空压机房吸声降噪处理设计

目录1课程设计任务书.........................................................................................................22设计依据.....................................................................................................................33设计原则.....................................................................................................................34设计说明.....................................................................................................................45计算步骤.....................................................................................................................45.1房间面积计算........................................................................................................45.2计算临界半径rc....................................................................................................45.3吸声设计数据计算................................................................................................55.4吸声材料的选择及计算........................................................................................55.5结论........................................................................................................................76参考文献.....................................................................................................................8-1-1课程设计任务书1.1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），因此选用NR80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）631252505001000200040008000声压级（dB）10395929284.58379.575.51.2工程名称：空压机房降噪设计在此处键入公式。1.2.1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。1.2.2噪声源位置：地面中央，Q=21.2.3要求：按NR80设计。完成设计计算说明书一份。-2-2设计依据吸声降噪只能对混响声起到显著效果，其降噪量一般为3~10dB，室内的声源情况对吸声降噪效果影响较大，故应了解房间的几何特性及吸声处理前的声学特性。吸声技术包括:利用多孔吸声材料进行吸声和利用共振吸声结构两大类。由于吸声材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近，所以多孔吸声材料一般对高频声吸声效果好，对低频声吸声效果差。共振吸声结构是由多孔吸声材料与穿孔板组成的吸声结构，利用共振吸声原理研制的各种吸声结构可改善低频吸声性能，常用的有薄板共振吸声结构、薄膜共振吸声结构、穿孔板工振吸声结构等。通过空压机房内距离噪声源2m所测得的声压级可知中低频噪声所占比重较大。因此，此次空压机房降噪设计选用共振吸声结构。3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做吸声处理。（3）在靠近声源直达声占支配地位的产所，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3~10dB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。-3-（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。4设计说明通过空压机房内距离噪声源2m所测得的声压级可知中低频噪声所占比重较大，且空压机台数只有2台，不宜建立隔声间。因此，此次空压机房降噪设计选用共振吸声结构，依据NR80评价曲线将噪声降至90dB。5计算步骤5.1房间面积计算S天=S地=m2S墙1=S墙3=m2S墙2=S墙4=m25.2计算临界半径rc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：表2混凝土材料无规入射吸声系数（）混凝土地面（涂油漆）125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz0.010.010.010.020.020.02室内平均吸声系数为̅（）房间常数R̅（̅）（）指向性因数Q=2临界半径rc√√所以该房间声场为混响声，采用吸声降噪效果较佳。-4-5.3吸声设计数据计算表3吸声设计数据记录表5.4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，所以可选用穿孔板加棉再加空气玻璃层作为吸声材料。选择穿孔板加棉再加空气玻璃层作为吸声材料，由《环境物理性污染控制工程》P89查得各频率下材料的吸声系数。如下表（表4）：表4组合共振吸声结构的吸声系数()序号项目各倍频带中心频率下的参数说明125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz1距空压机2m处噪声声压级/dB95929284.58379.5实测值2噪声容许标准/dB908582807876NR8θ噪声评价曲线3所需降噪量/dB57104.553.54处理前平均吸声系数0.010.010.010.020.020.02P94表1-355处理后应有的平均吸声系数0.030.050.100.060.060.046现有吸声量/m22.482.482.484.964.964.96̅̅̅,S=248m,7应有吸声量/m27.8412.4324.8013.9815.6811.108需要增加的吸声量/m25.369.9522.329.0210.726.14种类吸声结构吸声层厚/cm各频率下的吸声系数护面结构125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz穿孔板加棉再加空气玻璃层前置Ф6mm板厚t=7mm2.50.500.850.900.600.350.20穿孔率p=6%空气层厚150mm-5-假设需要安装的材料面积是S材，则有：材（材①当f=125Hz时，〔0.5S材＋(248-S材)×0.01〕/2480.03S材10.12m2②当f=250Hz时，〔0.85S材＋(248-S材)×0.01〕/2480.05S材11.81m2③当f=500Hz时，〔0.90S材＋(248-S材)×0.01〕/2480.10S材25.08m2④当f=1000Hz时，〔0.60S材＋(248-S材)×0.02〕/2480.06S材17.10m2⑤当f=2000Hz时，〔0.35S材＋(248-S材)×0.02〕/2480.06S材30.06m2⑥当f=4000Hz时，〔0.20S材＋(248-S材)×0.02〕/2480.04S材27.56m2综上需要安装的材料面积为S材30.06m2，取S材=35.0m2装上材料后，假设墙面的平均吸声系数为，则：̅̅̅①当f=125HZ时，4=〔0.5×35＋(248)×0.01〕/248=0.08验算：4=ΔLp=9.0dB5dB②当f=250HZ时，4=〔0.85×35＋(248)×0.01〕/248=0.13验算：4=ΔLp=11.1dB7dB③当f=500HZ时，4=〔0.90×35＋(248)×0.01〕/248=0.14-6-验算：4=ΔLp=11.5dB10dB④当f=1000HZ时，4=〔0.50×35＋(248)×0.02〕/248=0.09验算：4=ΔLp=6.5dB4.5dB⑤当f=2000HZ时，4=〔0.35×35＋(248)×0.02〕/248=0.07验算：4=ΔLp=5.4dB5dB⑥当f=4000HZ时，4=〔0.2×35＋(248)×0.02〕/248=0.05验算：4=ΔLp=4.0dB3.5dB表5吸声结构设计成果表()项目各倍频带中心频率125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz穿孔板加棉再加空气玻璃层吸声系数0.500.850.900.500.350.20穿孔板加棉再加空气玻璃层至少达到面积/m210.1211.8125.0817.1030.0627.56穿孔板加棉再加空气玻璃层实际所用面积/m235.00处理后平均吸声系数̅̅̅0.080.130.140.090.070.05减噪量/dB9.011.111.56.55.44.0因此，所选材料符合设计任务要求。-7-6参考文献[1]王丹玲.室内设计中的吸音降噪设计[J].甘肃高师学报.2003(10)[2]李连山，杨建设.环境物理性污染控制工程[M].武汉：华中科技出版社.2013(01)[3]陈杰瑢.物理性污染控制[M].北京：高等教育出版社.2007[4]孙逊.噪声污染的控制[J].资源节约和综合利用.1999(09)次序项目说明6312525050010002000400080001距噪声源2m处倍频程声压级/dB10395929284.58379.575.5测量2噪声容许值/dB(NR-80)98.791.686.482.728077.775.974.4设计目标3需要减噪量ΔLp4.33.45.69.284.55.33.61.11—24处理前房间混响时间/S测量5处理前平均吸声系数⃖由式（2-114）计算6所需平均吸声系数⃖由式（2-113）计算设计计算步骤见表计算步骤说明如下：1、记录控制室的尺寸、体积、总面积、噪声源的种类和位置等；2、在表的第一行记录噪声的倍频程声压级测量值；3、在表的第二行记录NR-80的各个倍频程声压级；4、在各个倍频程声压级由第一行减去第二行，出现负值时记为0；5、混响时间的测量值记录在第四行，并由此计算出平均吸声系数⃖，并记录在第五行；-8-6、用式（2-132）计算出所需平均吸声系数⃖，记录在第六行；7、参考各种材料的