物理性污染控制课程设计(12.27)

2012级物理性污染控制课程设计说明书某空压机房降噪设计院、部：安全与环境工程学院学生姓名：王佳丽吴玉兰向琳霞杨珍周泽宇指导教师：彭丽婧职称讲师专业：环境工程班级：环境1202完成时间：2015年12月目录1前言.............................................................12课程设计任务.....................................................22.2设计目的...................................................22.3设计资料...................................................22.4吸声降噪的设计原则.........................................23设计说明、计算...................................................43.1房间面积、体积计算.........................................43.1.1面积计算..............................................43.1.2体积计算..............................................43.1.3吸声系数..............................................43.1.4降噪量计算............................................53.2吸声材料的选择及计算.......................................63.3验算.......................................................84结论............................................................10参考文献...........................................................11致谢............................................................12附录............................................................1311前言在房间中，声波传播中受到壁面的多次反射会形成混响声，混响声的强弱与房间的壁面对声音的反射性能密切相关。壁面材料的吸声系数越小，对声音的反射能力越大，混响声相应越强，噪声源产生的噪声级就提高得越多。一般的工厂车间，壁面往往是坚硬的，对声音的反射能力很强，如混凝土壁面、抹灰的砖墙、背面贴实的硬木板等。由于混响作用，噪声源在车间内所产生的噪声级比在露天广场所产生的要提高10dB。为降低混响声，通常用吸声材料装饰在房间避免上，或在房间中挂一些空间吸声体。当从噪声源发出的噪声碰到这些材料时，被吸收掉一部分，从而使总噪声级降低。目前，一般建筑和工业建筑中，广泛应用这种吸声处理方法。需要强调的是，在车间作吸声处理只能减弱从吸声面或吸声体上的反射声，即只能降低车间内的混响声，对于直达声却没有什么效果。因此，吸声处理只有当混响声占主导地位时才明显有效果，而当直达声占主要地位时，吸声处理就没有多大作用。如果在直达声影响较大的噪声源近旁，吸声处理的减弱效果就不如远离噪声源的地方[1]。22课程设计任务书2.1设计目的1）巩固所学专业理论知识，强化实践技能训练；2）熟悉基础资料的收集方法及设计方案可行性论证；3）初步掌握噪声污染控制设计的内容、程序和基本方法；4）运用专业理论知识，解决噪声污染控制工程实际问题。2.2设计资料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下表所示：表1某空压机房测得各频率带声压级倍频程（Hz）631252505001000200040008000倍频带声压级(dB)9699939195948985现欲选用NR85评价曲线，请选择吸声材料(结构)的品种和规格，以及材料(结构)的使用面积。该空压机厂房房间尺寸：9m（长）×6m（宽）×4m（高），内表面为混凝土面。噪声源位于地面中央。假设四窗一门，窗户尺寸为：高×宽=1.6m×1.6m，门尺寸为：高×宽=2.8m×1.6m，室内没有通风孔。试选择合适的吸声材料（结构）对车间噪声进行设计控制，以达到降低空压机房噪声的效果。2.3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。33）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[2]。43设计说明、计算3.1基础计算3.1.1面积计算25469mSS天地(1)2313649mSS(2)2422464mSS(3)窗户和门的面积分别为：224.106.16.14mS窗(4)248.46.18.2mS门(5)除去门窗后的内表面积:门窗地天总SSSSSSSSS--4321(6)228.21348.4-24.10-228mS内3.1.2体积计算V=9×6×4=216m3(7)3.1.3吸声系数房间内表面为混凝土面，查表可知混凝土的吸声系数如下表[3]:表2混凝土吸声系数频率f(Hz)125250500100020004000吸声系数α00.010.010.010.020.020.02由上表可求得：室内平均吸声系数：015.0602.002.002.001.001.001.01（8）通过查表[3]可知玻璃窗户吸声系数为0.03，木质门的吸声系数为0.1.各个频率对应的平均吸声系数计算如下[4]：5niiniiiSS111(9)125Hz:013.02281.048.403.024.1028.21301.01250Hz:013.02281.048.403.024.1028.21301.01500Hz:013.02281.048.403.024.1028.21301.011000Hz:022.02281.048.403.024.1028.21302.012000Hz:022.02281.048.403.024.1028.21302.014000Hz:022.02281.048.403.024.1028.21302.018000Hz:022.02281.048.403.024.1028.21302.013.1.4声压级计算1)由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。2）由参考书上的NR曲线(见附图一)可得对应的NR数[5]，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、1，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数2。PL1.01210(10)125Hz:026.010013.031.02250Hz:021.010013.021.02500Hz:026.010013.031.021000Hz:220.010013.0101.022000Hz:277.010013.0111.024000Hz:139.010013.081.028000Hz:070.010013.051.026以上计算得到的数据如表3所示:表3不同频率下的平均吸声系数2序号项目各倍频带中心频率下的参数说明125（Hz）250（Hz）500（Hz）1000（Hz）2000（Hz）4000（Hz）8000（Hz）①监测值99939195948985监测值②允许值96918885838180设计目标③减噪量323101185①-②④处理前10.0130.0130.0220.0220.0220.0220.022计算可知⑤处理后20.0260.0210.0260.220.2770.1390.070计算可知各倍频带中心频率为125Hz到4000Hz的平均吸声系数为：0175.063022.03013.01其临界半径为：)1(14.324141r11SRQc(11)式中：Q----指向性因数；R----房间常数；S----房间内表面积；mmc2389.0)0175.01(14.30175.028.213241r其临界半径均小于2m,所以该空压机房内的声场为混响声场。3.2吸声材料的选择及计算该房间的中、高频（1000Hz,2000Hz,4000Hz）成分很强，所以可选用多孔吸声材料，选用超细玻璃棉，密度为20Kg/m3,吸声板厚度为50mm，护面层采7用穿孔板（石膏）。穿孔板具有优良的机械性，作为护面层，它主要用在吸声材料层需要保持一定形状并承受应力、耐蚀性的各种场合，作为护面层，其穿孔率一般大于20%，本设计取30%，孔径为10mm，孔间距为80mm，护面层板厚为13mm。20kg/m3超细玻璃棉的吸声系数如表4[6]：表4超细玻璃棉吸声材料吸声系数频率（Hz）125250500100020004000各频率下的吸声系数0.150.360.850.910.870.96设：需安装材料面积为S材，则niiniiiSS11213-S内材内材）（SSS(12)①当f=125Hz时:026.028.213013.0-28.21315.0）（材材SS224.20mS材②当f=250Hz时:021.028.213013.0-28.21336.0）（材材SS292.4mS材③当f=500Hz时：026.028.213013.0-28.21385.0）（材材SS231.3mS材8④当f=1000Hz时：22.028.213022.0-28.21391.0）（材材SS256.47mS材⑤当f=2000Hz时：277.028.213022.0-28.21387.0）（材材SS264mS材⑥当f=4000Hz时：139.028.213022.0-28.21396.0）（材材SS26.26mS材所以S材≥64m2。因为除去门窗房间的内表面积为198.56m2,所以可在房间的天花板以及墙面的一部分安装穿孔板为护层，内填超细玻璃棉吸声材料，从而达到降噪吸声的效果。3.3验算当S材=64m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数：213.28×64)-(213.28＋64134（13）①当f=125HZ时，054.0213.280.013×64)-(213.28＋0.15644验算：p1.01410LdBdBLp318.6013.0