《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計 目錄 一． 課程設(shè)計任務(wù)書……………………………………2 二． 課程設(shè)計計算書……………………………………3 1、 課程目的……………………………………………3 2、 設(shè)計任務(wù)……………………………………………3 3、 吸聲降噪的設(shè)計原則………………………………3 4、 計算步驟……………………………………………4 5、 參考文獻……………………………………………8 《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計任務(wù)書 一、 設(shè)計任務(wù)：吸聲降噪設(shè)計 某工廠空壓機房設(shè)有2臺空壓機，距噪聲源2m，測得的各頻帶聲壓級如表1所示?，F(xiàn)欲采用吸聲處理使機房噪聲降到90dB（A），因此選用NR8θ評價曲線，請選擇吸聲材料的品種和規(guī)格，以及材料的使用面積。 表1 各頻帶聲壓級 倍頻帶中心頻率（Hz） 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 聲壓級（dB） 103 95 92 92 84.5 83 79.5 75.5 二、 工程名稱： 空壓機房降噪設(shè)計 三、 房間尺寸 10m（長）6m（寬）4m（高），容積V=240m3，內(nèi)表面積S=248m2，內(nèi)表面積為混凝土面。 四、 噪聲源位置： 地面中央，Q=2 五、 要求： 按NR8θ設(shè)計。完成設(shè)計計算說明書一份。 《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計計算書 一、 課程目的 《環(huán)境噪聲控制工程》是高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的主要專業(yè)課程之一，為促進學(xué)生掌握噪聲治理工程的理論和技術(shù)，具備噪聲治理工程的設(shè)計能力和綜合利用相關(guān)專業(yè)知識的能力，本課程在完成課堂理論教學(xué)的同時開設(shè)課程設(shè)計一周。通過課程設(shè)計使學(xué)生了解噪聲治理工程設(shè)計的基本知識和原則，使學(xué)生的基本技能得到訓(xùn)練。 本課程的目的是通過課程設(shè)計，使學(xué)生能夠綜合運用和深化所學(xué)專業(yè)理論知識，培養(yǎng)其獨立分析和解決一般工程實際問題的能力，使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練。 二、 設(shè)計任務(wù)：吸聲降噪設(shè)計 三、 吸聲降噪的設(shè)計原則： （1） 先對聲源進行隔聲、消聲等處理，如改進設(shè)備、加隔聲罩、消聲器或建隔聲墻、隔聲間等。 （2） 當房間內(nèi)平均吸聲系數(shù)很小時，采取吸聲處理才能達到預(yù)期效果。單獨的風機房、泵房、控制室等房間面積較小，所需降噪量較高，宜對天花板、墻面同時作吸聲處理；車間面積較大，宜采用空間吸聲體、平頂吸聲處理；聲源集中在局部區(qū)域時，宜采用局部吸聲處理，同時設(shè)置隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產(chǎn)車間宜作吸聲處理。 （3） 在靠近聲源直達聲占支配地位的場所，采取吸聲處理，不能達到理想的降噪效果。 （4） 通常吸聲處理只能取得4～12dB的降噪效果。 （5） 若噪聲高頻成分很強，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強，可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)；若噪聲中各個頻率成分都很強，可選用復(fù)合穿孔板或微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。通常要把幾種方法結(jié)合，才能達到最好的吸聲效果。 （6） 選擇吸聲材料或結(jié)構(gòu)，必須考慮防火、防潮、防腐蝕、防塵等工藝要求。 （7） 選擇吸聲處理方式，必須兼顧通風、采光、照明及裝修、施工、安裝的方便因素，還要考慮省工、省料等經(jīng)濟因素。 四、 計算步驟 （1） 由已知的房間尺寸可計算得，S天=S地=60m2 S墻1=S墻3=40m2 S墻2=S墻4=24m2 （2） 由于房間內(nèi)表面為混凝土面，查課本《環(huán)境物理性污染控制工程》P94可得混凝土（涂油漆）各頻率下的吸聲系數(shù)如下表（表2），即為處理前的吸聲系數(shù)： 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：室內(nèi)平均吸聲系數(shù)=(0.013+0.023)/6=0.015 （3） ①由已知得房間不同頻率下測量的聲壓級Lp。 ②由參考書上的NR曲線可得對應(yīng)的NR數(shù)，從而可得房間允許的聲壓級值。 ③由①-②可得不同頻率下的ΔLp。 ④由ΔLp、，代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數(shù)。 ⑤室內(nèi)平均吸聲系數(shù)=(0.013+0.023)/6=0.015 代入得臨界半徑rc=1/4(QR/π)^1/2 =1/4=0.39m<2m, 所以,該房間的聲場是混響聲。 以上計算得到的數(shù)據(jù)如下表（表3）所示： 序號 項目 各倍頻帶中心頻率下的參數(shù) 說明 125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ ① 95 92 92 84.5 83 79.5 現(xiàn)測 ② 允 許 值 90 85 82 80 78 76 設(shè)計目標 ③ 減 噪 量 5 7 10 4.5 5 3.5 ①-② ④ 處理前 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 查表 ⑤ 處理后 0.032 0.050 0.100 0.056 0.063 0.045 = 10^0.1ΔLp （4） 吸聲材料的選擇及計算 由已知的表1可知該房間的中、低頻成分很強，所以可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)作為吸聲材料。 選擇穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)中的五合板為吸聲材料，由《環(huán)境物理性污染控制工程》P88查得各頻率下材料的吸聲系數(shù)。如下表（表4）： 共振五合板 構(gòu)造 各頻率下的吸聲系數(shù) 125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ 孔徑5mm 孔距25mm 空氣層厚50mm 內(nèi)填礦渣棉25kg/m3 0.23 0.60 0.86 0.47 0.26 0.27 設(shè)：需安裝材料面積為S材，則 〔S材＋(248-S材)〕/248 >= ① 當f=125HZ時，〔0.23S材＋(248-S材) 0.01〕/248 >=0.032 S材>=24.8m2 ② 當f=250HZ時，〔0.60S材＋(248-S材) 0.01〕/248 >=0.050 S材>=16.81 m2 ③ 當f=500HZ時，〔0.86S材＋(248-S材) 0.01〕/248 >=0.100 S材>=26.26 m2 ④ 當f=1000HZ時，〔0.47S材＋(248-S材) 0.02〕/248 >=0.056 S材>= 19.84m2 ⑤ 當f=2000HZ時，〔0.26S材＋(248-S材) 0.02〕/248 >=0.063 S材>=44.43m2 ⑥ 當f=4000HZ時，〔0.27S材＋(248-S材) 0.02〕/248 >=0.045 S材>=24.8 m2 所以S材>=44.43 m2 因為 S天=60m2, 所以可在房間的天花板安裝共振五合板 當S材=60 m2時，反算此時各頻率下的平均吸聲系數(shù) =〔60＋(248-60)〕/248 1>當f=125HZ時，=〔0.2360＋(248-60) 0.01〕/248=0.063 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=7.99dB>5dB 2>當f=250HZ時，=〔0.660＋(248-60) 0.01〕/248=0.153 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=11.85dB>7dB 3>當f=500HZ時，=〔0.8660＋(248-60) 0.01〕/248=0.216 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=13.34dB>10dB 4>當f=1000HZ時，=〔0.4760＋(248-60) 0.02〕/248=0.129 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=8.10dB>4.5dB 5>當f=2000HZ時，=〔0.2660＋(248-60) 0.02〕/248=0.078 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=5.91dB>5dB 6>當f=4000HZ時，=〔0.2760＋(248-60) 0.02〕/248=0.080 驗算：=10^0.1ΔLp ΔLp=6.02dB>3.5dB 序號 項目 倍頻帶中心頻率 說明 125 250 500 1000 2000 4000 1 穿孔板五合板吸聲系數(shù) 0.23 0.60 0.86 0.47 0.26 0.27 2 五合板至少要達到的面積m2 24.8 16.81 26.26 19.84 44.43 24.8 3 五合板實際所用面積m2 60 4 處理后平均聲級系數(shù) α4 0.063 0.153 0.216 0.129 0.078 0.045 5 減噪量ΔLp 7.99 11.85 13.34 8.10 5.91 6.02 結(jié)論： 綜上可知，上面假設(shè)設(shè)計滿足設(shè)計原則和要求，所以此吸聲降噪設(shè)計方案成立，即可在房間的天花板（面積為60 m2）安裝五合板穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)，以達到降噪的目的。而且由上面的驗算可知采用該方案，有較好的降噪效果，降噪量超過目標值不大，選用五合板穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟上不會造成太大的浪費。綜合以上因素，本方案可行。 五、 參考文獻 1、 李連山、楊建設(shè)主編.環(huán)境物理性污染控制工程.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009 2、 李家華.環(huán)境噪聲控制.北京：冶金工業(yè)出版社，1995 3、 馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊.北京：中國機械工業(yè)出版社，2002 4、 高紅武主編.噪聲控制工程.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003 5、 洪宗輝主編.環(huán)境噪聲控制工程.北京：高等教育出版社，2002 6、 鄭長聚主編.環(huán)境工程手冊環(huán)境噪聲控制卷.北京：高等教育出版社，2000 - 9 -