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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
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丁 10dB时，可变动D值使其小丁 10dB 为止；D为连线至车间外墙面的平均距离，一般取在0.05J禺至0.5"嬴 范围内；d为相邻测点的间距，取d=1.8D;传声器高度h = H +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,并求其平均值、，最后用下式求车间的
3、声功率级 Lw:(1.15)Lw =L7 +10lg(2Sa +hl)+0.® 志 +10lg-=气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(1.16)Lw (=Lw * L pe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(如1000Hz, aa
4、=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 :(1.19)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
5、出估计。表1.2给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80-1180-10 80-1180-1170-85噪声级(dB)0005工厂车间纺织铁道印刷食品 造纸噪声级(dB)80-10580-11570-9570-90 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=1m,SfSa
7、«42X50=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
8、有不同的衰减。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 =101g（2 町2）（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，在较短的距离（例如几白米）时，除了超过5000Hz的高频声外，其衰减量是不大的。例如对丁 500HZ的声波，气温为30°C及相对湿 度为70%时，衰减值为0.27dB/100m。这对丁中小型工厂而言，空气的吸收衰减 值对噪声预测评价的计算，可以忽略不计。