整體聲源預(yù)測(cè)模式

1、整體聲源預(yù)測(cè)模型丹麥、挪威、瑞典、芬蘭北歐四國(guó)的聲學(xué)工作者丁上世紀(jì)70年代中葉，聯(lián)合對(duì)工廠環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)這項(xiàng)課題進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的研究，發(fā)表了 “工廠環(huán)境噪聲的一般預(yù)測(cè)方法”、“工廠建筑物正面噪聲輻射的預(yù)測(cè)” 等成果報(bào)告，提出了工 廠環(huán)境噪聲的預(yù)測(cè)方法，我們稱之為 Stueber預(yù)測(cè)模式。它的基本思路是，將整 個(gè)工廠或車間看作一個(gè)特大聲源，我們稱它為整體聲源。整體聲源輻射的聲波在 距聲源中心為r的受聲點(diǎn)處的聲壓級(jí)為L(zhǎng)p=Lw-2： A（1.14）式中Lp為受聲點(diǎn)的聲壓級(jí)（dB）,Lw為整體聲源的聲功率級(jí)（dB）,Lw由Stteber受聲點(diǎn)圖1.7聲功率測(cè)量示意圖公式（1.15）求得，站 為聲波在

2、傳播過程中各種因素衰減量之和。預(yù)測(cè)計(jì)算的 關(guān)鍵是要求得Lw。將一座工廠或車間看作一個(gè)特大聲源， 如圖1.7所示，Sp為車間面積，ABCD 為測(cè)點(diǎn)連線，Sa為連線圍成的區(qū)域面積；D為連線至車間外墻面的距離，各處可 不均等，當(dāng)相鄰兩測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)之差大丁 10dB時(shí)，可變動(dòng)D值使其小丁 10dB 為止；D為連線至車間外墻面的平均距離，一般取在0.05J禺至0.5"嬴 范圍內(nèi)；d為相鄰測(cè)點(diǎn)的間距，取d=1.8D;傳聲器高度h = H +0.025jSp , H為車間聲源 的平均高度，h限定在10m以內(nèi)，若超過10m仍取10m。布點(diǎn)后測(cè)量各點(diǎn)的聲 壓級(jí)Lpi,并求其平均值、，最后用下式求車間的

3、聲功率級(jí) Lw:(1.15)Lw =L7 +10lg(2Sa +hl)+0.® 志 +10lg-=氣Sp式中aa為空氣吸收系數(shù)，l為測(cè)點(diǎn)連續(xù)總長(zhǎng)(m)由丁特大聲源向外輻射的聲功率各方向是不均勻的， 因此必須考慮聲源的指 向特性，其公式修正為(1.16)Lw (=Lw * L pe雖然,用Stueber公式(1.15)能求出Lw,但事實(shí)上是有困難的。首先，評(píng)價(jià)在建房之前，不可能通過測(cè)量求得式(1.15)中的M。其次，式(1.15)中 因子較多，計(jì)算繁復(fù)。在估算時(shí)，可作如下簡(jiǎn)化，當(dāng)D << g 時(shí)，Sa由Sp由S , 式(1.15)的第三項(xiàng)因?yàn)閍a很小(如1000Hz, aa

4、=0.004dB/m),最后項(xiàng)約(-2dB) 左右，與前項(xiàng)相比，最后兩項(xiàng)可略，即式(1.15)變?yōu)長(zhǎng)w 充 Lpi +10lg(2S + hl)(1.17)在工程計(jì)算時(shí)，上式還可簡(jiǎn)化為L(zhǎng)w 整 »+10lg(2S)(1.18)式中S為擬建車間或廠房的面積。1. Lpi的估算 p擬建車間的面積，一般是可以知道的。由式(1.18)可見，求得整體聲源聲功率級(jí)的關(guān)鍵在丁求Lpi?？捎上率焦浪鉒pi :(1.19)Lpi =Lr - .Lr式中Lr為車間的平均噪聲級(jí)，ALr為車間的平均屏蔽衰減。車間的噪聲級(jí)最好能從同類車間的類比調(diào)查得到， 或根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)備等 各項(xiàng)數(shù)據(jù)，根據(jù)豐富的工作經(jīng)驗(yàn)作

5、出估計(jì)。表1.2給出幾種車間噪聲級(jí)的范圍。表1.2十類工廠車間噪聲工廠車間 鋼鐵 石油 機(jī)械 建筑 電子80-1180-10 80-1180-1170-85噪聲級(jí)(dB)0005工廠車間紡織鐵道印刷食品 造紙?jiān)肼暭?jí)(dB)80-10580-11570-9570-90 80-90把車間看成一個(gè)隔聲問，其隔聲量由廠房的墻、門、窗等綜合而成的平均隔聲量(即屏蔽衰減)，由下式計(jì)算：.1一、ALr =10lg(1.20)T式中是廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均透聲系數(shù)，E=1.21 、5式中¥, S分別為第i構(gòu)件的透聲系數(shù)和面積。普通廠房構(gòu)件的透聲系數(shù)由表1.3給出。表1.3普通廠房構(gòu)件的透聲系數(shù)墻門T10

6、2102 10；3.2 10例某棉紡織廠擬引進(jìn)64臺(tái)無梭劍桿織機(jī)，車間回枳為42 x50 (m2)。根據(jù)類比廠調(diào)查，車間面積1300 (m2)，進(jìn)口無梭劍桿織布機(jī)38臺(tái)，車間的平均聲 級(jí)92.5dB。兩車問織機(jī)的分布密度相近，預(yù)測(cè)時(shí)的擬建車間的平均聲級(jí)取 92.5dB, 車間的隔聲根據(jù)所給參數(shù)算得 22.3dB,取20dB,即Lpi = 92.5 - 20 = 72.5dB丁是，車間(作為整體聲源)的聲功率級(jí)為L(zhǎng)w10lg(2S) =72.5 10lg(2 2100) =108.7(dB)為比較式(1.15), (1.18)的誤差，我們?nèi)?h=1.5m, aa=0.002, D=1m,SfSa

7、«42X50=2100 (m2)，代人式(1.18)有：Lw = Lpi - 10lg（2 2100 1.5 184）10.5 0.002 25 2100 1g 42100= 107.8（dB）計(jì)算結(jié)果相差0.9dB,而且用式（1.18）計(jì)算的值比式（1.15）的值大，更具安 全?？梢?，用式（1.18）作為工程預(yù)測(cè)計(jì)算是能滿足精度的。2. ZAi的估算式（1.14）中的WA是聲波在傳播途徑中各種因素引起的衰減量之和，除了 距離衰減的因素之外，還受到如建筑物、露天大型設(shè)備以及地形地貌等的屏蔽作 用，或由丁空氣吸收、溫度梯度、逆風(fēng)效應(yīng)和霧、云、雨、雪等氣候的影響，使 聲音傳播至受聲點(diǎn)時(shí)均

8、有不同的衰減。聲傳播衰減已有眾多的研究，并已取得豐碩的成果，這在許多聲學(xué)文獻(xiàn)中可 以見到，盡管某些問題如方向性等還有待探討，但對(duì)工廠噪聲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)已有足夠 的計(jì)算方法和若干數(shù)據(jù)可供選用。在可行性研究階段主要考慮噪聲對(duì)環(huán)境的最不 利情況，在滿足工程精度的前提下，僅考慮距離衰減、屏蔽衰減和空氣吸收衰減。 距離衰減Ad距離衰減由下式計(jì)算：Ad =101g（2 町2）（1.22）式中，r是整體聲源的中心到受聲點(diǎn)的距離。 空氣吸收衰減Aa聲音在空氣中傳播時(shí)，由丁空氣的導(dǎo)熱及粘度而導(dǎo)致聲能變?yōu)闊崮芏模?這概括定義為典型的空氣吸收?？諝鈱?duì)聲音的衰減很大程度上取決丁聲的頻 率和空氣的相對(duì)濕度，而與空氣的溫度關(guān)系并不大?？諝鈱?duì)聲音的吸收，在較短的距