廠房內(nèi)聲屏障課程設(shè)計(jì).docx

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)噪聲控制工程課程設(shè)計(jì)摘要某廠發(fā)電機(jī)車間有3臺直流發(fā)電機(jī)，車間內(nèi)噪聲特別強(qiáng)烈，在距機(jī)組1m處測得中心頻率500Hz的倍頻程聲壓級達(dá)108-112dB，A聲級達(dá)107-108dB。嚴(yán)重影響了整個車間工人的健康和通訊聯(lián)系。研究表明，噪聲能引發(fā)多種疾病，因此人們把噪聲稱為無形殺手。它的損害以神經(jīng)系統(tǒng)癥狀最明顯，會出現(xiàn)頭暈、頭痛、失眠、易疲勞、愛激動、記憶力衰退、注意力不集中等癥狀，并伴有耳鳴、聽力減退。許多證據(jù)表明，噪聲還是造成心臟病和高血壓的重要原因。特別強(qiáng)的噪聲還會影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，損壞建筑結(jié)構(gòu)等。此次設(shè)計(jì)要對工廠車間噪聲進(jìn)行隔聲降噪，屬于室內(nèi)噪聲，使之符合我國工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50087-2013），小于等于85dB。本次的目標(biāo)降噪量為23dB，通過計(jì)算設(shè)計(jì)聲屏障，使之達(dá)到降噪要求。主要工作：聲屏障的聲學(xué)設(shè)計(jì)，位置的確定，聲屏障的隔聲要求，聲屏障形狀的選擇，聲屏障插入損失的確定，聲屏障設(shè)計(jì)的調(diào)整。關(guān)鍵詞：室內(nèi)噪聲；聲屏障；聲學(xué)設(shè)計(jì)AbstractA factory workshop has three dc generators which bring particularly strong noise .Generator and sound source have 1m distance measured at center frequency of 500 HZ octave sound pressure level of 108-112 db, A sound level of 107-108 db. Seriously noise is detrimental to the whole workshop workers health and communications. Such noise on human damage is very big. Studies have shown that noise can cause many diseases, so people called the noise invisible killer. The most obvious and its damage to the nervous system symptoms can appear giddy, headache, insomnia, fatigue, love, excitement, memory loss, the symptom such as concentration, accompanied by tinnitus, hearing loss. Many evidences prove that noise is the important cause of heart disease and high blood pressure. Particularly strong noise can also affect the normal operation of damaged structures, etc. We want to acoustic noise reduction of noise, the design to make it conform to the specifications for design of industrial noise control in China (GB/T50087-2013), less than or equal to 85 db (A). The goal of the noise reduction for 23 db, the design of noise barriers through calculation, make it meet the requirements of noise.Main jobs: acoustic design of noise barriers, the determination of location, sound insulation requirements of noise barriers, the shape of the noise barrier options, the determination of noise barrier insertion loss of sound barrier design.Key words: interior noise; Noise barriers; acoustic design目錄第一章 緒論11.1 課程設(shè)計(jì)的目的11.2設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容11.2.1 設(shè)計(jì)要求11.2.2設(shè)計(jì)原則11.2.3設(shè)計(jì)依據(jù)213噪聲基本知識21.3.1 噪聲的來源21.3.2噪聲的危害21.3.3噪聲控制技術(shù)31.3.4噪聲目標(biāo)值的確定31.3.5聲屏障的優(yōu)勢4第二章聲屏障的相關(guān)知識62.1聲屏障聲學(xué)原理62.1.1 繞射62.1.2 透射72.1.3反射72.2聲屏障插入損失計(jì)算72.2.1 繞射聲衰減Ld的計(jì)算72.2.2透射聲修正量Lt的計(jì)算102.2.3反射修正量Lr計(jì)算102.2.4 障礙物盛衰減的確定102.2.5 地面吸收聲衰減的確定10第三章聲屏障設(shè)計(jì)計(jì)算123.1聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)123.2聲屏障目標(biāo)值的確定123.2.1 噪聲保護(hù)對象的確定123.2.2 代表性受聲點(diǎn)的確定123.2.3聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定123.2.4 位置的確定133.2.5 15度夾角理論133.3聲屏障插入損失的計(jì)算143.3.1繞射聲衰減計(jì)算143.2.2 透射聲修正量的計(jì)算183.2.3 反射修正量計(jì)算183.2.4 障礙物聲衰減的確定193.2.5 地面吸收衰減的確定193.2.6 聲屏障實(shí)際插入損失19第四章 聲屏障的選型204.1聲屏障形狀的選擇204.1.1直立型聲屏障204.1.2 折板型和彎曲型聲屏障204.1.3半封閉型聲屏障214.1.4全封閉型聲屏障214.2 聲屏障材料的選擇224.2.1 FC板224.2.2 PC板224.2.3 彩鋼復(fù)合板224.2.4 金屬隔聲板224.3本設(shè)計(jì)采用的聲屏障材料234.3.1聲屏障平均隔聲量234.3.2本設(shè)計(jì)采用的聲屏障材料24致謝26參考文獻(xiàn)27第一章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的通過本課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的進(jìn)行，目的是使學(xué)生通過對環(huán)境噪聲控制技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中的理論、原理部分有更深入的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，在一定程度上具備分析問題和解決問題能力，具備簡單的工程設(shè)計(jì)能力。通過簡單的噪聲控制技術(shù)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會查閱技術(shù)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容某廠發(fā)電機(jī)車間有三臺300、200、150kw直流發(fā)電機(jī)，車間內(nèi)噪聲特別強(qiáng)烈，在距機(jī)組1m處測的中心頻率500Hz的被頻程聲壓級達(dá)108到112dB，A聲級達(dá)107到108dB。嚴(yán)重影響了整個車間工人的健康和通訊聯(lián)系。1.2.1 設(shè)計(jì)要求（1）結(jié)合我國工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50087-2013），為該車間設(shè)計(jì)-聲屏障；（2）完成噪聲敏感建筑物有關(guān)參數(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)的確定；根據(jù)降噪量設(shè)計(jì)聲屏障尺寸、選擇聲屏障類型、確定聲屏障結(jié)構(gòu)及材料；確定建筑物及聲屏障之間的相對位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)符合景觀、結(jié)構(gòu)、造價和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。（3）編寫設(shè)計(jì)說明書；（4）繪制聲屏障結(jié)構(gòu)尺寸簡圖及受聲點(diǎn)、聲源點(diǎn)及聲屏障相對位置圖。1.2.2設(shè)計(jì)原則噪聲控制設(shè)計(jì)一般應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性的原則。（1）科學(xué)性：首先應(yīng)正確分析發(fā)生機(jī)理和聲源特性。是空氣動力學(xué)噪聲、機(jī)械噪聲或電磁噪聲、還是高頻噪聲或中低頻噪聲。然后確定針對性的相應(yīng)措施。 （2）控制技術(shù)的先進(jìn)性：這是設(shè)計(jì)追求的重要目標(biāo)，但應(yīng)建立在有可能實(shí)施的基礎(chǔ)上?？刂萍夹g(shù)不能影響原有設(shè)備的技術(shù)性能或工藝要求。 （3）經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)上的合理性也是設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)之一。噪聲污染屬物理污染即聲能量污染，控制目標(biāo)為達(dá)到允許的標(biāo)準(zhǔn)值。但國家制定標(biāo)準(zhǔn)有其階段性，必須考慮當(dāng)時在經(jīng)濟(jì)上的承受能力。1.2.3設(shè)計(jì)依據(jù)（1）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法，2014年4月24日；（2）中華人民共和國環(huán)境影響評價法，2002年10月28日； （3）中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法，1996年10月29日；（4）工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50087-2013）； （5）工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB 12348-90）；（6）城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范（GB/T 15190-94）。 13噪聲基本知識1.3.1 噪聲的來源噪聲的來源分為工業(yè)噪聲污染源，交通運(yùn)輸噪聲污染源，建筑施工噪聲污染源，社會生活噪聲污染源。本次所設(shè)計(jì)的聲屏障的噪聲污染來源屬于工業(yè)噪聲污染源，且為室內(nèi)車間發(fā)電機(jī)所導(dǎo)致。工業(yè)噪聲：是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、工業(yè)操作和物料傳輸?shù)劝l(fā)出的噪聲。工業(yè)噪聲大都在75到95dB（A）之間，本次要控制的噪聲達(dá)到了108dB(A)。與交通噪聲，建筑施工噪聲，社會生活噪聲相比，工業(yè)噪聲具有長期固定的作用地點(diǎn)和時間，因而很容易引起廠群矛盾。1.3.2噪聲的危害噪聲對人體最直接的危害是聽力損傷。人們在進(jìn)入強(qiáng)噪聲環(huán)境工作和生活時，暴露一段時間會感到雙耳難受，時間久了會使聽力下降和聽覺遲鈍，甚至?xí)霈F(xiàn)頭痛等感覺。噪聲不僅影響人們正常工作，妨礙睡眠和干擾談話，而且還能誘發(fā)多種疾病。噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)使大腦皮層的興奮與抑制機(jī)能失調(diào)，導(dǎo)致條件發(fā)射異常，會引起頭暈?zāi)X脹、反應(yīng)遲鈍、注意力分散、記憶力減退，是造成各種意外的根源。據(jù)調(diào)查，在高噪聲環(huán)境下各種的人常有眼痛、視力減弱、眼花等癥狀。此外，強(qiáng)烈的噪聲影響會使儀器設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，靈敏的自控、遙控設(shè)備會失靈或失效。1.3.3噪聲控制技術(shù)噪聲控制的方法分為控制聲源、抑制傳播途徑，保護(hù)接收者3個方面。（1）控制聲源：要徹底消除噪聲，只有對噪聲源進(jìn)行治理，而且噪聲源控制是最根本、最有效的手段。主要方法有改進(jìn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)，應(yīng)用新材料、新工藝來降噪;改革工藝和操作方法；提高零部件加工精度使機(jī)件之間盡量減少摩擦。（2）傳播途徑控制：傳播途徑控制可以通過吸聲、隔聲、消聲、隔振等常用的噪聲控制技術(shù)措施，本設(shè)計(jì)采用聲屏障來進(jìn)行對傳播途徑的抑制。（3）保護(hù)接收者：接收者的控制即指個人防護(hù)措施?？梢宰尮と伺宕髯o(hù)耳器、耳塞或耳罩，從而形成噪聲控制的最后一道防線。本次設(shè)計(jì)通過的是對傳播途徑的抑制來達(dá)到降噪的目的，常用的方法有吸聲，隔聲和消聲。（1）吸聲降噪：吸聲降噪是一種在傳播途徑上控制噪聲強(qiáng)度的方法。物體的吸聲作用是普遍存在的，吸聲的效果不僅與吸聲材料有關(guān)，還與所選的吸聲結(jié)構(gòu)有關(guān)。這種技術(shù)主要用于室內(nèi)空間。 （2）消聲降噪：消聲器是一種既能使氣流通過又能有效地降低噪聲的設(shè)備。通常可用消聲器降低各種空氣動力設(shè)備的進(jìn)出口或沿管道傳遞的噪聲。不同消聲器的降噪原理不同。常用的消聲技術(shù)有阻性消聲、抗性消聲、損耗型消聲、擴(kuò)散消聲等。（3）隔聲降噪：是指采用一定形式的圍蔽結(jié)構(gòu)隔絕噪聲源聲波向外傳播或隔絕聲波傳向接收者所在空間，從而達(dá)到降噪目的方法，這種圍蔽結(jié)構(gòu)叫隔聲結(jié)構(gòu)。隔聲結(jié)構(gòu)有單層結(jié)構(gòu)和由單層結(jié)構(gòu)組成的雙層結(jié)構(gòu)以及輕質(zhì)附和結(jié)構(gòu)等形式。1.3.4噪聲目標(biāo)值的確定如表1-1所示，選擇生產(chǎn)車間的噪聲限值85dB則目標(biāo)值為108-85=23dB表1-11.3.5聲屏障的優(yōu)勢1、造價低：不僅產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，且由于產(chǎn)品重量輕可大幅減輕高架輕軌、高架路的承重負(fù)荷，降低工程造價；2、承受風(fēng)荷強(qiáng)：強(qiáng)度高、自重輕，可滿足我國各地區(qū)不同氣候條件對風(fēng)荷載的要求；3、聲學(xué)性能優(yōu)越：菱鎂聲屏障的平均隔聲量大于35dB，平均吸聲系數(shù)大于0.84，滿足各領(lǐng)域?qū)β暺琳系囊螅?、防火性能好：菱鎂膠凝材料屬無機(jī)不燃材料，復(fù)合的吸音玻璃棉、珍珠巖等材料也具有良好的防火性能，使得產(chǎn)品具有優(yōu)異的防火性能，屬國家A級不燃材料；5、使用耐久性好：菱鎂聲屏障耐水、耐火、耐腐蝕、抗紫外線，不受雨、雪、風(fēng)、沙等惡劣氣候的侵蝕，使用壽命長；6、安裝簡便：菱鎂聲屏障自重輕，可裝配式施工，效率高、工期短，可節(jié)省大量工費(fèi)；7、美觀可塑：根據(jù)不同需要可采用與金屬材料及透光材料組合的結(jié)構(gòu)形式，也可噴涂各種色彩及圖案，以達(dá)到景觀裝飾要求。8、節(jié)能環(huán)保：菱鎂聲屏障所用原材料無毒無害，且生產(chǎn)過程無需高溫加熱，無有毒氣體釋放，是國家鼓勵發(fā)展的環(huán)保型產(chǎn)品；9、適用范圍廣闊：根據(jù)不同需要可加工生產(chǎn)菱鎂隔音板及菱鎂吸音板，適用于公路，輕軌，鐵路，涵洞，隧道等交通領(lǐng)域和各種工業(yè)廠房、車間及住宅小區(qū)等領(lǐng)域。27第二章聲屏障的相關(guān)知識2.1聲屏障聲學(xué)原理聲屏障是降低地面噪聲的有效措施之一。一般36m高的聲屏障，其聲影區(qū)內(nèi)降噪效果在512dB之間。當(dāng)噪聲源發(fā)出的聲波遇到聲屏障時，它將沿著三條路徑傳播(見圖2-1、2-2、2-3)：一部分越過聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分穿透聲屏障到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分在聲屏障壁面上產(chǎn)生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發(fā)出的聲波沿這三條路徑傳播的聲能分配。2.1.1 繞射越過聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)的聲能比沒有屏障時的直達(dá)聲能小。直達(dá)聲與繞射聲的聲級之差，稱之為繞射聲衰減，其值用符號Ld表示，并隨著角的增大而增大（圖2-2）。聲屏障的繞射聲衰減是聲源、受聲點(diǎn)與聲屏障三者幾何關(guān)系和頻率的函數(shù)，它是決定聲屏障插入損失的主要物理量。聲源ABdSR反射路徑繞射路徑透射路徑道路聲屏障圖2-1 聲波傳播路徑聲影區(qū)RS直線路徑徑繞射路徑圖2-2 聲波繞射路徑SR圖2-3聲波的反射反射波直達(dá)波繞射波2.1.2 透射聲源發(fā)出的聲波透過聲屏障傳播到受聲點(diǎn)的現(xiàn)象。穿透聲屏障的聲能量取決于聲屏障的面密度、入射角及聲波的頻率。聲屏障隔聲的能力用傳聲損失TL來評價。TL大，透射的聲能小；TL小，則透射的聲能大，透射的聲能可能減少聲屏障的插入損失，透射引起的插入損失的降低量稱為透射聲修正量。用符號Lt表示。通常在聲學(xué)設(shè)計(jì)時，要求TLLd10dB，此時透射的聲能可以忽略不計(jì)，即Lt0。2.1.3反射當(dāng)車間兩側(cè)均建有聲屏障，且聲屏障平行時，聲波將在聲屏障間多次反射，并越過聲屏障頂端繞射到受聲點(diǎn)，它將會降低聲屏障的插入損失，由反射聲波引起的插入損失的降低量稱之為反射聲修正量，用符號Lr表示。本設(shè)計(jì)不會在室內(nèi)建設(shè)平行聲屏障所以不予考慮。2.2聲屏障插入損失計(jì)算2.2.1 繞射聲衰減Ld的計(jì)算本設(shè)計(jì)中把三臺發(fā)電機(jī)看作無限長線聲源，聲屏障為有限長聲屏障。無限長線聲源，無限長聲屏障，當(dāng)聲源為一無限長不相干線聲源時，其繞射聲衰減為： （ 2 -1 ） 式中：f 聲波頻率，Hz A聲源至聲屏障頂端的距離，mB受聲點(diǎn)至聲屏障頂端的距離，m= A+B-d為聲程差，md聲源點(diǎn)到受聲點(diǎn)的距離，mc聲速，m/s其中A、B的計(jì)算如圖2-4所示： 圖2-4A= （2-2）B= （2-3）式中：d聲屏障高度，md1聲源點(diǎn)到地面的距離，md2受聲點(diǎn)到地面的距離，md3聲源點(diǎn)到聲屏障的距離，md4受聲點(diǎn)到聲屏障的距離，m無限長線聲源及有限長聲屏障：Ld仍由公式(2-1)計(jì)算。然后根據(jù)圖2-5與2-6進(jìn)行修正。修正后的Ld取決于遮蔽角/。圖2-5 修正圖 圖2-5 圖2-6 2.2.2透射聲修正量Lt的計(jì)算若聲屏障的傳聲損失TL-Ld10dB，此時可忽略透射聲影響，即0。若TLLd10dB，則可按照下面公式計(jì)算透射聲修正量Lt。 （2-4） 2.2.3反射修正量Lr計(jì)算反射聲修正量取決于聲屏障、受聲點(diǎn)及聲源的高度，兩個平行聲屏障之間的距離，受聲點(diǎn)至聲屏障及道路的距離以及靠道路內(nèi)側(cè)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的降噪系數(shù)NRC。此次設(shè)計(jì)不存在平行的聲屏障造成此影響，所以把此計(jì)算忽略。2.2.4 障礙物盛衰減的確定如果在聲屏障修建前，聲源和受聲點(diǎn)間存在其他屏障或障礙物，則可能產(chǎn)生一定的繞射聲衰減，由它們產(chǎn)生的聲衰減稱之為障礙物聲衰減，用符號表示。 由2.2.1，2.2.2，2.2.3來確定。2.2.5 地面吸收聲衰減的確定如果地面不是剛性的，則會對傳播過程中的聲波產(chǎn)生一定的吸收，從而會使聲波產(chǎn)生一定的衰減。由地面吸收產(chǎn)生的聲衰減稱之為地面吸收聲衰減，用符號LG表示。（1）地面吸收聲衰減通常應(yīng)由現(xiàn)場測量得到。具體測量方法是：在地面上方1.5m和67.5m高處設(shè)兩個測點(diǎn)，同時測量現(xiàn)場有聲源的倍頻帶(中心頻率2502000Hz)或13倍頻帶(中心頻率2002500Hz)的頻帶聲壓級或A計(jì)權(quán)聲級。兩測點(diǎn)聲壓級或A聲級之差即為。若現(xiàn)場聲源不存在(如未建道路)，則可采用人工聲源，但必須測量倍頻帶或13倍頻帶聲壓級，以便對未來聲源的A計(jì)權(quán)進(jìn)行計(jì)算。（2）若現(xiàn)場測量有困難，可由圖2-6來確定圖2-6中的等效距離由下列公式計(jì)算 （2-5）受聲點(diǎn)至最近的車道中心線距離，m受聲點(diǎn)至最遠(yuǎn)的車道中心線距離，m一般，在DE=55m時，LG為2.5dBA, 在DE=150m時，LG為5dBA?？紤]到其它障礙物和地面聲吸收的影響，聲屏障實(shí)際插入損失為: （2-6）max表示取和中的最大者，這是因?yàn)橐话銉烧卟粫瑫r存在。如果有其他屏障或障礙物存在，地面效應(yīng)會被破壞掉，因?yàn)橹挥匈N近地面，地面聲吸收的衰減才會明顯。式(2-4)中減去，是因?yàn)橐坏┰O(shè)計(jì)的聲屏障建成，原有屏障或障礙物或地面聲吸收效應(yīng)都會失去作用。240120603015012345 受聲點(diǎn)至等效行車線距離 圖2-7 地面吸收聲衰減第三章聲屏障設(shè)計(jì)計(jì)算3.1聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1) 聲屏障主要用來阻擋直達(dá)聲，尤其是阻斷高頻聲。(2) 聲屏障自身必須有足夠的隔聲量，聲屏障對聲波有三種物理效應(yīng)：透射，反射和繞射效應(yīng)，因此聲屏障的隔聲量應(yīng)比設(shè)計(jì)目標(biāo)大。(3) 使用聲屏障時，一般應(yīng)配合吸聲處理，尤其是在混響聲明顯和屏障上方頂棚或其他反射體聲反射強(qiáng)烈的場合 (4) 聲屏障應(yīng)注意景觀造型和材質(zhì)的選用應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (5) 聲屏障的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。(6) 聲屏障的高度和長度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用相適應(yīng)的公式計(jì)算。3.2聲屏障目標(biāo)值的確定3.2.1 噪聲保護(hù)對象的確定根據(jù)聲環(huán)境評價的要求，確定噪聲防護(hù)對象，它可以是一個區(qū)域，也可以是一個或一群建筑物。本設(shè)計(jì)中的噪聲保護(hù)對象是室內(nèi)車間工作人員。3.2.2 代表性受聲點(diǎn)的確定代表性受聲點(diǎn)通常選擇噪聲最嚴(yán)重的敏感點(diǎn)，它根據(jù)聲源點(diǎn)與防護(hù)對象相對的位置以及地形地貌來確定，它可以是一個點(diǎn)，或者是一組點(diǎn)。通常，代表性受聲點(diǎn)處插入損失能滿足要求，則該區(qū)域的插入損失亦能滿足要求。本設(shè)計(jì)中，考慮聲源點(diǎn)為發(fā)電機(jī)，高度一般為0.5m，接受者為人，人耳距地面平均高度為1.2m。 3.2.3聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定與受聲點(diǎn)處的車間噪聲值(實(shí)測或預(yù)測的)、受聲點(diǎn)的背景噪聲值以及環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)。如果受聲點(diǎn)的背景噪聲值等于或低于廠區(qū)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值時，則設(shè)計(jì)目標(biāo)值可以由室內(nèi)現(xiàn)場噪聲值(實(shí)測或預(yù)測的)減去環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值來確定。當(dāng)采用聲屏障技術(shù)不能達(dá)到環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值時，設(shè)計(jì)目標(biāo)值也可以在考慮其他降噪措施的同時，根據(jù)實(shí)際情況確定。所以設(shè)計(jì)目標(biāo)值為室內(nèi)噪聲值與室內(nèi)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的差值。3.2.4 位置的確定根據(jù)車間與防護(hù)對象之間的相對位置、周圍的地形地貌，應(yīng)選擇最佳的聲屏障設(shè)置位置。選擇的原則或是聲屏障靠近聲源，或者靠近受聲點(diǎn)，力求以較少的工程量達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)所需的聲衰減。根據(jù)以上的選擇原則，本設(shè)計(jì)將聲屏障設(shè)在聲源點(diǎn)與受聲點(diǎn)之間距離1m之間。3.2.5 15度夾角理論有限長聲屏障在進(jìn)行對聲屏障長度的計(jì)算時可以用15度夾角理論來就行計(jì)算，15度夾角理論就是如圖3-1所示，BC的長度為線聲源的長度，根據(jù)資料三臺發(fā)電機(jī)線聲源長度為3m。AD與BC的夾角為15度，即為15度夾角理論。由于一般取到中心位置，即AE=FD、BC=EF。d為線聲源到聲屏障的距離，這個距離隨著方案的改變而改變因此事變值。 （3-1）AD=2AE+BC (3-2) 式中：d線聲源到聲屏障的距離，m圖3-13.3聲屏障插入損失的計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)值，通過多種組合與實(shí)驗(yàn)來確定幾組不同的長和高，并且通過對這些方案的比選，找到最優(yōu)方案。3.3.1繞射聲衰減計(jì)算本設(shè)計(jì)中，聲源為無限長線聲源，聲屏障為有限長，所以先使用無限長線聲源，無限長聲屏障計(jì)算公式（3-3）計(jì)算繞射聲衰減量后，之后查圖2-5、2-6對其進(jìn)行修正，確定無限長線聲源，有限長聲屏障的繞射聲衰減量經(jīng)過計(jì)算選擇，以下四個方案可行性較強(qiáng)。本設(shè)計(jì)是在車間內(nèi)，聲源與受聲點(diǎn)的水平距離為1m，發(fā)電機(jī)組距地面0.5m，即聲源距地面0.5m，受聲點(diǎn)距地面1.2m，由于是在車間內(nèi)的發(fā)電機(jī)組之間沒有間隔，所以把它看作線聲源進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。聲屏障的高度為1.2m-1.6m。聲屏障長度選用15度夾角理論，具體見3.2.5可知。線聲源繞射聲衰減量： ， （3-3） ， 式中：f聲波頻率，Hz A聲源至聲屏障頂端的距離，mB受聲點(diǎn)至聲屏障頂端的距離，m 其中A、B的計(jì)算如圖2-4所示，公式如下A= (3-4)B= (3-5) 式中：d聲屏障高度，md1聲源點(diǎn)到地面的距離，md2受聲點(diǎn)到地面的距離，md3聲源點(diǎn)到聲屏障的距離，md4受聲點(diǎn)到聲屏障的距離，m方案一：聲源與受聲點(diǎn)的水平距離為1m，發(fā)電機(jī)組距地面0.5m，即聲源距地面d1=0.5m，受聲點(diǎn)距地面d2=1.2m，中心頻率，聲屏障的高度為d=1.3m，聲屏障距聲源的距離為d3=0.5m,距受聲點(diǎn)的距離為d4=0.5m。由公式（3-3）、（3-4）、（3-5）可知 由圖2-5、2-6進(jìn)行修正，遮蔽角百分率為100%,則有限長聲屏障的聲衰減為9.45dB。聲屏障長度的計(jì)算：由公式（3-1）、（3-2）可知其中d=0.5m，=0.2679，則AE=1.866mAD=2AE+BC其中BC=3m，則AD=6.73m即聲屏障長度為6.73m方案二：聲源與受聲點(diǎn)的水平距離為1m，發(fā)電機(jī)組距地面0.5m，即聲源距地面d1=0.5m，受聲點(diǎn)距地面d2=1.2m，等效頻率，聲屏障的高度為d=1.3m，聲屏障距聲源的距離為d3=0.3m,距受聲點(diǎn)的距離為d4=0.7m。由公式（3-3）、（3-4）、（3-5）可知 由圖2-5、2-6進(jìn)行修正，遮蔽角百分率為100%,則有限長聲屏障的聲衰減為10.35dB。聲屏障長度的計(jì)算：由公式（3-1）、（3-2）可知其中d=0.3m，=0.2679，則AE=1.120mAD=2AE+BC其中BC=3m，則AD=5.24m即聲屏障長度為5.24m。方案三：聲源與受聲點(diǎn)的水平距離為1m，查閱資料得知發(fā)電機(jī)組距地面0.5m，即聲源距地面d1=0.5m，受聲點(diǎn)距地面d2=1.2m，等效頻率，聲屏障的高度為d=1.3m,聲屏障距聲源的距離為d3=0.8m,距受聲點(diǎn)的距離為d4=0.2m。由公式（3-3）、（3-4）、（3-5）可知由圖2-4、2-5進(jìn)行修正，遮蔽角百分率為100%,則有限長聲屏障的聲衰減為8.25dB。聲屏障長度的計(jì)算：由公式（3-1）、（3-2）可知其中d=0.8m，=0.2679，則AE=2.9862mAD=2AE+BC其中BC=3m，則AD=8.97m即聲屏障長度為8.97m。方案四：聲源與受聲點(diǎn)的水平距離為1m，查閱資料得知發(fā)電機(jī)組距地面0.5m，即聲源距地面d1=0.5m，受聲點(diǎn)距地面d2=1.2m，等效頻率，聲屏障的高度為d=1.5m，聲屏障距聲源的距離為d3=0.6m,距受聲點(diǎn)的距離為d4=0.4m。由公式（3-3）、（3-4）、（3-5）可知 由圖2-4、2-5進(jìn)行修正，遮蔽角百分率為100%,則有限長聲屏障的聲衰減為11.15dB。聲屏障長度的計(jì)算：由公式（3-1）、（3-2）可知其中d=0.6m，=0.2679，則AE=2.240mAD=2AE+BC其中BC=3m，則AD=7.48m即聲屏障長度為7.48m3.2.2 透射聲修正量的計(jì)算 透射聲修正量計(jì)算公式為： 由于TL= 目標(biāo)值 +（10-15）dB = 23 +15 = 38 dB所以，方案一：方案二：方案三：方案四: 由于Lt非常小所以忽略不計(jì)。3.2.3 反射修正量計(jì)算 反射聲修正量取決于聲屏障、受聲點(diǎn)及聲源的高度，兩個平行聲屏障之間的距離，受聲點(diǎn)至聲屏障及內(nèi)側(cè)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的降噪系數(shù)NRC，因?yàn)榉瓷渎曅拚颗c隔聲屏計(jì)算不大，可以不考慮。所以。3.2.4 障礙物聲衰減的確定 如果在聲屏障修建前，聲源和受聲點(diǎn)間存在其他屏障或障礙物，則可能產(chǎn)生一定的繞射聲衰減，由它們產(chǎn)生的聲衰減稱之為障礙物聲衰減，用符號LS表示。由于在機(jī)房中，聲源與受聲點(diǎn)之間沒有障礙物，所以。3.2.5 地面吸收衰減的確定 如果地面不是剛性的，則會對傳播過程中的聲波產(chǎn)生一定的吸收，從而會使聲波產(chǎn)生一定的衰減。由地面吸收產(chǎn)生的聲衰減稱之為地面吸收聲衰減，用符號表示。在本次設(shè)計(jì)中，地面為水泥地屬于剛性的，所以。3.2.6 聲屏障實(shí)際插入損失插入損失計(jì)算公式為： （3-6）max表示取和中的最大者，這是因?yàn)橐话銉烧卟粫瑫r存在。如果有其他屏障或障礙物存在，地面效應(yīng)會被破壞掉，因?yàn)橹挥匈N近地面，地面聲吸收的衰減才會明顯。式(3-3)中減去，是因?yàn)橐坏┰O(shè)計(jì)的聲屏障建成，原有屏障或障礙物或地面聲吸收效應(yīng)都會失去作用。通過前面的計(jì)算得知、均為0,所以各方案插入損失就是其對應(yīng)的在這四個方案中，聲屏障的插入損失分別為: 對四個方案進(jìn)行實(shí)際選擇對比，方案四最好，既有足夠的距離進(jìn)行對機(jī)器的維護(hù)，又可以很好的完成對噪聲的降噪。 第四章 聲屏障的選型4.1聲屏障形狀的選擇聲屏障按幾何形狀一般可分為直立型、折板型、彎曲性、半封閉性和全封閉型。4.1.1直立型聲屏障如圖4-1所示，直立式聲屏障一般適用于臨近線路的噪聲敏感建筑為多層建筑，建筑距線路中心距離在3040米左右，其有效高度不應(yīng)低于路面以上3m,，高架道路上由于風(fēng)荷載較大考慮到聲屏障的穩(wěn)定性能一般聲屏障的高度不超過4.0m（高架路面以上），為了減小聲屏障的實(shí)際高度我們常常將聲屏障的頂端設(shè)計(jì)成彎曲型即折線型以減小聲屏障的高度，這種設(shè)計(jì)，可避免由于聲屏障過高而帶來的穩(wěn)定性差和景觀不協(xié)調(diào)的等弊病，但同時也將增加聲屏障所占用的空間及工程造價 圖4-14.1.2 折板型和彎曲型聲屏障一般用于降噪要求較高但聲屏障高度又有一定限制的場合。把聲屏障上部折向道路方向，面向道路的一側(cè)做成吸聲表面，可以達(dá)到很好的降噪效果。聲屏障的支撐件多采用H型鋼。4.1.3半封閉型聲屏障如圖4-2所示，半封閉型聲屏障適用于城市交通干道和兩側(cè)高層建筑密集區(qū),其降噪效果非常好。 圖4-24.1.4全封閉型聲屏障如圖4-3所示，全封閉型聲屏障適用于城市的高架橋,既有效地降噪,又可防止高空雜物墜落。 圖4-34.2 聲屏障材料的選擇國內(nèi)的聲屏障如按聲學(xué)性能分類可分為吸聲型(金屬吸隔聲板）、隔聲型(PC板)、混合型（ 吸聲與隔聲的混合型）。4.2.1 FC板 FC纖維水泥加壓板簡稱FC 板，聲屏障生產(chǎn)單位用FC穿孔板作聲屏障面板，用在高速公路上，主要優(yōu)點(diǎn)成本低、聲學(xué)效果一般，最大問題由于其吸水率大于17%，用在室外易風(fēng)化，壽命短，且不美觀。4.2.2 PC板 PC板又稱為聚碳酸酯耐擊板，PC 板具有耐沖擊、阻燃的特性。6mm厚的PC 板平均隔聲量21.5dB，隔聲指數(shù)24 dB ，國內(nèi)第一代聲屏障用的較多，主要優(yōu)點(diǎn)制作方便，有一定隔聲效果，最大缺點(diǎn)成本不低，有眩光，吸聲效果不佳。4.2.3 彩鋼復(fù)合板彩鋼復(fù)合板具有結(jié)構(gòu)形式靈活，式樣多，美觀，自重輕，