空壓機(jī)房吸聲降噪處理設(shè)計(jì)

1、目錄1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書22設(shè)計(jì)依據(jù)33設(shè)計(jì)原則34設(shè)計(jì)說明45計(jì)算步驟4 5.1房間面積計(jì)算4 5.2計(jì)算臨界半徑rc4 5.3吸聲設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算5 5.4吸聲材料的選擇及計(jì)算5 5.5結(jié)論76參考文獻(xiàn)81課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)任務(wù)：吸聲降噪設(shè)計(jì)某工廠空壓機(jī)房設(shè)有2臺空壓機(jī)，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(jī)房噪聲降到90dB（A），因此選用NR80評價(jià)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）631252505001000200040008000聲壓級（dB）10395929284.58379.575.51.2工

2、程名稱：空壓機(jī)房降噪設(shè)計(jì)在此處鍵入公式。1.2.1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。1.2.2噪聲源位置：地面中央，Q=21.2.3要求：按NR80設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。2設(shè)計(jì)依據(jù)吸聲降噪只能對混響聲起到顯著效果，其降噪量一般為310dB，室內(nèi)的聲源情況對吸聲降噪效果影響較大，故應(yīng)了解房間的幾何特性及吸聲處理前的聲學(xué)特性。吸聲技術(shù)包括:利用多孔吸聲材料進(jìn)行吸聲和利用共振吸聲結(jié)構(gòu)兩大類。由于吸聲材料的孔隙尺寸與高頻聲波的波長相近，所以多孔吸聲材料一般對高頻聲吸聲效果好，對低頻聲吸聲效果差。共

3、振吸聲結(jié)構(gòu)是由多孔吸聲材料與穿孔板組成的吸聲結(jié)構(gòu)，利用共振吸聲原理研制的各種吸聲結(jié)構(gòu)可改善低頻吸聲性能，常用的有薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板工振吸聲結(jié)構(gòu)等。通過空壓機(jī)房內(nèi)距離噪聲源2m所測得的聲壓級可知中低頻噪聲所占比重較大。因此，此次空壓機(jī)房降噪設(shè)計(jì)選用共振吸聲結(jié)構(gòu)。3設(shè)計(jì)原則（1）先對聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理，如改進(jìn)設(shè)備、加隔聲罩、消聲器或建隔聲墻、隔聲間等。（2）當(dāng)房間內(nèi)平均吸聲系數(shù)很小時(shí)，采取吸聲處理才能達(dá)到預(yù)期效果。單獨(dú)的風(fēng)機(jī)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(shí)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(shí)

4、，宜采用局部吸聲處理，同時(shí)設(shè)置隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產(chǎn)車間宜做吸聲處理。（3）在靠近聲源直達(dá)聲占支配地位的產(chǎn)所，采取吸聲處理，不能達(dá)到理想的降噪效果。（4）通常吸聲處理只能取得310dB的降噪效果。（5）若噪聲高頻成分很強(qiáng)，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強(qiáng)，可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)：若噪聲中各個(gè)頻率成分都很強(qiáng)，可選用復(fù)合穿孔板或微孔板吸聲結(jié)構(gòu)。通常要把幾種方法結(jié)合，才能達(dá)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(fēng)、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(jì)因素。

5、4設(shè)計(jì)說明通過空壓機(jī)房內(nèi)距離噪聲源2m所測得的聲壓級可知中低頻噪聲所占比重較大，且空壓機(jī)臺數(shù)只有2臺，不宜建立隔聲間。因此，此次空壓機(jī)房降噪設(shè)計(jì)選用共振吸聲結(jié)構(gòu)，依據(jù)NR80評價(jià)曲線將噪聲降至90dB。5計(jì)算步驟5.1 房間面積計(jì)算S天=S地=10×6=60m2 S墻1=S墻3=10×4=40m2 S墻2=S墻4=6×4=24m25.2計(jì)算臨界半徑rc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)：表2 混凝土材料無規(guī)入射吸聲系數(shù)（T）混凝土地面（涂油漆）125Hz250Hz500Hz1000Hz200

6、0Hz4000HzT0.010.010.010.020.020.02室內(nèi)平均吸聲系數(shù)為=（0.01×3+0.02×3）6=0.015房間常數(shù)R=S（1-）=248×0.015（1-0.015）=3.78指向性因數(shù)Q=2臨界半徑rc=14QR=142×3.783.14=0.39m<2m所以該房間聲場為混響聲，采用吸聲降噪效果較佳。5.3吸聲設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算表3吸聲設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表序號項(xiàng)目各倍頻帶中心頻率下的參數(shù)說明125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz1距空壓機(jī)2m處噪聲聲壓級/dB95929284.58379.5實(shí)測值2噪聲容

7、許標(biāo)準(zhǔn)/dB908582807876NR8噪聲評價(jià)曲線3所需降噪量/dB57104.553.5 2-14處理前平均吸聲系數(shù)10.010.010.010.020.020.02P94 表1-355處理后應(yīng)有的平均吸聲系數(shù)20.03 0.05 0.10 0.06 0.06 0.04 2=1×100.1LP6現(xiàn)有吸聲量/m22.482.482.484.964.964.96 A1=S1,S=248m, A2= A1×100.1LP7應(yīng)有吸聲量/m27.84 12.43 24.80 13.98 15.68 11.10 8需要增加的吸聲量/m25.36 9.95 22.32 9.02 1

8、0.72 6.14 7-65.4吸聲材料的選擇及計(jì)算由已知的表1可知該房間的中、低頻成分很強(qiáng)，所以可選用穿孔板加棉再加空氣玻璃層作為吸聲材料。選擇穿孔板加棉再加空氣玻璃層作為吸聲材料，由環(huán)境物理性污染控制工程P89查得各頻率下材料的吸聲系數(shù)。如下表（表4）：表4組合共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)(3)種類吸聲結(jié)構(gòu)吸聲層厚/cm各頻率下的吸聲系數(shù)3護(hù)面結(jié)構(gòu)125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz穿孔板加棉再加空氣玻璃層前置6mm板厚t=7mm2.50.50 0.85 0.90 0.60 0.35 0.20 穿孔率p=6%空氣層厚150mm假設(shè)需要安裝的材料面積是S材，則有： S

9、材3+（248-S材)12482 當(dāng)f=125Hz時(shí)，0.5S材(248-S材)× 0.01/248 /0.03S材/10.12m2 當(dāng)f=250Hz時(shí)，0.85S材(248-S材)× 0.01/248 /0.05S材/11.81 m2 當(dāng)f=500Hz時(shí)，0.90S材(248-S材)× 0.01/248/ 0.10S材/25.08 m2 當(dāng)f=1000Hz時(shí)，0.60S材(248-S材)× 0.02/248 /0.06S材/17.10m2 當(dāng)f=2000Hz時(shí)，0.35S材(248-S材)× 0.02/248 /0.06S材/30.06m2

10、當(dāng)f=4000Hz時(shí)，0.20S材(248-S材)× 0.02/248 /0.04S材/27.56 m2綜上需要安裝的材料面積為S材/30.06m2 ，取S材=35.0m2 裝上材料后，假設(shè)墻面的平均吸聲系數(shù)為4，則：4=31×3+(248-31)×1248當(dāng)f=125HZ時(shí)，=0.5×35(248-35)× 0.01/248=0.08 驗(yàn)算：=1×100.1LP Lp=9.0dB>5dB當(dāng)f=250HZ時(shí)，=0.85×35(248-35)× 0.01/248=0.13驗(yàn)算：=1×100.1LPLp

11、=11.1dB>7dB當(dāng)f=500HZ時(shí)，=0.90×35(248-35)× 0.01/248=0.14驗(yàn)算：=1×100.1LPLp=11.5dB>10dB當(dāng)f=1000HZ時(shí)，=0.50×35(248-35)× 0.02/248=0.09驗(yàn)算：=1×100.1LPLp=6.5dB>4.5dB當(dāng)f=2000HZ時(shí)，=0.35×35(248-35)× 0.02/248=0.07驗(yàn)算：=1×100.1LPLp=5.4dB>5dB當(dāng)f=4000HZ時(shí)，=0.2×35(248-

12、35)× 0.02/248=0.05驗(yàn)算：=1×100.1LP Lp=4.0dB>3.5dB表5吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果表(3)項(xiàng)目各倍頻帶中心頻率125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz穿孔板加棉再加空氣玻璃層吸聲系數(shù)30.50 0.85 0.90 0.50 0.35 0.20 穿孔板加棉再加空氣玻璃層至少達(dá)到面積/m210.12 11.81 25.08 17.10 30.06 27.56 穿孔板加棉再加空氣玻璃層實(shí)際所用面積/m235.00 處理后平均吸聲系數(shù)40.08 0.13 0.14 0.09 0.07 0.05 減噪量/dB9.0 11.

13、1 11.5 6.5 5.4 4.0 因此，所選材料符合設(shè)計(jì)任務(wù)要求。6參考文獻(xiàn)1王丹玲.室內(nèi)設(shè)計(jì)中的吸音降噪設(shè)計(jì)J.甘肅高師學(xué)報(bào).2003(10)2李連山，楊建設(shè).環(huán)境物理性污染控制工程M.武漢：華中科技出版社.2013(01)3陳杰瑢.物理性污染控制M.北京：高等教育出版社.20074孫遜.噪聲污染的控制J.資源節(jié)約和綜合利用.1999(09)次序項(xiàng)目說明6312525050010002000400080001距噪聲源2m處倍頻程聲壓級/dB10395929284.58379.575.5測量2噪聲容許值/dB(NR-80)98.791.686.482.728077.775.974.4設(shè)計(jì)目

14、標(biāo)3需要減噪量Lp4.33.45.69.284.55.33.61.1124處理前房間混響時(shí)間/S測量5處理前平均吸聲系數(shù)1由式（2-114）計(jì)算6所需平均吸聲系數(shù)2由式（2-113）計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算步驟見表計(jì)算步驟說明如下：1、記錄控制室的尺寸、體積、總面積、噪聲源的種類和位置等；2、在表的第一行記錄噪聲的倍頻程聲壓級測量值；3、在表的第二行記錄NR-80的各個(gè)倍頻程聲壓級；4、在各個(gè)倍頻程聲壓級由第一行減去第二行，出現(xiàn)負(fù)值時(shí)記為0；5、混響時(shí)間的測量值記錄在第四行，并由此計(jì)算出平均吸聲系數(shù)1，并記錄在第五行；6、用式（2-132）計(jì)算出所需平均吸聲系數(shù)2，記錄在第六行；7、參考各種材料的吸聲系數(shù)

15、，使平均吸聲系數(shù)達(dá)到第六行所列的2以上，然后確定控制室各部分的裝修。一、記錄房間尺寸、體積、總表面積、噪聲源的種類和位置等事項(xiàng)。 1、該計(jì)算機(jī)房的長、寬、高分別為：L=6m,W=6m,H=3m. 2、體積為：V=L×W×H=6×6×3=108m3. 3、總表面積為：S=2（L×W+L×H+W×H）=2×（6×6+6×3+6×3）=144m2. 4、噪聲源的種類和位置：裝置在6×3米側(cè)墻的中部的空調(diào)是主要噪聲源。 二、該噪聲的倍頻程聲壓級測量值，即現(xiàn)有噪聲（dB）如任務(wù)表的第一

16、行所示。 三、計(jì)算NR-60的各個(gè)倍頻程聲壓級，即設(shè)計(jì)目標(biāo)值NR-60（dB），記錄在任務(wù)表的第二行。 倍頻程聲壓級Lp與NR的關(guān)系：Lp = a + bNR 式中 Lp各中心頻率下NR數(shù)對應(yīng)的聲壓級，dB；NR噪聲評價(jià)數(shù)，dB，本設(shè)計(jì)取80 dB； a、b各中心頻率對應(yīng)的系數(shù)，其為常數(shù)，可由書P39表2-9查出。 則相應(yīng)的數(shù)值和計(jì)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=-3.51.015×80=77.7dB Lp，4000=-6.11.025×80=75.9dBLp，8000=-81.030×80=74.4dB四、計(jì)算所需降噪量Lp（dB）, 記錄在任務(wù)表的第三行。 對各個(gè)倍頻程聲壓級由任務(wù)表的第一行減去第二行，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)值時(shí)記為0。 則相應(yīng)的數(shù)值和計(jì)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