整体声源预测模式

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于上世纪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L p = Lw - 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图1.7声功率测量示意图公式（1.15）求得，HA为声波在

2、传播过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于 10dB时，可变动D值使其小于10dB 为止；D为连线至车间外墙面的平均距离，一般取在0.05., Sp至05” Sp范围内； d为相邻测点的间距，取d=1.8D;传声器高度h = H * 0.025. Sp , 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，并求其平均值Lpi，最后用下式求车间的声

3、功率级Lw:Lw = L pi 10 lg(2Sahl )0.5、r a ' Sa 10 Ig Sp(1.15)式中aa为空气吸收系数，l为测点连续总长（m）由于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(1.16)LW ()=LW ' L p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）中的蔦。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 I：Sp时，Sa、Sp :- S， 式（1.15）的第三项因为aa很小（如1000Hz, a

4、a=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 : Lpi 10lg（2S hl）（1.17）在工程计算时，上式还可简化为Lw :匚 10lg（2S）（1.18）式中S为拟建车间或厂房的面积。1. L7的估算拟建车间的面积，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于求Lpi。可由下式估算Lpi :Lpi 二 Lr Lr（1/9）式中Lr为车间的平均噪声级，Lr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给出几种车间噪声级

5、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80-1180-1080-1180-1170-85噪声级（dB）0005工厂车间纺织铁道印刷食品造纸噪声级（dB）80-10580-11570-9570-9080-90把车间看成一个隔声间，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：(1.20)1 lLr =10lgT式中是厂房围护结构的平均透声系数，(1.21)E ®ST =Z Si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构件墙房顶门窗T10“2102 10；3

6、.2 10°例某棉纺织厂拟引进64台无梭剑杆织机，车间面积为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。两车间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于是，车间（作为整体声源）的声功率级为Lw 二匚 10lg（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 =1m，SpSa拓

7、42疋50=2100（ m2），代人式（1.18）有：LW =LPi 10lg（2 2100 1.5 184）10.5 0.002 25 2100 Ig 4 22100= 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）中的龙A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，或由于空气吸收、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。

8、声传播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。 距离衰减Ad距离衰减由下式计算：Ad =10lg（2 二 r2）（ 1.22）式中，r是整体声源的中心到受声点的距离。 空气吸收衰减Aa声音在空气中传播时，由于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于声的频 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，在