目录
1课程设计任务书 .............................................. 2
2设计依据 .......................................................... 3
3设计原则 .......................................................... 3
4设计说明 .......................................................... 4
5计算步骤 .......................................................... 4
5.1房间面积计算 ............................................. 4
5.2计算临界半径rc ......................................... 4
5.3吸声设计数据计算 ..................................... 5
5.4吸声材料的选择及计算 ............................. 5
5.5结论 ............................................................. 7
6参考文献 .......................................................... 8
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
1.2工程名称:
空压机房降噪设计
1.2.1房间尺寸:
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=2
1.2.3要求:
按NR80设计。完成设计计算说明书一份。
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3~10dB,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3~10dB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、防尘等工艺要求。
(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
S墙2=S墙4=m2
5.2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 0.01 250Hz 0.01 500Hz 0.01 1000Hz 2000Hz 4000Hz 0.02 0.02 0.02
室内平均吸声系数为
房间常数R
指向性因数Q=2
临界半径rc
所以该房间声场为混响声,采用吸声降噪效果较佳。
5.3吸声设计数据计算
表3吸声设计数据记录表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
项目
距空压机2m处噪声
声压级/dB 噪声容许标准/dB 所需降噪量/dB 处理前平均吸声系数 处理后应有的平均吸声系数
现有吸声量/m2 应有吸声量/m 需要增加的吸声量
/m2
2
各倍频带中心频率下的参数
125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz 95 90 5 0.01 0.03 2.48
92 85 7 0.01 0.05 2.48
92 82 10 0.01 0.10 2.48
84.5 80 4.5 0.02 0.06 4.96
83 78 5 0.02 0.06 4.96 15.68 10.72
79.5 76 3.5 0.02 0.04 4.96 11.10 6.14
说明 实测值 NR8θ噪声评价曲线
P94 表1-35 ,
7.84 12.43 24.80 13.98 5.36
9.95 22.32
9.02
S=248m,
5.4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,所以可选用穿孔板加棉再加空气玻璃层作为吸声材料。
选择穿孔板加棉再加空气玻璃层作为吸声材料,由《环境物理性污染控制工程》P89查得各频率下材料的吸声系数。如下表(表4):
表4组合共振吸声结构的吸声系数()
种类
吸声结构 护面结构 前置Ф6mm 板厚t=7mm 穿孔率p=6% 空气层厚
吸声层厚/cm 2.5 150mm
各频率下的吸声系数
125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz0.50
0.85
0.90
0.60
0.35
0.20
穿孔板加棉再加空气玻璃层
假设需要安装的材料面积是S材,则有:
①
当f=125Hz时,〔0.5S材+(248-S材)× 0.01〕/248 ?0.03
空压机房吸声降噪处理设计.doc下载
?S材?10.12m2
② 当f=250Hz时,〔0.85S材+(248-S材)× 0.01〕/248 ?0.05 ?S材?11.81m2
③ 当f=500Hz时,〔0.90S材+(248-S材)× 0.01〕/248? 0.10 ?S材?25.08m2
④ 当f=1000Hz时,〔0.60S材+(248-S材)× 0.02〕/248 ?0.06 ?S材?17.10m2
⑤ 当f=2000Hz时,〔0.35S材+(248-S材)× 0.02〕/248 ?0.06 ?S材?30.06m2
⑥ 当f=4000Hz时,〔0.20S材+(248-S材)× 0.02〕/248 ?0.04 ?S材?27.56m2
综上需要安装的材料面积为S材?30.06m2 ,取S材=35.0m2 装上材料后,假设墙面的平均吸声系数为 ①当f=125HZ时,4=〔0.5×35+(248)× 0.01〕/248=0.08 验算:4=?ΔLp=9.0dB>5dB
②当f=250HZ时,4=〔0.85×35+(248)× 0.01〕/248=0.13 验算:4=?ΔLp=11.1dB>7dB
③当f=500HZ时,4=〔0.90×35+(248)× 0.01〕/248=0.14 验算:4=?ΔLp=11.5dB>10dB ④当f=1000HZ时,4=〔0.50×35+(248)× 0.02〕/248=0.09 验算:4=?ΔLp=6.5dB>4.5dB
⑤当f=2000HZ时,4=〔0.35×35+(248)× 0.02〕/248=0.07 验算:4=?ΔLp=5.4dB>5dB
⑥当f=4000HZ时,4=〔0.2×35+(248)× 0.02〕/248=0.05 验算:4=?ΔLp=4.0dB>3.5dB
表5吸声结构设计成果表()
项目 穿孔板加棉再加空气玻璃层吸声系数 穿孔板加棉再加空气玻璃层至少达到
面积/m2 穿孔板加棉再加空气玻璃层实际所用
面积/m2 处理后平均吸声系
数 减噪量/dB
0.08 9.0
0.13 11.1
0.14 11.5
125Hz 0.50 10.12
250Hz 0.85 11.81
各倍频带中心频率 500Hz 1000Hz 2000Hz 0.90 25.08
0.50 17.10
0.35 30.06
4000Hz 0.20 27.56
35.00
0.09 6.5
0.07 5.4
0.05 4.0
因此,所选材料符合设计任务要求。
6参考文献
[1]王丹玲.室内设计中的吸音降噪设计[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.2007 [4]孙逊.噪声污染的控制[J].资源节约和综合利用.1999(09)
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;
6、用式(2-132)计算出所需平均吸声系数,记录在第六行;
7、参考各种材料的吸声系数,使平均吸声系数达到第六行所列的以上,然后确定控制室各部分的装修。
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×W×H=6×6×3=108m3.
3、总表面积为:S=2(L×W+L×H+W×H)=2×(6×6+6×3+6×3)=144m2.
4、噪声源的种类和位置:装置在6×3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Lp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=35.5+0.790×80=98.7dB
Lp,125=22+0.870×80=91.6dB
Lp,250=12+0.930×80=86.4dB
Lp,500=4.8+0.974×80=82.72dB
Lp,1000=0+1.000×80=80dB
Lp,2000=-3.5+1.015×80=77.7dB
Lp,4000=-6.1+1.025×80=75.9dB
Lp,8000=-8+1.030×80=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。数值和计算值如下所示:
△Lp,63= Lp,125'- Lp,63=103-98.7=4.3
△Lp,125= Lp,125'- Lp,125=95-91.6=3.4
△Lp,250= Lp,250'- Lp,250=92-86.4=5.6
△Lp,500= Lp,500'- Lp,500=92-82.72=9.28
△Lp,1000= Lp,1000'- Lp,1000 =84.5-80=4.5
△Lp,2000= Lp,2000'- Lp,2000=83-77.7=5.3
△Lp,4000= Lp,4000'- Lp,4000=79.5-75.9=3.6
△Lp,8000= Lp,125'- Lp,8000=75.5-74.4=1.1
则相应的
五、现有平均吸声系数α1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α2,记录在任务表的第五行。 因为室内某点的声压级
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