《物理性污染控制》课程设计.docx
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《物理性污染控制》课程设计
《物理性污染控制》
课
程
设
计
说
明
书
姓名:
***
学号：
1013****
日期：
2015/4/30
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）
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
声压级（dB）
103
95
92
92
84.5
83
79.5
75.5
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=240m3，内表面积S=248m2，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。
《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=60m2S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
（不涂油漆）
/
f/HZ
125
250
500
1000
2000
4000
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.03
由上表可求得：
室内平均吸声系数
=（0.01×2+0.02×3+0.03）/6=0.018
（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、
，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数
。
⑤室内平均吸声系数
=（0.01×2+0.02×3+0.03）/6=0.018
代入得临界半径rc=1/4（Q×R/π）^1/2
=1/4
=0.43m<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
项目
各倍频带中心频率下的参数
说明
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
①
95
92
92
84.5
83
79.5
现测
②
允许值
90
85
82
80
78
76
设计目标
③
减噪量
5
7
10
4.5
5
3.5
①-②
④
处理前
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.03
查表
⑤
处理后
0.032
0.050
0.200
0.056
0.063
0.068
=
×
10^0.1ΔLp
（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）：
穿孔板+玻璃棉
构造
各频率下的吸声系数
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
孔径9mm
孔距15mm
空气层厚500mm
内填矿渣棉厚25mm
0.85
0.70
0.80
0.90
0.85
0.70
设：
需安装材料面积为S材，则
〔S材
＋（248-S材）×
〕/248>=
1当f=125HZ时，〔0.85S材＋（248-S材）×0.01〕/248>=0.032
S材>=6.5m2
2当f=250HZ时，〔0.70S材＋（248-S材）×0.01〕/248>=0.050
S材>=14.4m2
3当f=500HZ时，〔0.80S材＋（248-S材）×0.02〕/248>=0.200
S材>=57.23m2
4当f=1000HZ时，〔0.90S材＋（248-S材）×0.02〕/248>=0.056
S材>=9.11m2
5当f=2000HZ时，〔0.85S材＋（248-S材）×0.02〕/248>=0.063
S材>=13m2
6当f=4000HZ时，〔0.70S材＋（248-S材）×0.03〕/248>=0.068
S材>=14.07m2
所以S材>=57.23m2
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=60m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数
=〔60
＋（248-60）×
〕/248
1>当f=125HZ时，
=〔0.85×60＋（248-60）×0.01〕/248=0.213
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=13.28dB>5dB
2>当f=250HZ时，
=〔0.7×60＋（248-60）×0.01〕/248=0.177
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=12.48dB>7dB
3>当f=500HZ时，
=〔0.80×60＋（248-60）×0.02〕/248=0.208
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=13.18dB>10dB
4>当f=1000HZ时，
=〔0.90×60＋（248-60）×0.02〕/248=0.233
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=13.67dB>4.5dB
5>当f=2000HZ时，
=〔0.85×60＋（248-60）×0.02〕/248=0.221
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=13.44dB>5dB
6>当f=4000HZ时，
=〔0.70×60＋（248-60）×0.03〕/248=0.192
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=12.84dB>3.5dB
序号
项目
倍频带中心频率
说明
125
250
500
1000
2000
4000
1
穿孔板+玻璃棉吸声系数
0.85
0.70
0.80
0.90
0.85
0.70
2
穿孔板+玻璃棉至少要达到的面积m2
6.5
14．4
57．23
9.11
13
14．07
3
穿孔板+玻璃棉实际所用面积m2
60
4
处理后平均声级系数
α4
0.213
0.177
0.208
0.233
0.221
0.192
5
减噪量ΔLp
13.28
12.48
13.18
13.67
13.44
12.84
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60m2）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
9、
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