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噪声污染毕业设计管理资料
摘要
噪声污染已逐渐成为危害人类健康的重要因素，将噪声的影响减少到在人们可接受的范围内，保证其正常工作和生活，是目前急需解决的一大问题。
英国某印刷厂车间与居民区住宅最近距离为2m，车间生产为连续3班运作，车间所产生的噪声超过75分贝，从而引起居民投诉。
因此，为解决这一矛盾，需设计建造一声屏障，来有效降低噪声的危害。
声屏障是控制噪声污染的一种措施，其原理是在声源与接收点之间设置声屏障，可以阻断声波的直接传播，以达到降低噪声的目的。
本次课程设计的主要内容是在某印刷厂车间与居民住宅区之间设置声屏障，减少印刷机产生的噪声对居民造成的影响。
关键词印刷机车间；居民住宅区；声屏障
声屏障类型的选择13
第一章绪论
噪声概念
噪声是指人们不需要的声音，即各种频率和声强杂乱无序组合的声音。
（1）物理学上噪声指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。
（2）医学上指声音超过60分贝的声音。
噪声危害
噪声给人带来的危害重要有以下几个方面：
1、损害听力。
2、噪音损害视力。
噪声会严重影响听觉器官，甚至使人丧失听力，尽人皆知。
然而，耳朵与眼睛之间有着微妙的内在联系，当噪声作用用于听觉器官时，也会通过神经系统的作用而波及视觉器官，使人的视力减弱。
3、有害于人的心血管系统。
4、影响人的神经系统，使人急躁、易怒。
5、影响睡眠，造成疲倦。
噪声对睡眠的危害：
突然的噪声在40分贝时，可使10%的人惊醒，达到60分贝时，可使70%的惊醒。
降噪防治方法
1、吸声降噪。
吸声降噪是一种在传播途径上控制噪声强度的方法。
物体的吸声作用是普遍存在的，吸声的效果不仅与吸声材料有关，还与所选的吸声结构有关。
这种技术主要用于室内空间。
2、消声降噪。
消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备。
通常可用消声器降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声。
不同消声器的降噪原理不同。
常用的消声技术有阻性消声、抗性消声、损耗型消声、扩散消声等。
3、隔声降噪。
类型
特点
土堤结构
适用于地广人稀的区域，是经济减噪办法，降噪效果约为3—5dB。
建造此类声屏障所需空地较大。
混凝土砖石结构
适用于郊区和农村区域，易与周围自然环境相协调，价格便宜，且便于施工与维护。
降噪效果约10—13dB。
木质结构
适用于农村、郊区个人住宅或院落且木材资源比较丰富的地区的噪声防护。
降噪效果约6—14dB。
金属和复合材料结构
世界各国最普遍使用的结构。
材料易于加工，可加工成各种形式，安装简易，易于景观设计和规模制造生产，降噪效果也很好。
首先从声源入手，标本兼治，主要治本。
对产生噪声的车间进行管理，采取一定措施，减少噪声的产生。
其次是设置声屏障。
近年来，随着经济水平的提高，全社会环境意识的增强，声屏障在我国也已被使用，且有很好的发展前途。
它主要是在市区的敏感区或交通干线某些路段设立声屏障，切断噪声的传播途径，减少噪声对道路两侧的影响。
再次是加强临街居民楼的自身防噪措施。
一般说来噪声是由门窗传入室内，所以应该积极改善住宅门窗的隔声性能，如提高加工精度，减少门窗缝隙等。
主要是根据交通噪声的频谱分析情况，给它一衰减频率，达到降低噪声的目的。
设计目的
在学习《环境噪声控制工程》等课程的基础上，通过课程设计，对噪声控制的工艺原理有更加深刻的认识，对噪声控制技术理解更透彻，对绘制图纸的能力有进一步的提高。
巩固所学相关课程，理论联系实际，锻炼解决实际工程技术问题的能力。
设计内容及要求
（1）结构设计：
根据基础资料给出该车间的隔声装置的设计结构图，并说明理由。
（2）对结构图中的噪声控制设施进行简要说明。
（3）隔声装置的计算：
通过基础资料，并查阅设计手册、计算隔声装置（隔声墙，隔声窗，隔声天花板等）的相关设计数值。
（4）按照计算比例绘制隔声系统装置的A、B及C向剖面图。
（5）根据计算数值选取合适的隔声材料，以满足隔声控制的要求。
设计基本资料
本设计所控制的噪声，来于某印刷厂车间印刷机，该车间与居民住宅区最近距离为2米，车间生产为连续3班运作，车间所产生的噪声超过75分贝，为解决这一问题，现需要对发电机组机房的隔声装置进行设计，来有效减少噪声的危害。
该印刷车间有4台的印刷机，并行排列，，根据现场测量的噪声频率为1000赫兹，声波为不相干波，车间与住宅区的位置图如下所示：
L
印刷车间
居民楼
第二章声屏障的设计计算
声屏障设计目标值是机组产生的噪声值与功能区内噪声标准值之差。
在本次课程设计中机组产生的噪声值用距机组1m处测的中心频率1000Hz的A声级表示，值为100～105dB。
而标准值根据表2-1得：
表2-1各类厂界噪声标准值等效声级Leq（dB（A））（GB/T14623-93）
类别
昼间
夜间
Ⅰ
55
45
Ⅱ
60
50
Ⅲ
65
55
Ⅳ
70
55
注释：
Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。
Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。
Ⅲ类标准适用于工业区。
Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。
因为在本次设计计算中，印刷车间与居民住宅区毗邻，在此区域中并未提及居民、商业、工业混杂区。
因此，对于居民区来说应该执行以居住、文教机关为主的区域1类标准。
依据上表可知，
55dB
45dB
1
55dB
式中：
——昼间噪声能量平均A声级，dB；
——夜间噪声能量平均A声级，dB。
声屏障设计目标值是机组产生的噪声值与功能区内噪声标准值之差。
受声点处声压级超过75dB；昼夜间等效连续A声级标准为55dB，则设计目标值IL=75-55=20dB。
根据设计目标值和车间的高度可以初估声屏障的高度，根据15°角理论可以计算出室外声屏障长度，。
根据声源与防护对象之间的相对位置，周围的地形地貌，应选择最佳声屏障设计位置，周围的地形地貌，应选择最佳声屏障设计位置。
选择的原则或是声屏障附近声源，或是靠近声源，或是靠近受声点，或者可利用土坡，堤坝等障碍物等，力求以较少的工程量达到设计目标所需的声衰减。
根据设计要求，，。
声屏障实际绕射声衰减量△Ld
越过声屏障顶端绕射到达受声点的声能比没有屏障时的直达声能小。
直达声与绕射声的声级之差，称之为绕射声衰减，其值用符号△Ld表示，它是决定声屏障插入损失的主要物理量
（1）△Ld的计算
当声源为一无限长不相干线声源时，其绕射声衰减为：
（2-2）
（2-3）
式中：
f—声波频率，Hz
δ—声程差，m，δ=A+B-d
c—声速，m/s
A
B
d
声源点
受声点
图3为隔声示意图
，，，钢板加工车间与居民区住宅最近距离为2米（如图示意）。
=（m）
=（m）
=（m）
=+=（m）
因为
（2）对△Ld修正
△Ld仍由上述公式计算。
然后根据图进行修正。
修正后的△Ld取决于遮蔽角β/θ。
图中虚线表示：
，若有限长声屏障对应的遮蔽角百分率为92%，。
（
（a）修正图（b）遮蔽角
图3-4有限长度的声屏障及线声源的修正图
修正:
认为线声源与声屏障是平行的
设计声屏障长为17米
因为
〉
，故为完全遮蔽，所以遮蔽角百分率为:
。
透射声修正量△Lt的计算
噪声声波入射至声屏障表面，有部分声波穿透声屏障直接传至受声点，从而造成声屏障降噪效果的下降，其下降量即称之为透射声减小量。
一般TL取20～30dB。
此次设计根据选取的材料可取30dB。
（通过材料可查阅相关资料可知道其隔声量TL）。
透射声修正量△Lt由下列公式计算：
式中：
TL—声屏障的传声损失，又称隔声量，
为提高声屏障实际插入损失和简化设计，在确定声屏障的选材和结构厚度时，应充分注意选材的面密度和适当增加材料的厚度，使声屏障具有良好的隔音性能。
反射声修正量取决于声屏障、受声点及声源的高度，两个平行声屏障之间的距离，对于本次课程设计一个声屏障，所以声屏障的△Lr值不需要计算，而△Lr值主要针对两个平行声屏障，并且△Lr的值取决于平行屏障之间的距离，屏障的高度，到受声点的水平距离，声源与受声点的高度，以及屏障吸声结构的吸声系数α。
本题取△Lr=0
考虑到其它障碍物和地面声吸收对其影响的微小，所以其它障碍物和地面声吸收对其影响忽略不记。
因为只有贴近地面，地面声吸收的衰减才会明显。
所以声屏障实际插入损失为
其中
表示取△LS和△LG中的最大者，这是因为一般两者不会同时存在。
则声屏障实际插入损失为：
（2-6）
将数据代入（2-6），得：
表明声屏障可以达到15dB的目标值。
设计目标值15dB声屏障实际插入损失IL=，不符合要求。
因此需要加入吸声材料进行降噪，在声屏障上粘贴吸声材料可较原来衰减2～8dB。
第三章声屏障材料及类型的选择
声屏障材料的选择
声屏障设置的目的是隔声降噪，因此，在声屏障的设计中除了要求有一定的隔声量外，还需借助材料本身的吸声性能来减少噪声福射强度。
目前国内外用于声屏障的吸声材料主要有超细玻璃棉、矿棉等无机纤维类材料，作为吸声材料，该类材料具有许多优点，如：
吸声系数大、比重轻、阻燃、导热系数低、价格便宜等，但作为声屏障的吸声材料，仅有以上性能是不够的。
声屏障置于室外露天环境，条件比较恶劣，因此，在选择吸声材料时首先要满足在任何气候和室外环境，都不会改变其原有的声学特性，其次还要求有较高的强度、经久耐用、耐污染、美观，易于施工和维护，防火防潮等特性。
本次设计选择的吸声材料为10cm厚的超细玻璃棉，，，并且在钢板外侧加防水防冻材料进行保护。
而且可以达到美观的效果。
声屏障类型的选择
声屏障的几何形状主要包括直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型见图5声屏障的形式。
（a）
（b）两边形屏障（b）三边形屏障（c）管道式屏障
（d）r形屏障（e）遮掩形屏障
图5声屏障的形式
本设计我们选择直立型声屏障。
第四章其他隔音措施
SoundproofMaterials凡是能用来阻断噪音的材料，统称为隔音材料。
隔音材料五花八门，日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木版、石膏板、铁板、隔声毡、纤维板等等。
严格意义上说，几乎所有的材料都具有隔音作用，其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。
同一种材料，由于面密度不同，其隔音量存在比较大的变化。
隔音量遵循质量定律原则，就是隔音材料的单位密集面密度越大，隔音量就越大，面密度与隔音量成正比关系。
隔音材料在物理上有一定弹性，当声波入射时便激发振动在隔层内传播。
当声波不是垂直入射，而是与隔层呈一角度θ入射时，声波波前依次到达隔层表面，而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播，若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时，声波便加强弯曲波的振动，这一现象称吻合效应。
这时弯曲波振动的辐度特别大，并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大，从而降低隔声效果。
产生吻合效应的频率fc为：
fc=co2/2πsin2θ[12ρ（1-σ2）/eh2]1/2
式中ρ、σ、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量，h是隔层厚度。
任意吻合频率fc与声波入射角θ有关。
在大多数房间中的声场都接近于混响声场，到达隔层的入射角从0°到90°都有可能，因此吻合频率出现在从掠入射（θ=90°）的fc0开始的一个频率范围，也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。
一般这一频率范围发生在中高频。
从质量定律知道，中高频隔声量较大，除了内阻尼很小的金属板外，因吻合效应使中高频隔声量降低的现象，不会引起很大的麻烦。
应用范围：
电视台、电影院、歌剧院、音乐厅、会议中心、体育馆、音响室、家居、商场、酒店、卡拉OK、酒廊、餐厅等。
当声波入射到材料表面时，入射声能的一部分被反射，另一部分进入材料的内部被吸收，还有一部分透过材料进入材料的另一侧。
当大部分声能进入材料（被吸收和透射）而反射能量很小时，表明材料的吸声性能良好，，可称为吸声材料。
用材料或构件隔绝或阻挡声音的传播以获得安静的环境称为隔声。
当声音入射至材料表面，透过材料进入另一侧的透射声能很少，表示材料的隔声能力强。
入射声能与另一侧的透射声能相差的分贝数，就是材料的隔声量。
从上面的叙述可以看出：
材料的吸声着眼于声源一侧反射声能的大小，目标是反射声能要小；材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小，目标是透射声能要小。
吸声材料与隔声材料的差异
吸声材料对入射声能的反射很小，这意味着声能容易进入和透过这种材料；可以想象，这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气的，这就是典型的多孔性吸声材料。
它的结构牲是：
材料中具有大量的、互相贯通的、从表到里的微孔，也即具有一定的透气性。
对于隔声材料，要减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气，相反，它的材质应该是重而密实的。
隔声材料材质的具体要求是：
密实无孔隙、有较大的重量。
吸声和隔声的结合
吸声和隔声有着本质上的区别，但在具体的工程应用中，它们却常常结合在一起，并发挥了综合的降噪效果。
例如：
隔声房间：
为避免相邻房间较高声级的噪声的干扰，一般需加大分隔墙的隔声量，此时如果在室内顶棚上再加吸声处理，可以提高降噪效果。
隔声罩：
它常常是隔声材料和吸声材料的组合装置，一般采用金属板、在罩内敷设吸声材料，使罩的实际隔声量大大提高并接近金属板的隔声量。
由板材组成的复合墙板：
往往在墙板中间填入吸声材料，它同样减弱了声音在二板间的反复反射，提高了复合墙全为整体结构的隔声量。
交通干道的隔声屏障、车间内的隔声屏、管道包扎等。
吸声材料隔声材料的合理给合，发挥了两种材料材质机理上的各自优势，从而提高了降噪效果。
隔音板（Barriers）
软质纤维或PMMA料或聚碳酸脂板做成的板材俗称隔音板。
PMMA料或聚碳酸脂板做成隔音板具有：
耐老化，耐高温，透明，重量轻，易安装之特点
家具用材，利用木材或其他植物纤维原料经切碎、软化、磨浆、成型、热压等工序制成的一种人造板。
分硬质、半硬质、软质三种。
硬质纤维板坚硬密实，可供汽车、轮船、家具、房屋内部装修和包装箱等用材。
软质纤维板质轻多孔，为隔热、吸声等良好材料，故又称“隔音板”。
隔音板主要特点：
保证吸声、隔声效果的前提下，其特点是制作、安装简单
1、隔声量大：
平均隔声量37dB。
（条件吸音棉48K,厚95×高500×长1000-3000）
2、吸声系数高：
平均吸声系数。
（条件吸音棉48K,厚95×高500×长1000-3000）
3、耐候耐久性：
产品具有耐水性、耐热性、抗紫外线、不会因雨水温度变化引起降低性能或品质异常。
产品隔音屏障采用耐力板、镀锌耐力板、玻璃棉、H钢立柱表面镀锌处理防腐年限在15年以上。
4、隔音板美观：
可选择多种色彩和造型进行组合，与周围环境协调，形成亮丽风景线。
5、隔音板经济：
装配式施工，提高工作效率，缩短施工时间，可节省施工费及人工费。
6、隔音板方便：
与其它制品并行安装，易维修，更新方便。
7、隔音板安全：
钢丝绳连接固定，防止二次损伤，造成人员、财产损失。
8、隔音板轻便：
吸音板系列产品具有自重轻特点，平米质量低于20公斤，可减轻高架轻轨、高架路的承重负荷，可降低结构造价。
9、隔音板防火：
采用超细玻璃棉，由于其熔点高，不可燃，完全满足环保和防火规范的要求，防火等达A级。
10、高强度：
结合我国各地区不同的气候条件，在结构设计时充分考虑风荷载。
采用.6mm镀锌板，通过数控设备，压制凹槽以增加强度，使产品抗10-12级台风，抗压300kg/m2。
11、防水，防尘：
百叶型设计时充分考虑防水，防尘，其角度设为450，在扬尘或淋雨环境中其吸声性不受影响，构造中已设置排尘排水措施，避免构件内部积水。
12、隔音板耐用：
产品设计已充分地考虑了道路的风载、交通车辆的撞击安全和全气候的露天防腐。
产品采用铝合金耐力板、镀锌耐力板、玻璃棉、H钢立柱表面镀锌处理。
公司保证产品在15年内不腐蚀、不变型、吸声、隔声效果不降低。
隔音板用途：
城市轨道交通隔音屏障,高速公路隔音屏障,室内隔音屏障,空调器和机械隔音屏障等
随着社会的不断发展,噪音污染问题也越来越严重，尤其是城市中的交通噪音不断困扰着广大市民，这里主要介绍一些隔音玻璃方面的知识供大家分享！
隔音玻璃按照制作工艺的不同，大致可分为以下三大类
1，中空玻璃
2，真空玻璃
3，夹层玻璃
在隔音方面每种玻璃都有各自的特点，现对这几种玻璃做一个大概说明。
：
中空玻璃是由两层玻璃构成，四周用高强度、高气密性复合粘结剂将玻璃与密封条、玻璃条粘接密封，中间有6-9mm的空气层充入干燥气体，边框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。
如图。
其特性，因留有一定的空腔，而具有相对较好的保温效果，因此在北方城市得到很广泛的使用。
在隔音性能方面，中空玻璃中高频率噪音（比如人说话的声音、学校高音喇叭声等）有良好的隔音效果，但对交通低频噪音（比如公交车发动机噪音、火车噪音、飞机噪音等）效果却不明显，因为中空玻璃的空气空腔会在低频区与外界的低频噪声发生共振（注一），低频噪音比较容易穿过玻璃进入室内。
中空玻璃的制作分机器流水线加工和手工加工两种，流水线加工针对大面积（少则几千平米，多则上万平米）使用，手工加工一般针对家庭用户使用。
两种加工方式比较起来，机器流水线制作的产品品质相对稳定，手工制作的产品品质就会因每个厂家对质量和工艺的注重程度产生而有不同，品质不好的中空玻璃会在过半年或者更长的时间后内部起雾而又清洗不了。
因此请大家注意辨别！
：
很多客户都把中空玻璃认为是真空玻璃，其实两者是有一定区别的。
真空玻璃一般由两层4mm厚的平板玻璃构成，（也有其他厚度）。
因为在抽真空的过程中两片玻璃间形成负压力（注二），会使两片玻璃吸合在一起，从而失去真空层，因此，生产真空玻璃时要在两层玻璃之间垫衬一定密度的柔性支撑点或条型支撑架，如图。
由于真空玻璃两层玻璃间被抽成近乎真空，所以具有热阻（注三）高的特点，是很好的保温产品，这也是设计真空玻璃的初衷，所具备的保温性能也是中空玻璃很难比拟的。
在隔音性能方面真空玻璃未必要比中空玻璃好，这是因为其抽完真空后，两片玻璃几乎贴在一起，在整体上构成了刚性，另外由于用于支撑两块玻璃的支撑托成为了传声的声桥（注四）——即固体传声，因此真空玻璃的隔声量有限，只有31-33分贝左右。
其实更重要的是，国内的真空玻璃技术尚未成熟，日本的真空玻璃可以将真空玻璃内的真空度抽到10的负4次方帕斯卡，但是国内的只能做到10的负3次方帕斯卡，也就是说，真空玻璃内部无法做到完全真空，内部始终残留有微量空气，因此隔声量始终上不去，倒是其K值（导热系数）是各种玻璃中最小的，因此是最节能的玻璃。
从长远来看，真空玻璃还有一个真空度的保持问题。
如果这个问题不解决，真可玻璃产业很可能发展不了太长远。
根据目前的国内真空玻璃的发展现状来看，就是这样。
在隔声方面，真空玻璃低频段并不是很好，因此可以把真空与中空玻璃结合起来使用，热阻极高，但同时价格也相应的比较高！
：
夹层玻璃是一种安全玻璃的生产工艺，国外也称为层压玻璃，可以是两层压在一起的，也可以是多层压在一起的。
有些夹层玻璃太阳晒久以后会起泡，这是因为采用的是湿夹方法，因此应用于建筑玻璃类的夹层玻璃一般都采用干夹方法，这样就可避免夹层起泡。
通夹层玻璃虽然也有不错的隔音效果，但还是有欠缺，但在对中间膜成分进行调整和经过专业的技术处理后却可以达到相当好的隔音效果，这是中空玻璃和真空玻璃无法比拟的地方。
当然夹层隔音玻璃因不同厂家的技术含量不同，所产生隔音隔热效果也不相同。
一种隔离窗外噪音的隔音窗帘，它是在窗户安装的内框梁顶装有窗帘盒，窗帘盒内装有窗帘卷装轴，窗帘卷装在卷装轴上并透过窗帘盒底部的一通缝伸出窗帘盒，而相对窗户的两个侧边都分别各装有一个窗帘的两个侧边可以分别在其内滑动的窗帘滑槽，窗户的底台板上装有一窗帘底槽，窗帘盒底部的通缝、两个窗帘滑槽和窗帘底槽的内侧面均装有沟槽密封条，且都在同一平面内，通过卷簧和下降拉索或上升拉索和下降拉索的驱动，窗帘底边上下移动、卷装轴正反向旋转而使卷装于其上的窗帘放下和收起，这样，窗帘从窗帘盒内伸出后、经过窗帘滑槽、窗帘底边进入窗帘底槽，将窗户完整封闭，从而用窗帘将窗户完整封闭而进行隔音。
总结
，用三角钢做支架支撑，同时以超细玻璃棉作为吸声材料的声屏障。
可以将加工车间产生的噪声降低到允许的范围之内。
由于加工车间产生的噪声对环境的影响愈来愈引起社会各界的重视，噪声污染这一世界性四大环境公害之一，必须得到有效的控制。
我们应该看到目前的任何一种降噪方式在技术上都有一定的局限性，在使用中也各有不足，所以应该从各地的实际情况出发，在公路建设的同时加强环保建设，根据工程实际，对降噪措施进行技术和经济论证，在多方案比选之后采用最佳降噪方案。
但是，所有的治理措施所起到的作用只不过降低噪声，究其产生根源，还是噪声源距离居民生活区过近。
所以说，合理的城市规划辅以良好的降噪措施才能从根本上解决问题。
参考文献
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化学工业出版社，2001，5
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[6]中华人民共和国工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）
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[8]中华人民共和国行业标准---工艺系统工程设计技术规定（HG/T20570-95）
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