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文档简介
1、整体声源预测模型丹麦、挪威、瑞典、芬兰北欧四国的声学工作者丁上世纪70年代中叶,联合对工厂环境噪声预测这项课题进行了长达10年的研究,发表了 “工厂环境噪声的一般预测方法”、“工厂建筑物正面噪声辐射的预测” 等成果报告,提出了工 厂环境噪声的预测方法,我们称之为Stueber预测模式。它的基本思路是,将整 个工厂或车间看作一个特大声源,我们称它为整体声源。整体声源辐射的声波在 距声源中心为r的受声点处的声压级为Lp=Lw-2:A(1.14)式中Lp为受声点的声压级(dB),Lw为整体声源的声功率级(dB),Lw由Stteber受声点图1.7声功率测量示意图公式(1.15)求得,站为声波在传播过
2、程中各种因素衰减量之和。预测计算的 关键是要求得Lw。将一座工厂或车间看作一个特大声源, 如图1.7所示,Sp为车间面积,ABCD为测点连线,Sa为连线围成的区域面积;D为连线至车间外墙面的距离,各处可 不均等,当相邻两测点的声压级之差大丁10dB时,可变动D值使其小丁10dB为止;D D 为连线至车间外墙面的平均距离,一般取在 0.050.05J J 禺至 0.50.5嬴 范围内;d为相邻测点的间距,取d=1.8D;传声器高度 h h = = H H +0.025jS+0.025jSp ,H为车间声源 的平均高度,h限定在10m以内,若超过10m仍取10m。布点后测量各点的声 压级Lpi,并
3、求其平均值、,最后用下式求车间的声功率级LW:L Lw=L7=L7 +10lg(2S+10lg(2Sa+hl)+0.+hl)+0. 志 +10lg-=+10lg-=气 S Sp式中aa为空气吸收系数,l为测点连续总长(m)由丁特大声源向外辐射的声功率各方向是不均匀的, 因此必须考虑声源的指 向特性,其公式修正为Lw(=Lw *Lpe虽然,用Stueber公式(1.15)能求出Lw,但事实上是有困难的。首先,评价在建房之前,不可能通过测量求得式(1.15)中的 M。其次,式(1.15)中 因子较多,计算繁复。在估算时,可作如下简化,当D g时,Sa由Sp由S ,式(1.15)的第三项因为aa很小
4、(如1000Hz, aa=0.004dB/m),最后项约(-2dB)左右,与前项相比,最后两项可略,即式(1.15)变为Lw充Lpi+10lg(2S + hl)(1.17)在工程计算时,上式还可简化为Lw整+10lg(2S)(1.18)式中S为拟建车间或厂房的面积。1. Lpi的估算p拟建车间的面积,一般是可以知道的。由式(1.18)可见,求得整体声源声功率级的关键在丁求Lpi。可由下式估算Lpi :Lpi=LR- .LR式中LR为车间的平均噪声级,ALR为车间的平均屏蔽衰减。车间的噪声级最好能从同类车间的类比调查得到, 或根据建设项目的设备等 各项数据,根据丰富的工作经验作出估计。表1.2给
5、出几种车间噪声级的范围。表1.2十类工厂车间噪声工厂车间 钢铁 石油 机械 建筑 电子噪声级(dB)(1.15)(1.16)(1.19)80-1180-10 80-1180-1170-850005工厂车间纺织铁道印刷食品 造纸噪声级(dB)80-10580-11570-9570-90 80-90把车间看成一个隔声问,其隔声量由厂房的墙、门、窗等综合而成的平均隔声量(即屏蔽衰减),由下式计算:.1一、ALR=10lg(1.20)T式中是厂房围护结构的平均透声系数,E=1.21、5式中,S分别为第i构件的透声系数和面积。普通厂房构件的透声系数由表1.3给出。表1.3普通厂房构件的透声系数墙门T10
6、2102 10;3.2 10例某棉纺织厂拟引进64台无梭剑杆织机,车间回枳为42 x50 (m2)。根据类比厂调查,车间面积1300 (m2),进口无梭剑杆织布机38台,车间的平均声 级92.5dB。两车问织机的分布密度相近,预测时的拟建车间的平均声级取92.5dB,车间的隔声根据所给参数算得22.3dB,取20dB,即Lpi= 92.5 - 20 = 72.5dB丁是,车间(作为整体声源)的声功率级为LW10lg(2S) =72.5 10lg(2 2100) =108.7(dB)为比较式(1.15), (1.18)的误差,我们取h=1.5m, aa=0.002,D D=1m,SfSa42X5
7、0=2100 (m2),代人式(1.18)有:LW= Lpi- 10lg(2 2100 1.5 184)-10.5 0.002 25 2100 1g -42100= 107.8(dB)计算结果相差0.9dB,而且用式(1.18)计算的值比式(1.15)的值大,更具安 全。可见,用式(1.18)作为工程预测计算是能满足精度的。2. ZAi的估算式(1.14)中的WA是声波在传播途径中各种因素引起的衰减量之和,除了 距离衰减的因素之外,还受到如建筑物、露天大型设备以及地形地貌等的屏蔽作 用,或由丁空气吸收、温度梯度、逆风效应和雾、云、雨、雪等气候的影响,使 声音传播至受声点时均有不同的衰减。声传播
8、衰减已有众多的研究,并已取得丰硕的成果,这在许多声学文献中可 以见到,尽管某些问题如方向性等还有待探讨,但对工厂噪声预测评价已有足够 的计算方法和若干数据可供选用。在可行性研究阶段主要考虑噪声对环境的最不 利情况,在满足工程精度的前提下,仅考虑距离衰减、屏蔽衰减和空气吸收衰减。1距离衰减Ad距离衰减由下式计算:Ad=101g(2町2)(1.22)式中,r是整体声源的中心到受声点的距离。2空气吸收衰减Aa声音在空气中传播时,由丁空气的导热及粘度而导致声能变为热能而消耗, 这概括定义为典型的空气吸收。空气对声音的衰减很大程度上取决丁声的频 率和空气的相对湿度,而与空气的温度关系并不大。空气对声音的吸收
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