中心频率（HZ）
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
声压级
(dB)
103
95
92
92
84.5
83
79.5
75.5

设计要求：方案选择合理；参数选取与计算准确；所选设备质优，可靠，易于操作；图纸绘制达到施工图要求。
《环境噪声控制工程》课程设计计算书
一．原始资料：
两台空压机，距噪声源2m,欲采用吸声处理使机房噪声降到90dB（A），因此选用噪声评价曲线。选择吸声材料的品种和规格，以及材料的使用面积。
各频带声压级如下表

倍频带中心频率（HZ）
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
声压级
(dB)
103
95
92
92
84.5
83
79.5
75.5

二．文献综述：
吸声处理只能降低反射声的影响，对直达声是无能为力的，不能希望通过吸声处理而降低直达声，而且吸声降噪的效果是有限的，其降噪量一般为3~10dB。所以，在降噪过程中应先考虑对声源进行隔离、对空气洞里性噪声进行消声处理，再辅助以吸声处理。只有当噪声源不宜采用隔声、消声措施，而房间内混响严重时，才能把吸声作为唯一的降噪手段，才能取得好的降噪效果。一般情况下，在面积较小的风机放、泵房、控制室内，可以对天花板、墙面进行吸声处理；面积较大的车间，可以采用空间吸声体、平顶吸声等吸声处理方法；声源集中在局部区域时，可采用局部吸声处理，必要时还应设置隔声屏障。
吸声降噪的实际效果主要取决于所用吸声材料或吸声结构的吸声性能、室内表面情况、室内容积、室内声场分布、噪声频谱以及吸声结构安装位置是否合理等因素。采取吸声降噪措施时，应考虑以下几个因素：
（1） 吸声降噪效果与原房间的吸声情况关系较大。
（2） 室内的声源情况对吸声降噪效果影响较大。
（3） 房间的形状、大小及所用吸声材料或吸声结构对吸声降噪效果的影响。
（4） 吸声材料的吸声性能及价格。
实际工程中，对一个未经吸声处理的车间采用适当的吸声降噪措施，使车间内的噪声平均降低5~7dB是比较切实可行的。要想获得更高的减噪效果，困难会大幅度增加，往往得不偿失。吸声处理后是噪音降低5~7dB，已经可以产生良好的降噪效果，经济合理。
三． 控制方案的选择与确定：
（1）当房间内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理；车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散的生产车间宜作吸声处理。
（2）在靠近声源直达声占支配地位的场所，采取吸声处理，不能达
到理想的降噪效果。通常吸声处理只能取得4～12dB的降噪效果。若噪声高频成分很强，可选用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构；若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。通常要把几种方法结合，才能达到最好的吸声效果。

四．计算说明书：

（一）、（1）假设房间尺寸：10m（长）×6m（宽）×4m（高）
（2）内表面积为混凝土面
( 3) 噪声源位置：地面中央，Q=2

据已知条件可得容积V=240立方米，内表面积S=248平方米，S天=S地=60平方米，S墙1=S墙3=40平方米，S墙2=S墙4=24平方米。

由于房间内表面为混凝土面，查课本《环境物理性污染控制工程》P94可得混凝土（涂油漆）各频率下的吸声系数如下表，即为处理前的吸声系数：
混凝土地面
（涂油漆）
/
f/HZ
125
250
500
1000
2000
4000
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02

由上表可求得：室内平均吸声系数α1=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015

（二）、（1）①由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。
②由参考书上的NR曲线可得对应的NR数，从而可得房间允许的声压 级值。
③由①、②可得不同频率下的ΔLp。
④由ΔLp、α1，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数2。
⑤室内平均吸声系数α1=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015 代入得临界半径
rc=1/4(Q×R/π)^1/2
=1/4（2×sα1/3.14(1-α1)^1/2
=0.39m<2m,
所以,该房间的声场是混响声。

以上计算得到的数据如下表所示：

序号
项目
各倍频带中心频率下的参数
说明
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
①

95
92
92
84.5
83
79.5
现测
②
允 许 值
90
85
82
80
78
76
设计目标
③
减 噪 量
5
7
10
4.5
5
3.5
①-②
④
处理前
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
查表
⑤
处理后
0.032
0.050
0.100
0.056
0.063
0.045
=×
10^0.1ΔLp

（2）吸声材料的选择及计算
由已知的表1可知该房间的中、低频成分很强，所以可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构作为吸声材料。选择穿孔板共振吸声结构中的五合板为吸声材料，由《环境物理性污染控制工程》P88查得各频率下材料的吸声系数。如下表
共振五合板
构造
各频率下的吸声系数

125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
孔径5mm
孔距25mm
空气层厚50mm
内填矿渣棉25kg/m3
0.23
0.60
0.86
0.47
0.26
0.27

设：需安装材料面积为S材，则
〔S材＋(248-S材)×〕/248 >=
① 当f=125HZ时，〔0.23S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.032
S材>=24.8m2
② 当f=250HZ时，〔0.60S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.050
S材>=16.81 m2
③ 当f=500HZ时，〔0.86S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.100
S材>=26.26 m2
④ 当f=1000HZ时，〔0.47S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.056
S材>= 19.84m2
⑤ 当f=2000HZ时，〔0.26S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.063
S材>=44.43m2
⑥ 当f=4000HZ时，〔0.27S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.045
S材>=24.8 m2
所以S材>=44.43 m2
因为S天=60平方米, 所以可在房间的天花板安装共振五合板。
五、降噪效果：
当S材=60平方米时，反算此时各频率下的平均吸声系数
当S材=60 m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数
=〔60＋(248-60)×〕/248
1>当f=125HZ时，=〔0.23×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.063
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=7.99dB>5dB
2>当f=250HZ时，=〔0.6×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.153
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=11.85dB>7dB
3>当f=500HZ时，=〔0.86×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.216
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=13.34dB>10dB
4>当f=1000HZ时，=〔0.47×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.129
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=8.10dB>4.5dB
5>当f=2000HZ时，=〔0.26×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.078
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=5.91dB>5dB
6>当f=4000HZ时，=〔0.27×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.080
验算：=×10^0.1ΔLp ΔLp=6.02dB>3.5dB

序号
项目
倍频带中心频率
说明
125
250
500
1000
2000
4000

1
穿孔板五合板吸声系数
0.23
0.60
0.86
0.47
0.26
0.27

2
五合板至少要达到的面积m2
24.8
16.81
26.26
19.84
44.43
24.8

3
五合板实际所用面积m2
60

4
处理后平均声级系数
α4
0.063
0.153
0.216
0.129
0.078
0.045

5
减噪量ΔLp
7.99
11.85
13.34
8.10
5.91
6.02

综上可知，上面假设设计满足设计原则和要求，所以此吸声降噪设计方案成立，综合以上因素，本方案可行。
总结
通过这一学期的课程学习，我学到了对噪声控制的一些最基础也是最重要的知识，这些知识是宝贵的，因为对于一名学习环境的大学生，噪音控制是一项重要的技能，现在生活无时无刻不充斥着各种噪音，而如果学会如何控制它们将会为这个社会带来巨大的贡献，也是将来找工作的一项有力技能，在这个学期的尾声我要对老师说声感谢，感谢您这么多天的孜孜不倦，把技巧与知识传授给我们，是我们的知识能与实际相结合，我相信这些知识我会受用一生。

参考文献：
1.李连山、杨建设主编.环境物理性污染控制工程.武汉：华中科技大学出版,2009
2.李家华.环境噪声控制.北京：冶金工业出版社，1995
3.马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京：中国机械工业出版社，2002
4.洪宗辉主编.环境噪声控制工程.北京：高等教育出版社，2002
5.汪葵主编 《噪声污染控制技术》：中国劳动社会保障出版社
6.张沛商主编：《噪声控制工程》：北京经济学院出版社，1994年，07月第一版