《环境噪声控制工程》
吸声降噪设计
日期：2012年12月29日
前言
人们的生活离不开声音，各种声音在人们的生活和工作中起着非常重要的作用。声音是帮助人们沟通信息的重要媒介，是人们传情达意的重要手段。因为有了声音，人们才能用语言交流思想，进行工作，展开一切社会活动。但是另一方面，有些声音却影响人们的学习，工作休息，甚至危机人们的健康。比如震耳欲聋的大型鼓风机噪声，尖叫刺耳的电锯声，以及高压排气放空噪声等，则使人心烦意乱，损害听力，并能诱发出多种疾病。又比如，尽管是悦耳动听的乐声，但对于要入睡的人们来说，可能是一种干扰，是不需要的声音。判断一个声音是否属于噪声，主观上的因素往往起着决定性的作用，同一个人对同一种声音，在不同的时间，地点和条件下，往往会产生不同的主观判断。比如，在心情舒畅或休息时，人们喜欢收听音乐；而当心绪烦躁或集中精力思考问题时，往往会主动去关闭各种音响设备。因此，从生理学的观点讲，凡是对人体有害的和人们不需要的声音统统成为噪声。
如今噪声污染已成为当代世界性的问题。由于人类的文明以及与人类文明相协调的工业技术的发展，增加了和增强了人类生存的自然界里的声音，在二次大战以后，世界局势相对和缓，工农业生产和科学技术得到迅速发展，随之而来的噪声污染越来越严重。那么如何控制噪声的传播呢？
在噪声控制以及任何声学问题中，都必须考虑声源、传声途径和接受者三个基本缓解组成的声学系统。而这个作业我们是要是在声的传播途径当中吸声降噪达到噪声的控制。
《环境噪声控制工程》课程设计任务书
一．设计任务：
某工厂空压机房有2台空压机，距噪声源2 m，测得的各频带声如下表
所示。现欲采用吸声处理使机房噪声降到90dB（A），因此选用噪声评价曲线。选择吸声材料的品种和规格，以及材料的使用面积。
各频带声压级
倍频带中心频率（HZ） 声压级 (dB)
设计要求：方案选择合理；参数选取与计算准确；所选设备质优，可靠，易于操作；图纸绘制达到施工图要求。
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 103 95 92 92 84.5 83 79.5 75.5
《环境噪声控制工程》课程设计计算书
一．原始资料：两台空压机，距噪声源2m,欲采用吸声处理使机房噪声降到90dB
（A）。选择吸声材料的品种和规格，以及材料的使用面积。其中各频带声压级如下表 倍频带中心频63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 率（HZ） 声压级 103 95 92 92 84.5 83 79.5 75.5 (dB)
二．文献综述：
一般来讲，吸声只能降低室内反射声，而对于从声源出发的直达声则没有任
何作用。所以，在降噪过程中应先考虑对声源进行隔离、对空气洞里性噪声进行消声处理，再辅助以吸声处理。只有当噪声源不宜采用隔声、消声措施，而房间内混响严重时，才能把吸声作为唯一的降噪手段，才能取得好的降噪效果。 一般情况下，在面积较小的风机放、泵房、控制室内，可以对天花板、墙面进行吸声处理；面积较大的车间，可以采用空间吸声体、平顶吸声等吸声处理方法；
声源集中在局部区域时，可采用局部吸声处理，必要时还应设置隔声屏障。对于噪声源多而分散的大房间，由于室内各处直达声的影响都很大，即使进行吸声处理，降噪效果多而分散的大房间，由于室内各处直达声的影响都很大，即使进行吸声处理，降噪效果也不会明显，这种情况下不宜单独进行吸声处理。吸声降噪的效果一般为3~6db（A）,较好的为7~10db（A），一般不会超过15db（A），而且也不随吸声处理的面积成正比增加。
三．控制方案的选择与确定：
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。
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。
所以次任务我们选择吸声降噪的方法解决。
四．计算说明书：
一、 （1） 假设房间尺寸
二、 10m（长）×6m（宽）×4m（高），容积V=240m3，内表面积S=248m2，内表
面积S=248m2所以由已知的房间尺寸可计算得，S天=S地=60m2 S墙1=S墙3=40m2 S墙2=S墙4=24m2
又因为表面为混凝土面则各频率下的吸声系数如下表（表2），即为处
理前的吸声系数：
混凝土地面 f/HZ （涂油漆） 125 250 500 1000 2000 4000 /0 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02
由上表可求得：室内平均吸声系数1=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015
（2）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曲线可得对应的NR数，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。 ⑤室内平均吸声系数1=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015
代入得临界半径rc=1/4(Q×R/π)^1/2
=1/42s1/3.14(11)=0.39m<2m,
所以,该房间的声场是混响声。
以上计算得到的数据如下表（表3）所示： 序项目 各倍频带中心频率下的参数 号 125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ ① ② ③ ④ 说明 95 92 92 84.5 83 79.5 现测 允 许 值 90 85 82 80 78 76 设计目标 减 噪 量 5 7 10 4.5 5 3.5 ①-② 处理前0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 查表 1 ⑤ 处理后0.032 0.050 0.100 0.056 0.063 0.045 2=1× 2 10^0.1ΔLp （3）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，所以可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构作为吸声材料。
选择穿孔板共振吸声结构中的五合板为吸声材料，由《环境物理性污染控制工程》P88查得各频率下材料的吸声系数。如下表（表4）： 共振五合板 构造 各频率下的吸声系数 125HZ 250H500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ Z 孔径孔距空气内填矿0.23 5mm 25mm 层厚渣棉50mm 25kg/m3 设：需安装材料面积为S材，则 0.60 0.86 0.47 0.26 0.27 SSiii
〔S材3＋(248-S材)×1〕/248 >=2
① 当f=125HZ时，〔0.23S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.032
S材>=24.8m
2
② 当f=250HZ时，〔0.60S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.050
2
S材>=16.81 m
③ 当f=500HZ时，〔0.86S材＋(248-S材)× 0.01〕/248 >=0.100
S材>=26.26 m
2
④ 当f=1000HZ时，〔0.47S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.056
S材>= 19.84m
2
⑤ 当f=2000HZ时，〔0.26S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.063
S材>=44.43m
2
⑥ 当f=4000HZ时，〔0.27S材＋(248-S材)× 0.02〕/248 >=0.045
S材>=24.8 m 所以S材>=44.43 m2
因为 S天=60m2, 所以可在房间的天花板安装共振五合板
当S材=60 m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数
2
4=〔603＋(248-60)×1〕/248
1>当f=125HZ时，4=〔0.23×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.063
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=7.99dB>5dB
2>当f=250HZ时，4=〔0.6×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.153
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=11.85dB>7dB
3>当f=500HZ时，4=〔0.86×60＋(248-60)× 0.01〕/248=0.216
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=13.34dB>10dB
4>当f=1000HZ时，4=〔0.47×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.129
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=8.10dB>4.5dB
5>当f=2000HZ时，4=〔0.26×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.078
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=5.91dB>5dB
6>当f=4000HZ时，4=〔0.27×60＋(248-60)× 0.02〕/248=0.080
验算：4=1×10^0.1ΔLp ΔLp=6.02dB>3.5dB
序项目 倍频带中心频率 号 125 250 500 1000 2000 4000 1 穿孔板五合板吸声系数 0.23 0.60 0.86 0.47 0.26 0.27 2 五合板至少要达到的面24.8 16.826.219.844.424.8 积m2 1 6 4 3 3 五合板实际所用面积m2 60 4 处理后平均声级系数 0.060.150.210.120.070.04α4 3 3 6 9 8 5 5 减噪量ΔLp 7.99 11.813.38.10 5.91 6.02 5 4 说明 五．结论：
综上可知，上面假设设计满足设计原则和要求，所以此吸声降噪设计方案成立，综合以上因素，本方案可行。
通过这一学期的课程学习，我学到了对噪声控制的一些最基础也是最重要
的知识，这些知识是宝贵的，因为对于一名学习环境的大学生，噪音控制是一项重要的技能，现在生活无时无刻不充斥着各种噪音，而如果学会如何控制它们将会为这个社会带来巨大的贡献，也是将来找工作的一项有力技能，在这个学期的尾声我要对老师说声感谢，感谢您这么多天的孜孜不倦，把技巧与知识传授给我们，是我们的知识能与实际相结合，我相信这些知识我会受用一生。
六．参考文献：
1.顾 强 主编 ：《 噪 声 控 制 工 程 》，煤 炭 工 业 出 版 社，2 0 0 2 2.张沛商主编：《噪声控制工程》，北京经济学院出版社，1994年，07月第一版 3.李连山、杨建设主编.环境物理性污染控制工程.武汉：华中科技大学出版社，2009 4.李家华.环境噪声控制.北京：冶金工业出版社，1995
5.马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京：中国机械工业出版社，2002 6.高红武主编.噪声控制工程.武汉：武汉理工大学出版社，2003 7.洪宗辉主编.环境噪声控制工程.北京：高等教育出版社，2002
8.郑长聚主编.环境工程手册环境噪声控制卷.北京：高等教育出版社，2000