噪聲控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜述

1、噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)屯& 4元空女學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)名稱： 噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)學(xué)院名稱：環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院5專業(yè)： 環(huán)境工程班級(jí)： 100221學(xué)號(hào)： 10022118姓名：薛山評(píng)分：教師：2013年11月28日南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)一概述 3二設(shè)計(jì)原理、路線 3三室內(nèi)聲場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù) 3四 室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)與分析 6（一）聲源分析與降噪設(shè)計(jì) 6（二）聲場(chǎng)環(huán)境分析與降噪設(shè)計(jì) 8五 金工實(shí)習(xí)降噪設(shè)計(jì)與管理建議 11六課程設(shè)計(jì)總結(jié) 11附參考文獻(xiàn) 11一概述中國(guó)教學(xué)能力的提高與教學(xué)環(huán)境的變化同步伴隨著當(dāng)代現(xiàn)代化進(jìn)程。其中，教學(xué)場(chǎng)地的

2、噪聲控制能有效的提高教學(xué)效果。本課程設(shè)計(jì)以南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)為 教學(xué)內(nèi)容，通過實(shí)際場(chǎng)地的設(shè)計(jì)，能有效的將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，提高噪聲污染控制設(shè) 計(jì)能力。并將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與工程中專項(xiàng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，提出綜合設(shè)計(jì)中的諸如：管理、運(yùn)行等延 伸性的有益建議。本課程設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書要求，在參考南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)所室內(nèi)平面布置圖及背景數(shù)據(jù)等資料基礎(chǔ)上，以南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地的降噪設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)標(biāo)的對(duì)象，根據(jù)金工實(shí)習(xí)情況，選取機(jī)器、窗戶特定局部區(qū)域進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)，并記錄相關(guān)分析指標(biāo)（時(shí)間、室內(nèi)區(qū)域、噪聲源一一機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、聲級(jí)等指標(biāo)）。其次，以噪聲控制最大化作為設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行主動(dòng)聲源的

3、分析、隔聲設(shè)置設(shè)計(jì)、吸聲材料鋪設(shè)設(shè)計(jì)，從而最大程度的降低金工 實(shí)習(xí)時(shí)間段的噪聲聲壓級(jí)。最后，給出有益的金工實(shí)習(xí)管理建議。任務(wù)書給定設(shè)計(jì)條件要求為：充分考慮通風(fēng)、采光、通道暢通的條件下，結(jié)合給定資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，給定資料內(nèi)容有：室內(nèi)機(jī)器原始測(cè)量數(shù)據(jù)：車床（21臺(tái)套）運(yùn)行噪聲聲壓級(jí)8790dB，鉆床（2臺(tái)套）運(yùn)行噪聲聲壓級(jí)7884dB ;室內(nèi)無人、無金工實(shí)習(xí)時(shí)，背景噪聲聲壓級(jí)45dB ,金工實(shí)習(xí)準(zhǔn)備間隙時(shí)間的背景噪聲聲壓級(jí)5460dB ;單臺(tái)車床地面投影2 X 0.7m ;納米吸聲涂料 A的吸聲系數(shù)100 1000Hz平均吸聲系數(shù)為0.11 0.23 , 1000 6000Hz，平均吸聲系數(shù)不小于0.

4、31。設(shè)計(jì)中其它參數(shù)則系通過資料檢索與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲取。本課程設(shè)計(jì)同時(shí)參照“中華人民共和國(guó)噪聲污染防治法”和國(guó)家GB3096 93城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū)劃，課程設(shè)計(jì)區(qū)域?qū)儆谝跃幼　⑽慕虣C(jī)關(guān)為主的區(qū)域，即1類功能區(qū)。按 GB/T14623-93城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境噪聲測(cè)量。設(shè)計(jì)噪聲限值 按1類標(biāo)準(zhǔn)控制，即晝間和夜間的等效連續(xù)聲級(jí)限值分別為55dB和45dB。并以城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法（GB/T14623-93）為依據(jù)進(jìn)行室內(nèi)噪聲測(cè)量，另根據(jù)噪聲污染控制工程要求的聲場(chǎng)噪聲聲壓級(jí)的變化量進(jìn)行室內(nèi)聲場(chǎng)設(shè)計(jì)與建議依據(jù)。二設(shè)計(jì)原理、路線根據(jù)“南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)”任務(wù)書，

5、在南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng) 地室內(nèi)降噪最大化的設(shè)計(jì)要求下，對(duì)南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)室內(nèi)操作聲場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù) 測(cè)量。設(shè)計(jì)主要路線為：檢索資料、現(xiàn)場(chǎng)聲場(chǎng)環(huán)境分析 金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)噪聲數(shù)據(jù)測(cè)量 對(duì) 南昌航空大學(xué)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地進(jìn)行室內(nèi)降噪設(shè)計(jì) 綜合分析并確定有效噪聲控制設(shè)計(jì)方案 噪 聲控制設(shè)計(jì)、有益建議與總結(jié)。三室內(nèi)聲場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)根據(jù)任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求以及給定數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量，測(cè)量天氣條件為：室內(nèi)外溫度 20 C,空氣相對(duì)濕度 72%，微風(fēng)，多云，設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)全部記錄如下：1.室內(nèi)聲場(chǎng)背景環(huán)境數(shù)據(jù):序號(hào)室內(nèi)聲場(chǎng)項(xiàng)目聲場(chǎng)噪聲聲壓級(jí)/dB1背景噪聲（無人）452背景噪聲（有人）563無金工實(shí)習(xí)課時(shí)窗臺(tái)處（開窗

6、）704金工實(shí)習(xí)上課時(shí)窗臺(tái)處（開窗）835金工實(shí)習(xí)上課時(shí)北墻門（開）處75說明：背景噪聲指的是機(jī)器關(guān)閉時(shí)的金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地室內(nèi)噪聲，測(cè)點(diǎn)為室內(nèi)中心；窗臺(tái)處、門處的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)測(cè)量嚴(yán)格遵守GB3096-2008 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)面域28.9 X 20m 。噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)6噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)2.噪聲源運(yùn)行以及相關(guān)噪聲測(cè)量數(shù)據(jù):聲源測(cè)點(diǎn)序號(hào)測(cè)點(diǎn)描述聲壓級(jí)/dB車床1操作位，離車床主軸0.5m水平處，離地面1m902車床端頭（馬達(dá)罩），距離0.3m，離地面 0.5m883車床端頭（主軸穩(wěn)定基礎(chǔ) ），距離0.3m，離地面1m884操作位，離車床主軸0.7m水平處，離地面1m85鉆床1操作位，離鉆床

7、主軸0.3m水平處，離地面0.7m842鉆床臺(tái)面上 部，距離 0.5m，離地面 0.7m813鉆床臺(tái)面下部，距離0.5m，離地面 0.5m753.定點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)：測(cè)量定點(diǎn)1（兩臺(tái)車床中線位置，周邊16m2僅有此兩臺(tái)車床運(yùn)行，轉(zhuǎn)速3001000rpm ）序號(hào)1234567891011聲壓級(jí)/dB86.586.286.385.189.0860484.786.385.585.183.1序號(hào)1213141516171819202122聲壓級(jí)/dB85.985.284.684.384.785.485.186.084.185.285.2序號(hào)2324252627282930313233聲壓級(jí)/dB85.485

8、.685.384.585.384.884.585.986.286.284.9測(cè)量定點(diǎn)2（室內(nèi)空置場(chǎng)地，空置2米的半徑圓范圍區(qū)域，室內(nèi)有不少于6臺(tái)車床運(yùn)行）序號(hào)1234567891011聲壓級(jí)/dB84.984.683.184.883.883.283.284.282.383.582.5序號(hào)1213141516171819202122聲壓級(jí)/dB82.883.585.286.285.984.983.784.283.583.883.9序號(hào)2324252627282930313233聲壓級(jí)/dB83.583.282.583.983.183.184.183.683.483.383.3說明：主要在室內(nèi)南向

9、空間。四 室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)與分析根據(jù)任務(wù)書與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書進(jìn)行室內(nèi)降噪設(shè)計(jì)，主要涵括聲源分析與降噪設(shè)計(jì)、聲場(chǎng)環(huán)境分析與降噪設(shè)計(jì)，具體如下：（一）聲源分析與降噪設(shè)計(jì)根據(jù)金工實(shí)習(xí)場(chǎng)地噪聲來源，確定機(jī)床開動(dòng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪聲，是室內(nèi)噪聲的主要來源，其次，人員講解、提問是次要噪聲來源。根據(jù)任務(wù)書資料：車床（21臺(tái)套）運(yùn)行噪聲聲壓級(jí) 8790dB，鉆床（2臺(tái)套）運(yùn)行噪聲聲壓級(jí)7884dB ;以及實(shí)地觀測(cè)與分析，車床運(yùn)行臺(tái)套數(shù)均布運(yùn)行6臺(tái)套以上，室內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)定，單臺(tái)車床常態(tài)運(yùn)行噪聲聲壓級(jí)實(shí)測(cè)值8790dB，穩(wěn)定值87dB，鉆床同時(shí)運(yùn)行時(shí)，對(duì)室內(nèi)聲場(chǎng)影響較低，設(shè)計(jì)中直接采用任務(wù)書提供數(shù)據(jù)資料：常態(tài)運(yùn)行，單臺(tái)噪聲聲壓級(jí)

10、84dB，掩蔽區(qū)（鉆床臺(tái)面下部 ）為78dB。降噪設(shè)計(jì)認(rèn)為：車床為主要噪聲源，其設(shè)計(jì)主要位置為：水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)、擋板、電機(jī)機(jī)罩。鉆床水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)可以參見車床的相同設(shè)計(jì)。根據(jù)圖2所示，具體設(shè)計(jì)與說明如下：圖2:聲源降噪設(shè)計(jì)一一機(jī)床及設(shè)計(jì)方位示意圖 水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)車床等機(jī)床底座采用水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)，有助于承接運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，把振動(dòng)能直接消除于 基礎(chǔ)臺(tái)，或向地面擴(kuò)散，避免能量波的反向傳導(dǎo)引發(fā)噪聲的聲能疊加，從而達(dá)到降噪目標(biāo)。水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)采用混泥土分層設(shè)計(jì)，用料主要是普通水泥以及砂石，普通水泥為P.O 42.5,砂石細(xì)度 60目，即可。水泥：砂石=1:1.5 進(jìn)行減振層設(shè)計(jì)，其底層采用水泥：砂石=1:

11、2.3 2.5進(jìn)行底座層設(shè)計(jì)，上層采用水泥：砂石=1:1.2 1.5進(jìn)行施工。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及一般車床的常規(guī)設(shè)計(jì)，三層結(jié)構(gòu)厚度比按照2:1:3 5設(shè)計(jì)以便最大程度的降低機(jī)床運(yùn)行振動(dòng)的影響，水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)臺(tái)高采用常規(guī)設(shè)計(jì)1012cm，經(jīng)查驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)床主要為普通車床，故設(shè)計(jì)中其余設(shè)計(jì)參數(shù)均采用常規(guī)設(shè)計(jì)即可，為：與地面傾斜角度6590。，水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)面積為2x 0.7m。 擋板車床等機(jī)床的擋板，主要設(shè)計(jì)依據(jù)為運(yùn)行機(jī)床主要轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度與機(jī)床的高度，機(jī)床的轉(zhuǎn)軸是主要的噪聲傳導(dǎo)與輻射源，車床的主要轉(zhuǎn)軸連接桿一般長(zhǎng)度為30cm50cm，見圖2所示，擋板正對(duì)的主要轉(zhuǎn)軸連接桿長(zhǎng)度為50cm，故擋板長(zhǎng)度為50cm

12、以上，考慮到操作過程中的其它因素，擋板長(zhǎng)度可以加長(zhǎng)為60cm。擋板設(shè)置高度則依據(jù)操作人員的一般身高175cm進(jìn)行設(shè)置，及擋板設(shè)置時(shí)，高度為175cm。根據(jù)隔聲構(gòu)件臨界頻率公式：fc=C M =0.556C分析計(jì)算，可知隔聲構(gòu)件密度2 BD Y E極限值：2.556 漢 340 丿 10= 1.246 kg/m3(fc D Y2 I0.556 漢 c .丿式中，M為構(gòu)件的面密度，kg/m 2； B為構(gòu)件彎曲勁度，牛頓米；E為構(gòu)件的楊氏模量，采用結(jié)構(gòu)鋼常見參數(shù)上限均值1000Mpa，即109N/m 2； D為構(gòu)件厚度，采用設(shè)計(jì)擋板常規(guī)厚度3mm，即0.003m ； fc為臨界頻率，采用金屬材料，以

13、結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)下限值2400Hz為設(shè)計(jì)值，進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明隔聲構(gòu)件材料密度應(yīng)該小于1.246kg/m 3。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算分析，擋板的材質(zhì)不能采用金屬，以區(qū)別與車床加工材質(zhì)的固有頻率，最大程度的起到隔聲效果，從而降低噪聲從一臺(tái)機(jī)床到另一臺(tái)機(jī)床的直達(dá)距離，降低不同機(jī)床 操作者之間的噪聲影響，達(dá)到降噪效果。設(shè)計(jì)材料采用聚乙烯塑料擋板，根據(jù)金屬材質(zhì)固有 頻率的聲波激發(fā)輻射特性，擋板作用設(shè)計(jì)厚度35mm. 電機(jī)機(jī)罩電機(jī)機(jī)罩是電機(jī)噪聲源噪聲向周圍輻射的主要媒介，由于開設(shè)有通氣孔，故電機(jī)機(jī)罩的降噪設(shè)計(jì)主要通過采用特殊降噪材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)認(rèn)為金屬噪聲頻率主要集中在 2400Hz 以上，故相應(yīng)噪聲阻隔或吸

14、聲降噪涉及頻率集中于240020000Hz ，相應(yīng)聲輻射阻隔材料可采用金屬/非金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)材料，且材料表面材料的微顆粒結(jié)構(gòu)具有一定的量子吸、隔聲效果和 作用。限于技術(shù)水平與科研成果，電機(jī)機(jī)罩設(shè)計(jì)僅限于建議參考。(二)聲場(chǎng)環(huán)境分析與降噪設(shè)計(jì)根據(jù)聲場(chǎng)環(huán)境資料與測(cè)量數(shù)據(jù)，聲場(chǎng)降噪設(shè)計(jì)主要是吸聲材料的鋪設(shè)以及門、窗臺(tái)等人 員流動(dòng)和通風(fēng)口等墻壁結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)。根據(jù)測(cè)量知道：機(jī)床之間的過道聲壓級(jí)達(dá)85dB，門窗附近為 82dB左右，降噪設(shè)計(jì)主要為室內(nèi)的吸聲降噪、隔聲間降噪、利用消聲器降噪1. 吸聲降噪設(shè)計(jì)：納米吸聲涂料A的吸聲系數(shù)1001000Hz，平均吸聲系數(shù)為0.11 0.23，10006000Hz，平

15、均吸聲系數(shù)不小于0.31，室內(nèi)面域S=28.9 X 20=578譏其中a表示聲波在空氣中每傳播100m衰減的分貝數(shù)，可知在室內(nèi)中隔聲源所降低的分。而f=2400 Hz大于1000Hz。 Lp=Lp1-Lp2=10lg(A2/A1)又因?yàn)锳=S a , Lp=10lg(0.54/0.1)=10*0.728=7.28dB2隔聲降噪設(shè)計(jì)：隔聲降噪主要在墻壁和門窗，操作室平均吸聲系數(shù)為0.02，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行吸聲處理后平均吸聲系數(shù)增至0.4 ,Rr2=S a 2/(1- a2)=578*0.02/(1-0.02)=11.8mNR=R-10lg(0.25+Sw/R =20dBRr2 =30-10lg(0.2

16、5+20/66.7)=33.7dB3 消聲器降噪設(shè)計(jì)通氣管道上可設(shè)單腔共振消聲器，氣流通氣管道管徑為150mm，機(jī)床頻率一般在500Hz倍頻帶上。則流通面積 S=0.00843m2，由 Lp=10lg ( 1+2K2)，Lr=15dB ，求得 K=4.0V=340*4*0.00843/( 3.14*500)=0.124m，G= ( 2*3.14*500/340)2*0.124=10.245m 。所以共振腔長(zhǎng)度為1=4*0.124/( 3.14*0.06 )=1.19m。即共振腔與原管道同軸，內(nèi)徑為150mm，外徑為 400mm，可以選用 2mm厚的鋼板，孔徑為0.5cm，開孔數(shù)為95個(gè)。這樣可

17、以達(dá)到消聲 15dB的要求。11噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)12圖3:室內(nèi)設(shè)計(jì)一一等聲級(jí)線圖噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)五金工實(shí)習(xí)降噪設(shè)計(jì)與管理建議1、在降噪工程設(shè)計(jì)時(shí)，吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能應(yīng)穩(wěn)定，防火，耐久，無毒，價(jià)格要 適中，施工應(yīng)方便，無二次污染，美觀實(shí)用。2、在聲源降噪方面，可采取以下幾個(gè)措施：車床等機(jī)床底座采用水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)，與地面傾斜角度6590。，水泥減振基礎(chǔ)臺(tái)面積為 2x 0.7m ;機(jī)床上邊采用聚乙烯塑料擋板，根據(jù)金屬材質(zhì)固有頻率的聲波激發(fā)輻射特性，擋板作用設(shè)計(jì)厚度35mm；設(shè)立機(jī)罩，相應(yīng)噪聲阻隔或吸聲降噪涉及頻率集中于240020000Hz，相應(yīng)聲輻射阻隔材料可采用金屬/非金屬?gòu)?fù)合

18、結(jié)構(gòu)材料，且材料表面材料的微顆粒結(jié)構(gòu)具有一定的量子吸、隔聲效果和作用。3、應(yīng)針對(duì)聲源的頻譜特性選擇吸聲材料，吸聲材料的頻譜應(yīng)與噪聲源的頻譜特性匹配。高頻 噪聲大用高頻吸聲多的材料，低頻噪聲大用低頻吸聲多的材料。如使用穿孔共振吸聲材料， 最好使吸聲頻率峰值與噪聲頻率最大值相對(duì)應(yīng)，若噪聲在中高頻存在峰值，這樣處理的降噪 效果就非常顯著。4、房間容積很大，人們的活動(dòng)區(qū)域靠近聲源，直達(dá)聲占主導(dǎo)地位，此時(shí)吸聲效果差。容積較 小的房間，聲音在天花和墻壁上反射多次后與直達(dá)聲混合，反射聲多，此時(shí)吸聲處理效果就 明顯。六課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是理論與實(shí)際的結(jié)合，設(shè)計(jì)過程中要監(jiān)測(cè)大量數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)提供充分的依據(jù)，各方面的計(jì)算和說明都需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)過程中還要查閱大量文獻(xiàn)和相關(guān)資料這種查閱收集資料的過程也很大程度上提高了我的能力。在設(shè)計(jì)的的過程中，了解到了更多的這方面的設(shè)計(jì)，各種沒在書本中學(xué)過的結(jié)構(gòu)，各種產(chǎn)品的選擇方法，對(duì)于不懂的問題通過同學(xué)之間和老師的討論，我更加深刻的明白了一些理論在實(shí)踐中的運(yùn)用，更好的吸收了理論 的知識(shí)。我們舒適的生活需要安靜有序、干凈整潔的環(huán)境。隨著科技的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，我們的生活方式發(fā)生了很大的改變。發(fā)展帶給我們方便