物理性污染控制課程設(shè)計(jì)(1227)

1、 2012級(jí)物理性污染控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 某空壓機(jī)房降噪設(shè)計(jì) 院 、 部： 安全與環(huán)境工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 王佳麗 吳玉蘭 向琳霞 楊 珍 周澤宇 指導(dǎo)教師： 彭麗婧 職稱 講師 專 業(yè)： 環(huán)境工程 班 級(jí)： 環(huán)境1202 完成時(shí)間： 2015年12月 目 錄1 前言12 課程設(shè)計(jì)任務(wù)22.2 設(shè)計(jì)目的22.3 設(shè)計(jì)資料22.4 吸聲降噪的設(shè)計(jì)原則23 設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算43.1 房間面積、體積計(jì)算43.1.1 面積計(jì)算43.1.2 體積計(jì)算43.1.3 吸聲系數(shù)43.1.4 降噪量計(jì)算53.2 吸聲材料的選擇及計(jì)算63.3 驗(yàn)算84 結(jié)論10參考文獻(xiàn)11致 謝12附 錄131 前言在房間中，聲波

2、傳播中受到壁面的多次反射會(huì)形成混響聲，混響聲的強(qiáng)弱與房間的壁面對(duì)聲音的反射性能密切相關(guān)。壁面材料的吸聲系數(shù)越小，對(duì)聲音的反射能力越大，混響聲相應(yīng)越強(qiáng)，噪聲源產(chǎn)生的噪聲級(jí)就提高得越多。一般的工廠車間，壁面往往是堅(jiān)硬的，對(duì)聲音的反射能力很強(qiáng)，如混凝土壁面、抹灰的磚墻、背面貼實(shí)的硬木板等。由于混響作用，噪聲源在車間內(nèi)所產(chǎn)生的噪聲級(jí)比在露天廣場(chǎng)所產(chǎn)生的要提高10dB。為降低混響聲，通常用吸聲材料裝飾在房間避免上，或在房間中掛一些空間吸聲體。當(dāng)從噪聲源發(fā)出的噪聲碰到這些材料時(shí)，被吸收掉一部分，從而使總噪聲級(jí)降低。目前，一般建筑和工業(yè)建筑中，廣泛應(yīng)用這種吸聲處理方法。需要強(qiáng)調(diào)的是，在車間作吸聲處理只能減弱

3、從吸聲面或吸聲體上的反射聲，即只能降低車間內(nèi)的混響聲，對(duì)于直達(dá)聲卻沒有什么效果。因此，吸聲處理只有當(dāng)混響聲占主導(dǎo)地位時(shí)才明顯有效果，而當(dāng)直達(dá)聲占主要地位時(shí)，吸聲處理就沒有多大作用。如果在直達(dá)聲影響較大的噪聲源近旁，吸聲處理的減弱效果就不如遠(yuǎn)離噪聲源的地方1。 2 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1 設(shè)計(jì)目的1）鞏固所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐技能訓(xùn)練；2）熟悉基礎(chǔ)資料的收集方法及設(shè)計(jì)方案可行性論證；3）初步掌握噪聲污染控制設(shè)計(jì)的內(nèi)容、程序和基本方法；4）運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)，解決噪聲污染控制工程實(shí)際問題。2.2 設(shè)計(jì)資料某工廠空壓機(jī)房設(shè)有2臺(tái)空壓機(jī)，距噪聲源2m，測(cè)得的各頻帶聲壓級(jí)如下表所示：表1 某空壓機(jī)房測(cè)得

4、各頻率帶聲壓級(jí)倍頻程（Hz）631252505001000200040008000倍頻帶聲壓級(jí)(dB)9699939195948985 現(xiàn)欲選用NR85評(píng)價(jià)曲線，請(qǐng)選擇吸聲材料(結(jié)構(gòu))的品種和規(guī)格，以及材料(結(jié)構(gòu))的使用面積。 該空壓機(jī)廠房房間尺寸：9m（長(zhǎng)）×6m（寬）×4m（高）， 內(nèi)表面為混凝土面。噪聲源位于地面中央。假設(shè)四窗一門，窗戶尺寸為：高×寬=1.6m×1.6m，門尺寸為：高×寬=2.8m×1.6m，室內(nèi)沒有通風(fēng)孔。試選擇合適的吸聲材料（結(jié)構(gòu)）對(duì)車間噪聲進(jìn)行設(shè)計(jì)控制，以達(dá)到降低空壓機(jī)房噪聲的效果。2.3 吸聲降噪的設(shè)計(jì)原

5、則 1）先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理，如改進(jìn)設(shè)備、加隔聲罩、消聲器或建隔聲墻、隔聲間等。 2）當(dāng)房間內(nèi)平均吸聲系數(shù)很小時(shí)，采取吸聲處理才能達(dá)到預(yù)期效果。單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房、泵房、控制室等房間面積較小，所需降噪量較高，宜對(duì)天花板、墻面同時(shí)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(qū)域時(shí)，宜采用局部吸聲處理，同時(shí)設(shè)置隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產(chǎn)車間宜作吸聲處理。3）在靠近聲源直達(dá)聲占支配地位的場(chǎng)所，采取吸聲處理，不能達(dá)到理想的降噪效果。4）通常吸聲處理只能取得412dB的降噪效果。5）若噪聲高頻成分很強(qiáng)，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強(qiáng)，可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或

6、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)；若噪聲中各個(gè)頻率成分都很強(qiáng)，可選用復(fù)合穿孔板或微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。通常要把幾種方法結(jié)合，才能達(dá)到最好的吸聲效果。6）選擇吸聲材料或結(jié)構(gòu)，必須考慮防火、防潮、防腐蝕、防塵等工藝要求。7）選擇吸聲處理方式，必須兼顧通風(fēng)、采光、照明及裝修、施工、安裝的方便因素，還要考慮省工、省料等經(jīng)濟(jì)因素2。3 設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算3.1 基礎(chǔ)計(jì)算3.1.1 面積計(jì)算 (1) (2) (3) 窗戶和門的面積分別為： (4) (5) 除去門窗后的內(nèi)表面積: (6) 3.1.2 體積計(jì)算 V=9×6×4=216m3 (7)3.1.3 吸聲系數(shù) 房間內(nèi)表面為混凝土面，查表可知混凝土的吸聲系

7、數(shù)如下表3:表2 混凝土吸聲系數(shù)頻率f(Hz)125250500100020004000吸聲系數(shù)00.010.010.010.020.020.02 由上表可求得：室內(nèi)平均吸聲系數(shù)： （8）通過查表3可知玻璃窗戶吸聲系數(shù)為0.03，木質(zhì)門的吸聲系數(shù)為0.1. 各個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的平均吸聲系數(shù)計(jì)算如下4： (9) 125Hz: 250Hz: 500Hz: 1000Hz: 2000Hz: 4000Hz: 8000Hz: 3.1.4 聲壓級(jí)計(jì)算1)由已知得房間不同頻率下測(cè)量的聲壓級(jí)Lp。2）由參考書上的NR曲線(見附圖一)可得對(duì)應(yīng)的NR數(shù)5，從而可得房間允許的聲壓級(jí)值。3)由-可得不同頻率下的Lp。4)由L

8、p、，代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數(shù)。 (10) 125Hz :250Hz:500Hz:1000Hz:2000Hz:4000Hz:8000Hz: 以上計(jì)算得到的數(shù)據(jù)如表3所示:表3 不同頻率下的平均吸聲系數(shù)序號(hào)項(xiàng)目各倍頻帶中心頻率下的參數(shù)說(shuō)明125（Hz）250（Hz）500（Hz）1000（Hz）2000（Hz）4000（Hz）8000（Hz）監(jiān)測(cè)值99939195948985監(jiān)測(cè)值允許值96918885838180設(shè)計(jì)目標(biāo)減噪量323101185-處理前0.0130.0130.0220.0220.0220.0220.022計(jì)算可知處理后0.0260.0210.0260.220.

9、2770.1390.070計(jì)算可知各倍頻帶中心頻率為125Hz到4000Hz的平均吸聲系數(shù)為：其臨界半徑為： (11)式中：Q-指向性因數(shù)； R-房間常數(shù)； S-房間內(nèi)表面積； 其臨界半徑均小于2m,所以該空壓機(jī)房?jī)?nèi)的聲場(chǎng)為混響聲場(chǎng)。 3.2 吸聲材料的選擇及計(jì)算該房間的中、高頻（1000Hz,2000Hz,4000Hz）成分很強(qiáng)，所以可選用多孔吸聲材料，選用超細(xì)玻璃棉，密度為20Kg/m3,吸聲板厚度為50mm，護(hù)面層采用穿孔板（石膏）。穿孔板具有優(yōu)良的機(jī)械性，作為護(hù)面層，它主要用在吸聲材料層需要保持一定形狀并承受應(yīng)力、耐蝕性的各種場(chǎng)合，作為護(hù)面層，其穿孔率一般大于20%，本設(shè)計(jì)取30%，孔

10、徑為10mm，孔間距為80mm，護(hù)面層板厚為13mm。20kg/m3超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)如表46：表4 超細(xì)玻璃棉吸聲材料吸聲系數(shù)頻率（Hz）125250500100020004000各頻率下的吸聲系數(shù)0.150.360.850.910.870.96 設(shè)：需安裝材料面積為S材，則 Þ (12)當(dāng)f=125Hz時(shí):當(dāng)f=250Hz時(shí):當(dāng)f=500Hz時(shí)：當(dāng)f=1000Hz時(shí)：當(dāng)f=2000Hz時(shí)：當(dāng)f=4000Hz時(shí)：所以S材64m2。因?yàn)槌ラT窗房間的內(nèi)表面積為198.56m2, 所以可在房間的天花板以及墻面的一部分安裝穿孔板為護(hù)層，內(nèi)填超細(xì)玻璃棉吸聲材料，從而達(dá)到降噪吸聲的效果。3

11、.3 驗(yàn)算當(dāng)S材=64 m2時(shí)，反算此時(shí)各頻率下的平均吸聲系數(shù)： （13）1 當(dāng)f=125HZ時(shí)， 驗(yàn)算： （14）2 當(dāng)f=250HZ時(shí)， 驗(yàn)算： 3 當(dāng)f=500HZ時(shí)： 驗(yàn)算： 4 當(dāng)f=1000HZ時(shí)： 驗(yàn)算： 5 當(dāng)f=2000HZ時(shí)： 驗(yàn)算： 6 當(dāng)f=4000HZ時(shí)： 驗(yàn)算： 4 結(jié)論 綜上可知，以上設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)原則和要求，經(jīng)過驗(yàn)算，此吸聲降噪設(shè)計(jì)方案成立。即可在房間內(nèi)安裝穿孔板為護(hù)面層，內(nèi)填超細(xì)玻璃棉（20kg/m3）的吸聲材料。材料面積為64m2，護(hù)面層的厚度為13mm，穿孔率為30%，孔徑為10mm內(nèi)填超細(xì)玻璃棉厚度為50mm。參考文獻(xiàn)1 劉惠玲，辛言君.物理性污染控制工程

12、M.北京：電子工業(yè)出版社.2015.941002 黃勇，王凱全.物理性污染控制工程M.北京：中國(guó)石化出版社.2013.66813 陳杰瑢.物理性污染控制M.北京：高等教育出版社.2007.41574 魏先勛.環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（修訂版）M.湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版 社.2002.5996015 孫穎，許云峰.物理性污染控制工程技術(shù)與實(shí)踐M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2009.53566 李連山.環(huán)境物理性污染控制工程M.武漢：華中科技出版社.2009.71727 鄭長(zhǎng)聚.環(huán)境工程手冊(cè)環(huán)境噪聲控制卷M.北京：高等教育出社.2000.2093028 馬大猷.噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)M.北京：中國(guó)機(jī)械工業(yè)出社.2002.312314致 謝 課程設(shè)計(jì)即將完成之際，我衷心感謝彭麗婧老師對(duì)我們的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷！在我的課程設(shè)計(jì)過程中無(wú)不傾他們大量的心血，給予了我許多的啟發(fā)和幫助。課程設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)走向工作的重要的一步。從最初的學(xué)習(xí)、理解、消化直到完成設(shè)計(jì)