1、目录1 课程设计任务书 .22 设计依据 .33 设计原则 .34 设计说明 .45 计算步骤 .45.1 房间面积计算 45.2 计算临界半径 rc 45.3 吸声设计数据计算 55.4 吸声材料的选择及计算 55.5 结论 76 参考文献 .8- 1 -1 课程设计任务书1.1 设计任务:吸声降噪设计某工厂空压机房设有 2 台空压机,距噪声源 2m,测得的各频带声压级如表 1 所示。现欲采用吸声处理使机房噪声降到 90dB(A),因此选用NR80 评价曲线,请选择吸声材料的品种和规格,以及材料的使用面积。表 1 各频带声压级倍频带中心频率(Hz)63 125 250 500 1000 20
2、00 4000 8000声压级(dB) 103 95 92 92 84.5 83 79.5 75.51.2 工程名称:空压机房降噪设计1.2.1 房间尺寸:在此处键入公式。10m(长)6m(宽)4m(高),容积 V=240m3,内表面积 S=248m2,内表面积为混凝土面。1.2.2 噪声源位置:地面中央,Q=21.2.3 要求:按 NR80 设计。完成设计计算说明书一份。- 2 -2 设计依据吸声降噪只能对混响声起到显著效果,其降噪量一般为 310dB,室内的声源情况对吸声降噪效果影响较大,故应了解房间的几何特性及吸声处理前的声学特性。吸声技术包括:利用多孔吸声材料进行吸声和利用共振吸声结构
3、两大类。由于吸声材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近,所以多孔吸声材料一般对高频声吸声效果好,对低频声吸声效果差。共振吸声结构是由多孔吸声材料与穿孔板组成的吸声结构,利用共振吸声原理研制的各种吸声结构可改善低频吸声性能,常用的有薄板共振吸声结构、薄膜共振吸声结构、穿孔板工振吸声结构等。通过空压机房内距离噪声源 2m 所测得的声压级可知中低频噪声所占比重较大。因此,此次空压机房降噪设计选用共振吸声结构。3 设计原则(1)先对声源进行隔声、消声等处理,如改进设备、加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。(2)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
4、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做吸声处理。(3)在靠近声源直达声占支配地位的产所,采取吸声处理,不能达到理想的降噪效果。(4)通常吸声处理只能取得 310dB 的降噪效果。(5)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。(6)选择吸声材料或结构,必须考虑防火、防潮、防腐蚀、
5、防尘等工艺要求。- 3 -(7)选择吸声处理方式,必须兼顾通风、采光、照明及装修、施工、安装的方便因素,还要考虑省工、省料等经济因素。4 设计说明通过空压机房内距离噪声源 2m 所测得的声压级可知中低频噪声所占比重较大,且空压机台数只有 2 台,不宜建立隔声间。因此,此次空压机房降噪设计选用共振吸声结构,依据 NR80 评价曲线将噪声降至 90dB。5 计算步骤5.1 房间面积计算S 天 =S 地 = m2 S 墙 1=S 墙 3= m2 106=60 104=40S 墙 2=S 墙 4= m264=245.2 计算临界半径 rc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
6、的吸声系数如下表(表 2),即为处理前的吸声系数:表 2 混凝土材料无规入射吸声系数( )混凝土地面(涂油漆) 125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02室内平均吸声系数为 =( 0.013+0.023)6 =0.015房间常数 R =( 1) =2480.015( 10.015) =3.78指向性因数 Q=2临界半径 rc =14=1423.783.14=0.395dB41100.1当 f=250HZ 时, =0.8535(248 ) 0.01/248=0.13435验算: = Lp=11.1dB7
7、dB41100.1当 f=500HZ 时, =0.9035(248 ) 0.01/248=0.14435验算: = Lp=11.5dB10dB41100.1当 f=1000HZ 时, =0.5035(248 ) 0.02/248=0.09435- 6 -验算: = Lp=6.5dB4.5dB41100.1当 f=2000HZ 时, =0.3535(248 ) 0.02/248=0.07435验算: = Lp=5.4dB5dB41100.1当 f=4000HZ 时, =0.235(248 ) 0.02/248=0.05435验算: = Lp=4.0dB3.5dB41100.1表 5 吸声结构设计
8、成果表( )3各倍频带中心频率项目125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz穿孔板加棉再加空气玻璃层吸声系数 3 0.50 0.85 0.90 0.50 0.35 0.20 穿孔板加棉再加空气玻璃层至少达到面积/m210.12 11.81 25.08 17.10 30.06 27.56 穿孔板加棉再加空气玻璃层实际所用面积/m235.00 处理后平均吸声系数 4 0.08 0.13 0.14 0.09 0.07 0.05 减噪量/dB 9.0 11.1 11.5 6.5 5.4 4.0 因此,所选材料符合设计任务要求。6 参考文献- 7 -1王丹玲.室内设计中
9、的吸音降噪设计J.甘肃高师学报.2003(10)2李连山,杨建设.环境物理性污染控制工程M.武汉:华中科技出版社.2013(01)3陈杰瑢.物理性污染控制M.北京:高等教育出版社.20074孙逊.噪声污染的控制J.资源节约和综合利用.1999(09)次序 项目 说明63 125 250 500 1000 2000 4000 80001 距噪声源2m 处倍频程声压级/dB103 95 92 92 84.5 83 79.5 75.5 测量2 噪声容许值/dB(NR-80)98.7 91.6 86.4 82.7280 77.7 75.9 74.4 设计目标3 需要减噪量 L p4.3 3.4 5.6
10、 9.28 4.5 5.3 3.6 1.1 124 处理前房间混响时间/S测量5 处理前平均吸声系数 1由式(2-114)计算6 所需平均吸声系数2由式(2-113)计算设计计算步骤见表计算步骤说明如下:1、记录控制室的尺寸、体积、总面积、噪声源的种类和位置等;2、在表的第一行记录噪声的倍频程声压级测量值;3、在表的第二行记录 NR-80 的各个倍频程声压级;4、在各个倍频程声压级由第一行减去第二行,出现负值时记为 0;5、混响时间的测量值记录在第四行,并由此计算出平均吸声系数 ,并记录在第五行;1- 8 -6、用式(2-132)计算出所需平均吸声系数 ,记录在第六行;27、参考各种材料的吸声
11、系数,使平均吸声系数达到第六行所列的 以上,然后确定控2制室各部分的装修。一、记录房间尺寸、体积、总表面积、噪声源的种类和位置等事项。 1、该计算机房的长、宽、高分别为:L=6m,W=6m,H=3m. 2、体积为:V=L WH=663=108m3. 3、总表面积为:S=2(L W+LH+WH)=2 (6 6+63+63)=144m2. 4、噪声源的种类和位置:装置在 63 米侧墙的中部的空调是主要噪声源。 二、该噪声的倍频程声压级测量值,即现有噪声(dB)如任务表的第一行所示。 三、计算 NR-60 的各个倍频程声压级,即设计目标值 NR-60(dB),记录在任务表的第二行。 倍频程声压级 L
12、p 与 NR 的关系:Lp = a + bNR 式中 Lp 各中心频率下 NR 数对应的声压级,dB;NR噪声评价数,dB,本设计取 80 dB; a、b各中心频率对应的系数,其为常数,可由书 P39 表 2-9 查出。 则相应的数值和计算值如下所示: Lp, 63=35.50.790 80=98.7dBLp, 125=220.870 80=91.6dB Lp, 250=120.930 80=86.4dB Lp, 500=4.80.974 80=82.72dB Lp, 1000=01.000 80=80dB Lp, 2000=-3.51.01580=77.7dB Lp, 4000=-6.11.
13、02580=75.9dB- 9 -Lp, 8000=-81.030 80=74.4dB四、计算所需降噪量Lp( dB), 记录在任务表的第三行。 对各个倍频程声压级由任务表的第一行减去第二行,当出现负值时记为 0。 则相应的数值和计算值如下所示: Lp,63= Lp,125- Lp,63=103-98.7=4.3Lp,125= Lp,125- Lp,125=95-91.6=3.4Lp,250= Lp,250- Lp,250=92-86.4=5.6Lp,500= Lp,500- Lp,500=92-82.72=9.28Lp,1000= Lp,1000- Lp,1000 =84.5-80=4.5Lp,2000= Lp,2000- Lp,2000=83-77.7=5.3Lp,4000= Lp,4000- Lp,4000=79.5-75.9=3.6Lp,8000= Lp,125- Lp,8000=75.5-74.4=1.1五、现有平均吸声系数 1 如任务表中的第四行所示。 六、根据降噪量公式计算出处理后应有平均吸声系数 2,记录在任务表的第五行。 因为室内某点的声压级