物理性污染控制课程设计

课 程 设 计 说 明 书

姓名: *** 学号：1013**** 日期：2015/4/30 目录

一． 课程设计任务书……………………………………3 二． 课程设计计算书……………………………………4

1、 课程目的……………………………………………4 2、 设计任务……………………………………………4 3、 吸声降噪的设计原则………………………………4 4、 计算步骤……………………………………………5 5、 参考文献……………………………………………9

《物理性污染控制》课程设计任务书

一、 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），选用NR8θ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） 声压级（dB） 103 二、 工程名称： 空压机房降噪设计 三、 房间尺寸

10m（长）×6m（宽）×4m（高），容积V=240m，内表面积S=248m，内表面积为混凝土面。 四、 噪声源位置： 地面中央，Q=2 五、 要求：

按NR8θ设计。完成设计计算说明书一份。

3

2

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 95 92 92 83 《物理性污染控制》课程设计计算书

一、 课程目的

《物理性污染控制》是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一。课程设计是学生进行专业课学习、总结学生学习成果、培养高级工程技术人才基本训练的一个重要环节，是基础理论、基础知识的学习和基本技术训练的继续、深化和发展。为促进学生掌握噪声治理工程的理论和技术，具备噪声治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时开设课程设计。通过课程设计使学生了解噪声治理工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。

本课程的目的是通过课程设计，使学生能够综合运用和深化所学专业理论知识，培养其独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。

二、 设计任务：吸声降噪设计

三、 吸声降噪的设计原则：

（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作吸声处理。

（3） 在靠近声源直达声占支配地位的场所，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4～12dB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共振吸声结构；若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。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。

四、 计算步骤

（1） 由已知的房间尺寸可计算得，S天=S地=60m2 S墙1=S墙3=40m2

S墙2=S墙4=24m2

（2） 由于房间内表面为混凝土面，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：

混凝土地面 f/HZ （不涂油漆） 125 250 500 1000 2000 4000 /0 由上表可求得：室内平均吸声系数1=×2+×3+/6= （3） ①由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。

②由《物理性污染控制》P39上的NR曲线可得对应的NR数，从而可得房间允许的声压级值。

③由①-②可得不同频率下的ΔLp。

④由ΔLp、1，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数2。

⑤室内平均吸声系数1=×2+×3+/6=

代入得临界半径rc=1/4(Q×R/π)^1/2

=1/42s1/3.14(11)=<2m, 所以,该房间的声场是混响声。

以上计算得到的数据如下表（表3）所示： 序号 ① ② ③ ④ 项目 各倍频带中心频率下的参数 125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ 95 90 5 92 85 7 92 82 10 80 83 78 5 76 说明 允 许 值 减 噪 量 处理前 1 ⑤ 处理后 2 现测 设计目标 ①-② 查表 2=1× 10^ΔLp （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，所以可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构作为吸声材料。

选择穿孔板共振吸声+玻璃棉、空气层结构为吸声材料，由“牺牲系数表”查得各频率下材料的吸声系数。如下表（表4）：

构造 穿孔板+玻璃棉 各频率下的吸声系数 125HZ 250H500HZ 1000HZ 2000HZ Z 内填矿渣棉厚25mm 4000HZ 孔径孔距空气9mm 15mm 层厚500mm 设：需安装材料面积为S材，则

S 〔SSiii材

3＋(248-S材)×1〕/248 >=2

① 当f=125HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>=

② 当f=250HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>= m

2

③ 当f=500HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>= m

2

④ 当f=1000HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>=

⑤ 当f=2000HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>=13m

2

⑥ 当f=4000HZ时，〔材＋(248-S材)× 〕/248 >=

S材>= m

2

所以S材>= m2

因为 S天=60m2, 所以可在房间的天花板安装穿孔板+玻璃棉吸声材料 当S材=60 m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数

4=〔603＋(248-60)×1〕/248

1>当f=125HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>5dB

2>当f=250HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>7dB

3>当f=500HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>10dB

4>当f=1000HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>

5>当f=2000HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>5dB

6>当f=4000HZ时，4=〔×60＋(248-60)× 〕/248=

验算：4=1×10^ΔLp ΔLp=>

序项目 号 1 穿孔板+玻璃棉吸声系数 2 穿孔板+玻璃棉至少要达到的面积m2 3 穿孔板+玻璃棉实际所用面积m2 4 处理后平均声级系数 α4 5 减噪量ΔLp 倍频带中心频率 125 250 500 1000 2000 4000 14．4 57．23 13 14．07 60 说明 结论：

综上可知，上面假设设计满足设计原则和要求，所以此吸声降噪设计方案成立，即可在房间的天花板（面积为60 m2）安装穿孔板+玻璃棉结构，以达到降噪的目的。而且由上面的验算可知采用该方案，有非常好的降噪效果。本方案可行。

五、 参考文献

1、 李连山、杨建设主编.环境物理性污染控制工程.武汉：华中科技大学出版

社，2009

2、 李家华.环境噪声控制.北京：冶金工业出版社，1995

3、 马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京：中国机械工业出版社，2002 4、 高红武主编.噪声控制工程.武汉：武汉理工大学出版社，2003 5、 洪宗辉主编.环境噪声控制工程.北京：高等教育出版社，2002

6、 郑长聚主编.环境工程手册环境噪声控制卷.北京：高等教育出版社，2000

7、 陈杰瑢主编.物理性污染控制.北京:高等教育出版社，2000 8、 郑正主编.环境工程学[M].北京：科学出版社，2004:601