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《環(huán)境噪聲控制工程》課程教學指導 一、本課程的性質、目的 本課程是環(huán)境工程專業(yè)學生的專業(yè)必修課程，其目的在于使學生了解并掌握環(huán)境聲學的基礎理論，噪聲控制的基本原理及方法，掌握環(huán)境噪聲測試的基本知識及技能，為從事環(huán)境噪聲污染治理奠定必要的理論基礎。 二、本課程的教學重點 本課程的教學應著重立足于： 1、掌握聲學的基礎知識。聲學的基礎知識包括：聲波的產生、描述聲波的基本物理量、聲波的基本類型、聲波的疊加、聲波的反射、透射和衍射等。噪聲污染控制所針對的三個環(huán)節(jié)：聲源、傳播途徑和受主都和聲波的特性密切相關。只有在掌握聲學基本知識的基礎上，才能展開對噪聲污染控制原理及技術的教學。 2、掌握環(huán)境噪聲測試、監(jiān)測及控制的基本方法。包括環(huán)境噪聲測量中常用的一些儀器設備和相關方法，各種噪聲的監(jiān)測方法，噪聲控制的基本原則和基本程序以及實際工程中常用的幾種控制方法。明確各種方法的特點和使用環(huán)境。 3、 掌握環(huán)境噪聲影響評價的工作程序和內容。能運用各種方法，采用系統(tǒng)分析法從區(qū)域整體出發(fā)，進行環(huán)境噪聲污染綜合治理，并尋求解決問題的最佳方案。此外，還應了解我國目前的環(huán)境噪聲法規(guī)和環(huán)境噪聲標準。 三、本課程教學中應注意的問題 鑒于本課程的理論性與實際應用性聯(lián)系甚密的特點及其內容體系的不斷更新等特點，本課程的教學過程中應該注意： 1、注重聲學基礎知識的掌握，在此基礎上展開對環(huán)境噪聲控制基本原理及方法的教學； 2、除教材提供的教學內容外，適當介紹當前國內外的一些新技術； 3、應多用教學案例與課程教學內容密切結合，增加學生的可接受性和興趣。 四、本課程的教學目的 通過本課程所有教學環(huán)節(jié)，應使學生： 1、掌握聲學的基礎知識。包括：聲波的產生、描述聲波的基本物理量、聲波的基本類型、聲波的疊加、聲波的反射、透射和衍射等。 2、掌握環(huán)境噪聲測試、監(jiān)測及控制的基本方法。包括環(huán)境噪聲測量中常用的一些儀器設備和相關方法，各種噪聲的監(jiān)測方法，噪聲控制的基本原則和基本程序以及實際工程中常用的幾種控制方法。明確各種方法的特點和使用環(huán)境。 3、掌握環(huán)境噪聲影響評價的工作程序和內容。能運用各種方法，采用系統(tǒng)分析法從區(qū)域整體出發(fā)，進行環(huán)境噪聲污染綜合治理，并尋求解決問題的最佳方案。 五、本課程采用的教學方法 本課程的主要理論、技術和方法等主要內容可采用課堂講授（多媒體）方法，結合參觀、實踐的教學。 六、課程教學資料 教材： 1、《環(huán)境噪聲控制工程》 ，洪宗輝，高教出版社， 2002年。 參考書： 1、《環(huán)境噪聲控制》， 李家華主編，冶金工業(yè)出版社，2003年。 2、《環(huán)境聲學與噪聲控制》，潘仲麟主編，杭州大學出版社，1997年。 3、《環(huán)境聲學基礎》，孫廣榮主編，南京大學出版社，1995年。 4、《環(huán)境工程手冊》，鄭長聚主編，高教出版社，2000年。 期刊： 1、《環(huán)境工程》 2、《環(huán)境污染與防治》 　　3、《噪聲與振動控制》 七、成績評定 1、平時課程作業(yè)、考勤占本課程考核總成績的40%，考試占60%。 　2、根據(jù)《西南科技大學學分制學籍管理暫行辦法》（西南科大發(fā)[2001]207號）第十二條規(guī)定：有下列情形之一者，取消考核資格，必須重修。1、學生(免修生除外)在一學期內，無論何種原因，累計缺課達教學時數(shù)的三分之一者；或任課教師隨機抽查缺課6次以上者；2、有、作業(yè)等環(huán)節(jié)的課程，學生未按時完成或抄襲他人作業(yè)的，當事人雙方的作業(yè)均按作弊處理，根據(jù)學生的認錯態(tài)度和補做情況，可以考慮是否給予取消考核資格。 3、本課程考試為閉巻，必須掌握的內容占60%，熟習、理解的內容占30%，一般了解的內容占10% 八、先修課程要求 本課程學生應修完《大學物理》、《工程力學》課程。 九、課程內容課時安排 根據(jù)本專業(yè)的教學計劃，本專業(yè)是培養(yǎng)具備環(huán)境工程、環(huán)保設備設計與應用以及環(huán)境資源保護等各方面的復合型高級人材。為此本課程主要教授環(huán)境噪聲控制的基本理論、技術、方法。本課程共分十二章，32學時。 第一章　緒論　　 　　 　2學時 本章的重點難點： 1、 噪聲的概念； 2、 噪聲的來源及噪聲污染的特點； 3、 環(huán)境聲學的主要研究內容。 對學生的要求： 1、 必須掌握本章的重點難點內容； 2、 了解噪聲的危害及噪聲污染控制的重要性。 課程內容： 第一節(jié) 噪聲及其危害 第二節(jié) 環(huán)境聲學的研究內容 復習題 a) 噪聲的概念、來源是什么？ b) 噪聲污染的特點？ c) 噪聲會誘發(fā)哪些疾??？ d) 環(huán)境聲學的主要研究內容？ e) 第二章　聲波的基本性質及其傳播規(guī)律　　 　6學時 本章的重點難點： 1、 聲源的概念； 2、 聲波的形成和基本類型； 3、 描述聲波的基本物理量； 4、 聲能量、聲強、聲功率的定義及計算； 5、 聲波的疊加和聲波在傳播中的衰減； 6、 聲波的反射、透射、折射和衍射。 對學生的要求： 1、 必須掌握本章的重點難點內容； 2、 熟悉聲波傳播中的三個基本方程。 課程內容： 第一節(jié) 聲波的產生及描述方法 第二節(jié) 聲波的基本類型 第三節(jié) 聲波的疊加 第四節(jié) 聲波的反射、透射、折射和衍射 復習題 a) 真空中能否傳播聲波？為什么？ b) 頻率為500Hz的聲波，在空氣中、水中和鋼中的波長分別為多少？ c) 在空氣中離點聲源2m處測得聲壓p=0.6Pa，求此處的聲強I、質點振速U和聲能密度D各是多少？ d) 計算平面波由空氣入射于水面時反射聲的大小及聲強透射系數(shù)，如果以θi=30斜入射時，折射角多大？ e) 三個聲音各自在空間某點的聲壓級為70dB、75dB和65dB，則該點的總聲壓級為多少？ f) 已知兩列聲脈沖到達人耳的時間間隔大于50ms，人耳聽覺上才可區(qū)別開這兩聲脈沖，試問人離開高墻多遠才能分辨出自己講話的聲音？ g) 兩列沿相反方向傳播的平面波的聲壓幅值均為PA,計算形成駐波聲場的波腹和波節(jié)？ 第三章　噪聲的評價和標準 　　 　3學時 本章的重點難點： 1、等響曲線、響度級和響度的定義及計算； 2、環(huán)境噪聲標準。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解我國目前有關的噪聲法規(guī)。 課程內容： 第一節(jié) 噪聲的評價量 第二節(jié) 環(huán)境噪聲評價標準和法規(guī) 復習題 a) 某發(fā)電機房工人一個工作日暴露于A聲級92dB噪聲中4h，98dB噪聲中24min，其余時間均在噪聲為75dB的環(huán)境中度求該工人一個工作日所受噪聲的等效連續(xù)A聲級？ b) 某一工作人員環(huán)境暴露于噪聲93dB計3h，90dB計4h，85dB計1h，試求其噪聲暴露率，是否符合現(xiàn)有工廠企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準？ c) 某教室環(huán)境，如教師用正常聲音講課，要使離講臺6m距離能聽清楚，則環(huán)境噪聲不能高于多少分貝？ d) 交通噪聲引起人們的煩惱，決定于噪聲的哪些因素？ e) 我國現(xiàn)行的環(huán)境噪聲標準有哪些？ 第四章　噪聲測試和監(jiān)測 　　 　3學時 本章的重點難點： 1、測量儀器； 2、聲強及聲功率測量； 3、環(huán)境噪聲監(jiān)測方法； 4、振動及其測量方法。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解機動車噪聲、航空噪聲、機器噪聲和廠界噪聲的測量方法。 課程內容： 第一節(jié) 測量儀器 第二節(jié) 聲強及聲功率測量 第三節(jié) 環(huán)境噪聲監(jiān)測方法 第四節(jié) 工業(yè)企業(yè)噪聲測量 第五節(jié) 振動及其測量方法 復習題 a) 試述聲級計的構造、工作原理及使用方法。 b) 每一個倍頻程帶包括幾個1/3倍頻程帶？ c) 舉例說明在噪聲測量中背景噪聲的修正方法。 d) 在鐵路旁某處測得：當貨車經(jīng)過時，在2.5min內的平均聲壓級為72dB，客車經(jīng)過時在1.5min內的平均聲壓級為68dB，無車通過時的環(huán)境噪聲為60dB，該處白天12h內共有65列火車通過，其中貨車45列，客車20列，計算該地白天的等效連續(xù)聲級。 第五章　環(huán)境噪聲影響評價 　 　　3學時 本章的重點難點： 1、環(huán)境噪聲評價的程序和工作內容； 2、各種環(huán)境的噪聲預測方法。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解環(huán)境噪聲影響評價的目的和意義。 課程內容： 第一節(jié) 環(huán)境噪聲影響評價的目的和意義 第二節(jié) 環(huán)境噪聲影響評價工作程序和內容 第三節(jié) 噪聲預測 第四節(jié) 公路噪聲預測 第五節(jié) 鐵路噪聲預測 第六節(jié) 機場飛機噪聲預測 第七節(jié) 工業(yè)噪聲預測 復習題 a) 簡述環(huán)境噪聲影響評價工作的程序及基本內容。 b) 對屬于規(guī)劃區(qū)內的大、中型建設工程，建成后其周圍環(huán)境噪聲級將有顯著增高，試問該工程評價工作的基本要求是什么？ c) 簡述編寫環(huán)境噪聲影響專題報告應包括哪些內容？ d) 舉例說明在環(huán)境噪聲預測中，哪些噪聲源在什么條件下可視為點聲源或線聲源？ 第六章　噪聲控制技術概述 　　 　1學時 本章的重點難點： 1、噪聲控制基本原理與原則； 2、噪聲源分析。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解城市環(huán)境噪聲控制中對噪聲的分類和控制方法。 課程內容： 第一節(jié) 噪聲控制基本原理與原則 第二節(jié) 噪聲源分析 第三節(jié) 城市環(huán)境噪聲控制 復習題 a) 試述噪聲控制的一般原則和基本程序。 b) 污染城市聲環(huán)境的聲源有幾類？如何控制？ 第七章　吸聲和室內聲場 　　 　3學時 本章的重點難點： 1、材料的聲學分類和吸聲特性； 2、多孔吸聲材料； 3、共振吸聲結構。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解室內聲場和吸聲降噪。 課程內容： 第一節(jié) 材料的聲學分類和吸聲特性 第二節(jié) 多孔吸聲材料 第三節(jié) 共振吸聲結構 第四節(jié) 室內聲場和吸聲降噪 復習題 a) 玻璃棉的密度為25kg/m3,玻璃的密度為2.5103 kg/m3，求該玻璃棉的孔隙率。 b) 在3mm厚的金屬板上鉆直徑為5mm的孔，板后空腔深20cm，今欲吸收頻率為200Hz的噪聲，試求三角形排列的孔間距。 c) 穿空板厚4mm，孔徑8mm，穿孔按正方形排列，孔距20mm，穿孔板后留有10cm厚的空氣層，試求穿孔率和共振率。 d) 某車間內，設備噪聲的特性在500Hz附近出現(xiàn)一峰值，現(xiàn)使用4mm厚的三夾板做穿孔板共振吸聲結構，空腔厚度允許有10cm，試設計結構的其他參數(shù)（穿孔板按三角形排列）。 e) 某車間地面中心處有一聲源，已知500Hz的聲功率級為90dB，該頻率的房間常數(shù)為50m2,求距聲源10m處的聲壓級。 第八章　隔聲技術 　　 　3學時 本章的重點難點： 1、隔聲的評價； 2、單層隔聲和雙層隔聲結構的特性； 3、隔聲間、隔聲罩和聲屏障。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解各種隔聲設備的設計要點。 課程內容： 第一節(jié) 隔聲的評價 第二節(jié) 單層均質密實墻的隔聲 第三節(jié) 雙層隔聲結構 第四節(jié) 隔聲間 第五節(jié) 隔聲罩 第六節(jié) 聲屏障 復習題 a) 計算下列單層均質構件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：（1）240mm厚的磚；（2）6mm厚的玻璃。 b) 計算以下構件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：（1）20mm厚的混凝土墻；（2）1mm厚的鋼板。 c) 某一隔聲墻面積12m2,其中門、窗所占的面積分別為2 m2 ，3 m2。設墻體、門、窗的隔聲量分別為50、20和15dB，求該隔墻的平均聲量。 d) 要求某隔聲罩在20000Hz時具有36dB的插入損失，罩殼材料在該頻帶的透射系數(shù)為0.0002，求隔聲罩內壁所需的平均吸聲系數(shù)。 e) 某尺寸為4.64.64.6的隔聲罩，在2kHz倍頻程的插入損失為30dB，罩項、底部和壁面的平均吸聲系數(shù)為0.9、0.1和0.5，問罩殼的平均隔聲量為若干。 第九章　消聲器 　　　3學時 本章的重點難點： 1、消聲器的評價和設計程序； 2、各種消聲器的原理及應用。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解各種消聲器受影響的因素及修正方法。 課程內容： 第一節(jié) 消聲器的分類、評價和設計程序 第二節(jié) 阻性消聲器 第三節(jié) 抗性消聲器 第四節(jié) 阻抗復合式消聲器 第五節(jié) 微穿孔板消聲器 第六節(jié) 擴散消聲器 第七節(jié) 應用實例 復習題 a) 選用同一種吸聲材料襯巾的消聲管道，管道截面積2000cm2,當截面形狀分別為圓形、正方形和1：5及2：3兩種矩形時，試問哪種截面形狀的聲音衰減量大？哪種最??？兩者相差多少？ b) 一長1m外形直徑為380mm的直管式阻性消聲器，內辟吸聲層采用厚為100mm，容重為20kg/m3的超細玻璃棉，試確定頻率大于250Hz的消聲量。 c) 某聲源排氣噪聲在125Hz處有一明顯峰值，出風口管徑為20cm，度設計一擴張室消聲器與風機配用，要求在200Hz處有20db的消聲量。 d) 某常溫氣流管道，直徑為100mm，試設計一單腔共振消聲器，要求在中心頻率63Hz的倍頻帶上有12dB的消聲量。 第十章　隔振技術及阻尼減振 　　　2學時 本章的重點難點： 1、振動控制的基本方法； 2、隔振原理及元件； 3、阻尼減振。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容； 2、了解振動對人體的影響和評價。 課程內容： 第一節(jié) 振動對人體的影響和評價 第二節(jié) 振動控制的基本方法 第三節(jié) 隔振原理 第四節(jié) 隔振元件 第五節(jié) 阻尼減振 復習題 a) 試分析，為什么拖拉機的振動，空負荷時比有負荷時大？ b) 質量為500kg的機器支承在勁度為k=900N/cm的鋼彈簧上，機器轉速為3000r/min，因轉動不平衡而產生1000N的干擾力，設系統(tǒng)的阻尼比=0，試求傳遞到基礎上的力的振幅值是多少。 c) 一臺風機安裝在一厚鋼板上，如果在鋼板的下面墊4個鋼彈簧，已知彈簧的靜態(tài)壓縮量為x=1cm，風機的轉速為900r/min，彈簧的阻尼很小略去不計，試求隔振比和傳遞效率。 d) 一臺風機連同機座總重量為8000N，轉速為1000r/min，試設計一種隔振裝置，將風機的振動激勵力減弱為原來的10%。 第十一章　環(huán)境噪聲控制應用實例 　 　　2學時 本章的重點難點： 1、將前面所學與實際工程應用相結合 對學生的要求： 1、將前面幾章所學的理論貫穿于實際工程中 課程內容： 第一節(jié) 柴油發(fā)電機房噪聲控制工程設計 第二節(jié) 高架道路聲屏障設計 第三節(jié) 民用建筑隔聲窗的設計 復習題 運用所學原理及方法，對我校污水處理廠泵房進行噪聲控制設計。 第十二章 聲學實驗 2學時 本章的重點難點： 1、入射聲系數(shù)的測量方法； 2、道路交通噪聲的測量方法。 對學生的要求： 1、必須掌握本章的重點難點內容 2、了解道路聲屏插入損失的測量方法 課程內容： 第一節(jié)入射聲系數(shù)的測量 第二節(jié)道路交通噪聲的測量 第三節(jié) 道路聲屏插入損失的測量方法 復習題 a) 簡述測量垂直入射聲系數(shù)的方法及步驟。 b) 簡述道路交通噪聲的測量方法。