環境噪聲吸聲降噪設計控制工程

人們的生活離不開聲音，各種聲音在人們的生活和工作中起著非常重要的作用。聲音是幫助人們溝通信息的重要媒介，是人們傳情達意的重要手段。因為有了聲音，人們才能用語言交流思想，進行工作，展開一切社會活動。但是另一方面，有些聲音卻影響人們的學習，工作休息，甚至危機人們的健康。比如震耳欲聾的大型鼓風機噪聲，尖叫刺耳的電鋸聲，以及高壓排氣放空噪聲等，則使人心煩意亂，損害聽力，并能誘發出多種疾病。又比如，盡管是悅耳動聽的樂聲，但對于要入睡的人們來說，可能是一種干擾，是不需要的聲音。判斷一個聲音是否屬于噪聲，主觀上的因素往往起著決定性的作用，同一個人對同一種聲音，在不同的時間，地點和條件下，往往會產生不同的主觀判斷。比如，在心情舒暢或休息時，人們喜歡收聽音樂；而當心緒煩躁或集中精力思考問題時，往往會主動去關閉各種音響設備。因此，從生理學的觀點講，凡是對人體有害的和人們不需要的聲音統統成為噪聲。

   如今噪聲污染已成為當代世界性的問題。由于人類的文明以及與人類文明相協調的工業技術的發展，增加了和增強了人類生存的自然界里的聲音，在二次大戰以后，世界局勢相對和緩，工農業生產和科學技術得到迅速發展，隨之而來的噪聲污染越來越嚴重。那么如何控制噪聲的傳播呢？

  在噪聲控制以及任何聲學問題中，都必須考慮聲源、傳聲途徑和接受者三個基本緩解組成的聲學系統。而這個作業我們是要是在聲的傳播途徑當中吸聲降噪達到噪聲

一．設計

   空壓機房有2臺空壓機，距噪聲源2 m，測得的各頻帶聲如下表所示�，F欲采用吸聲處理使機房噪聲降到90dB（A），因此選用噪聲評價曲線。選擇吸聲材料的品種和規格，以及材料的使用面積。

各頻帶聲壓級

設計要求：方案選擇合理；參數選取與計算準確；所選設備質優，可靠，易于操作；圖紙繪制達到施工圖要求。

《環境噪聲控制工程》

一．原始資料：兩臺空壓機，距噪聲源2m,欲采用吸聲處理使機房噪聲降到90dB（A）。選擇吸聲材料的品種和規格，以及材料的使用面積。其中各頻帶聲壓級如下表

二．文獻綜述：

  一般來講，吸聲只能降低室內反射聲，而對于從聲源出發的直達聲則沒有任何作用。所以，在降噪過程中應先考慮對聲源進行隔離、對空氣洞里性噪聲進行消聲處理，再輔助以吸聲處理。只有當噪聲源不宜采用隔聲、消聲措施，而房間內混響嚴重時，才能把吸聲作為唯一的降噪手段，才能取得好的降噪效果。

  一般情況下，在面積較小的風機放、泵房、控制室內，可以對天花板、墻面進行吸聲處理；面積較大的車間，可以采用空間吸聲體、平頂吸聲等吸聲處理方法；聲源集中在局部區域時，可采用局部吸聲處理，必要時還應設置隔聲屏障。對于噪聲源多而分散的大房間，由于室內各處直達聲的影響都很大，即使進行吸聲處理，降噪效果多而分散的大房間，由于室內各處直達聲的影響都很大，即使進行吸聲處理，降噪效果也不會明顯，這種情況下不宜單獨進行吸聲處理。吸聲降噪的效果一般為3~6db（A）,較好的為7~10db（A），一般不會超過15db（A），而且也不隨吸聲處理的面積成正比增加。

三．控制方案的選擇與確定：

當房間內平均吸聲系數很小時，采取吸聲處理才能達到預期效果。單獨的風機房、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；聲源集中在局部區域時，宜采用局部吸聲處理，同時設置隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產車間宜作吸聲處理。

若噪聲高頻成分很強，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強，可選用薄板共振吸聲結構或穿孔板共振吸聲結構；若噪聲中各個頻率成分都很強，可選用復合穿孔板或微穿孔板吸聲結構。通常要把幾種方法結合，才能達到最好的吸聲效果。

 所以次任務我們選擇吸聲降噪的方法解決。

四．計算說明書：

一、 （1）  假設房間尺寸

二、 10m（長）×6m（寬）×4m（高），容積V=240m³，內表面積S=248m²，內表面積S=248m²所以由已知的房間尺寸可計算得，S_天=S_地=60m²  S_墻1=S_墻3=40m²  

S_墻2=S_墻4=24m²

又因為表面為混凝土面則各頻率下的吸聲系數如下表（表2），即為處理前的吸聲系數：

由上表可求得：室內平均吸聲系數=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015

（2）①由已知得房間不同頻率下測量的聲壓級L_p。

②由參考書上的NR曲線可得對應的NR數，從而可得房間允許的聲壓級值。

③由①-②可得不同頻率下的ΔL_p。

      ④由ΔL_p、，代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數。

      ⑤室內平均吸聲系數=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015

代入得臨界半徑r_c=1/4(Q×R/π)^1/2

=1/4=0.39m<2m,

所以,該房間的聲場是混響聲。

以上計算得到的數據如下表（表3）所示：

（3）吸聲材料的選擇及計算

由已知的表1可知該房間的中、低頻成分很強，所以可選用薄板共振吸聲結構或穿孔板共振吸聲結構作為吸聲材料。

選擇穿孔板共振吸聲結構中的五合板為吸聲材料，由《環境物理性污染控制工程》P88查得各頻率下材料的吸聲系數。如下表（表4）：

設：需安裝材料面積為S_材，則

 〔S_材＋(248-S_材)×〕/248 >=

① 當f=125HZ時，〔0.23S_材＋(248-S_材)× 0.01〕/248 >=0.032

S_材>=24.8m²

② 當f=250HZ時，〔0.60S_材＋(248-S_材)× 0.01〕/248 >=0.050

S_材>=16.81 m²  

③ 當f=500HZ時，〔0.86S_材＋(248-S_材)× 0.01〕/248 >=0.100

S_材>=26.26 m²

④ 當f=1000HZ時，〔0.47S_材＋(248-S_材)× 0.02〕/248 >=0.056

S_材>= 19.84m²

⑤ 當f=2000HZ時，〔0.26S_材＋(248-S_材)× 0.02〕/248 >=0.063

S_材>=44.43m²

⑥ 當f=4000HZ時，〔0.27S_材＋(248-S_材)× 0.02〕/248 >=0.045

S_材>=24.8 m²

所以S_材>=44.43 m²

因為 S_天=60m², 所以可在房間的天花板安裝共振五合板

當S_材=60 m²時，反算此時各頻率下的平均吸聲系數

=〔60＋(248-60)×〕/248

1>當f=125HZ時，=〔0.23×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.063

       驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=7.99dB>5dB

2>當f=250HZ時，=〔0.6×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.153

驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=11.85dB>7dB

3>當f=500HZ時，=〔0.86×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.216

驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=13.34dB>10dB

4>當f=1000HZ時，=〔0.47×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.129

驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=8.10dB>4.5dB

5>當f=2000HZ時，=〔0.26×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.078

驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=5.91dB>5dB

6>當f=4000HZ時，=〔0.27×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.080

驗算：=×10^0.1ΔL_p ΔL_p=6.02dB>3.5dB