环境噪声控制工程课程设计

环境噪声控制工程 一、课程目的：

《环境噪声控制工程》是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，为促进学生掌握噪声治理的理论和技术，具备噪声治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课

程在完成课堂理论教学的同时开设课程设计一周。通过课程设计使学生了解噪声治理工程设

计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。

本课程的目的是通过课程设计，使我们学生能过综合运用和深化所学专业理论知识，培养

独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使我们受到工程师基本的训练。独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使我们受到工程师基本的训练。 二、设计任务：

吸声降噪设计：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。的品种和规格，以及材料的使用面积。

各频带声压级各频带声压级

倍频带

中心频

率（HZ）

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000 

声压级声压级

(dB)

103

95

92

92

84.5

83

79.5

75.5 

三、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。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，面积较大，宜采用空间吸声体、宜采用空间吸声体、宜采用空间吸声体、平顶吸声处理：平顶吸声处理：平顶吸声处理：声源集中在局部区域时，声源集中在局部区域时，声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处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。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。）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4~12dB的降噪效果。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。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。）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。还要考虑省工、省料等经济因素。 四、计算步骤：

（一）已知：（一）已知：

车间的情况：10m×6m6m××4m容积v=240m3,内表面积S=248㎡,

S天=S地=60㎡，㎡，SS墙1=S墙3=40 =40 ㎡㎡ ，S墙2=S墙4=24㎡

混凝土的吸声系数：

混凝土混凝土

（`a1）

f/HZ 

125 250 500 1000 2000 4000 

0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 

（二）计算：（二）计算：

1、表1 

序号 项目项目 f/HZ 说明说明

125 250 500 1000 2000 4000 

① 测得的声压

级 /dB

95

92

92

84.5

83

79.5

现场测量现场测量

② 噪声允许值

/dB 90 85 82 80 78 76 设计目标设计目标

③ 减噪量减噪量 /dB

5

7

10

4.5

5

3.5 ①–②①–②

④ 处理前的平

均吸声系数

`a1

0.01

0.01

0.01

0.02

0.02

0.02 查表查表

⑤ 处理后的平

均吸声系数

`a2

0.032

0.050

0.100

0.056

0.063

0.045 `a2=`a1×

100.10.1△△Lpi

计算过程：计算过程：

①现场测得距噪声源2m处噪声各倍频带容许的声压级数值处噪声各倍频带容许的声压级数值

②根据噪声评价曲线，得到各倍频带噪声的声压级允许值②根据噪声评价曲线，得到各倍频带噪声的声压级允许值 ③计算各倍频带声压级所需的减噪量△Lpi（①（①--②）②）

④由于内表面为混凝土面，因此查表得到处理前的平均吸声系数`a1

⑤根据减噪量及`a1求出处理后的各倍频带的平均吸声系数`a2，即`a2=`a1×100.1△Lpi

⑥临界半径：⑥临界半径：

`a1=6302.0301.0´+´=0.015

Q=2

又又R=S`a1/1/（（1-`a1）=3.78

∴∴rc=0.25p/QR=0.38m

∴∴ 2m 2m＞＞rc

∴测得的距噪声源2m处的声压级属于混响处的声压级属于混响

2、由已知条件可知：该噪声中、低频成分很强，所以可选用薄板共振吸声结构或穿孔板

吸声结构的材料进行吸声处理。可假设采用的吸声材料为穿孔钢板：吸声结构的材料进行吸声处理。可假设采用的吸声材料为穿孔钢板：

表2

穿孔钢板穿孔钢板

钢板的d=9mm，

h=1mm，穿孔率 f /HZ 

10％，空气层厚60mm60mm 125 250 500 1000 2000 4000 `a3 0.85 0.70 0.60 0.41 0.25 0.25 

设需安装面积为S0：

`a=∑Siai/i/∑∑Si=[S0`a3 +3 +（（248- S0）`a1]/248 /248 ≥≥`a2

①当倍频带频率为①当倍频带频率为125HZ时：时：

2480.01)S -(2480.85S00´+ ≥0.032

得S0≥6.50㎡

②当倍频带频率为250HZ时：时：

2480.01)S -(2480.70S00´+ ≥0.050

得S0≥14.38㎡

③当倍频带频率为500HZ时：时：

2480.01)S -(2480.60S00´+ ≥0.100

得S0≥37.83㎡

④当倍频带频率为1000HZ时：时：

2480.02)S -(2480.41S00´+ ≥0.056

得S0≥22.89㎡ ⑤当倍频带频率为2000HZ时：时：

2480.02)S -(2480.25S00´+≥0.063

得S0≥46.36㎡ ⑥当倍频带频率为⑥当倍频带频率为4000HZ时：时：

2480.02)S -(2480.25S00´+ ≥0.045

得S0≥26.96㎡

所以综上所述，取S0≥46.35㎡

所以可取S0=48㎡（㎡（101010××4+44+4××2=48㎡）㎡）

3、检验：、检验： `a4=4=∑∑Siai/i/∑∑Si=[S0`a3 +3 +（（248- S0）`a1]/248/248，，

又`a4=`a1×100.10.1△△△LpiLpi，则△，则△LpLpi=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）

所以：所以：所以：

①当倍频带频率为①当倍频带频率为125HZ时：时：

`a4= 2480.0148) -(2480.8548´+´=0.172

则△则△则△LpLp1=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=12.36dB=12.36dB＞理论值＞理论值5dB ②当倍频带频率为②当倍频带频率为250HZ时：时：

`a4= 2480.0148) -(2480.7048´+´=0.144

则△则△则△LpLp2=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=11.58dB=11.58dB＞理论值＞理论值7dB

③当倍频带频率为③当倍频带频率为500HZ时：时：

`a4= 2480.0148) -(2480.6048´+´=0.124

则△则△则△LpLp3=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=10.9dB=10.9dB＞理论值＞理论值10dB ④当倍频带频率为④当倍频带频率为1000HZ时：时：

`a4= 2480.0248) -(2480.4148´+´=0.095

则△则△则△LpLp4=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=6.77dB=6.77dB＞理论值＞理论值4.5dB

⑤当倍频带频率为⑤当倍频带频率为2000HZ时：时：

`a4=

2480.0248) -(2480.2548´+´=0.065

则△则△则△LpLp5=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=5.12dB=5.12dB＞理论值＞理论值5dB

⑥当倍频带频率为4000HZ时：时：

`a4= 2480.0248) -(2480.2548´+´=0.065

则△则△则△LpLp6=10=10×㏒×㏒10（`a4/ `a1）=5.12dB=5.12dB＞理论值＞理论值3.5dB

所以假设成立，即可采用穿孔钢板结构的材料所以假设成立，即可采用穿孔钢板结构的材料所以假设成立，即可采用穿孔钢板结构的材料

（三）结论：（三）结论： 对于该工厂空压机房内的噪声，经过吸声处理要事其降到对于该工厂空压机房内的噪声，经过吸声处理要事其降到90dB,则可采用孔径9mm，板厚1mm，穿孔率10％.空气层厚60mm60mm，内填玻璃棉，内填玻璃棉，内填玻璃棉(30(30㎏/㎡)的穿孔钢板。其使用面积

为48㎡。㎡。 五、参考文献：

1 1、郑长聚主编、郑长聚主编、郑长聚主编..环境工程手册环境噪声控制卷环境工程手册环境噪声控制卷..北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，2000 2000

2、李家华、李家华..环境噪声控制环境噪声控制..北京：冶金工业出版社，北京：冶金工业出版社，1995 1995 3、马大猷、马大猷..噪声与振动控制工程手册噪声与振动控制工程手册..北京：中国机械工业出版社，北京：中国机械工业出版社，2002 2002

4、高红武主编、高红武主编..噪声控制工程噪声控制工程..武汉：武汉理工大学出版社，武汉：武汉理工大学出版社，2003 2003

5、洪宗辉主编、洪宗辉主编..环境噪声控制工程环境噪声控制工程..北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，20002 20002