噪声与振动控制 - 答案及评分标准

噪声与振动控制 参考答案及评分标准

考查科目： 《噪声与振动控制》 适用对象：安全工程 一、填空（每空1分，共15分）： 1． 噪声按照其产生机理可分为机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声三类，电锯切割木料时产生的噪声属于机械噪声，高速喷射气流产生的噪声为 空气动力 噪声。 2. 依据有关标准，听力损失达到 25 dBA时可认定为耳聋。调查统计表明人可以长期工作在 80 dBA的环境中不出现耳聋；人在 120 dBA的噪声环境中会出现耳痛。 3. 纵波声音是靠介质中的拉压应力进行传播的；横波声音是靠介质中的剪应力进行传播的。根据气体及固体的力学特性，空气中传播的声音只能是 纵 波；而 横 波只能在固体介质中传播。 4. 我国作业场所日噪声暴露标准要求8小时等效连续A声级不超过 85 dBA；如果在91 dBA的噪声环境中工作，每天不得超过 2 小时；超过 115 dBA时短时间暴露也不允许，必须采用个体防护措施。 5. 某噪声作业场所实测工作日内等效连续A声级为97dBA，该作业场所属于 Ⅱ 级噪声作业场所，其危害程度为 中 度。 6. 我国职业危害暴露限值规定，使用振动工具或工件进行作业，4小时等能量频率计权振动加速度不得超过 5m/s 。 7． 室内声场的混响半径为3米，工人工作位置距声源2.5米。现考虑用隔声屏或吸声法来减少噪声对作业人员的危害。作为噪声控制专家，对于上述两种控制措施，应选 择 隔声屏 降噪。 8. 作业场所噪声检测评价须采用 Ⅱ 型以上的声级计，其固有误差范围为 ±1 dBA。 2二、概念定义解释（每个概念2分，共10分）： （1） 声压 声音（声波）引起的介质中应力或压强的变化量。 （2）响度级； 某一频率的声音如果与1000Hz的声音比较听起来强弱相同，那么此时1000Hz声音的声级就是与之进行比较声音的响度级，单位为“方”。 （3） 累计百分数声级L90： 对某一段时间内的噪声进行监测，其中有90%的时间超过的噪声声级称为L90。 （4）插入损失： 声场中某一受声位置，放入隔声装置前后的声级差称为插入损失。 （5）4小时等能量计权加速度； 将一个工作日内超过或不足4小时的等能量计权加速度转化为相当于4小时的等能量计权加速度，通过这样一个具有统一“日接振时间”（每天4小时）等能量（等效）计权加速度指标，或者说，通过一个“相对日暴露剂量（日接振量）”指标，来比较或判断日振动暴露剂量水平。 TV1TV2A(4)?(ahw)eq(4)?[a(t)]dt?(ahw)eq hwT4?t?0T4 三、简答题（共15分，每小题5分） 1. 斯蒂文斯响度与A计权声级都是考虑人耳朵听觉特性对噪声进行评价的主观指标，简要说明两个指标的不同点。 答：（1）斯蒂文斯响度对噪声的修正是基于响度指数，同一频程，在不同声级时的修正量是不固定的（1分）；A计权声级对噪声的修正基于等响度曲线，每个频程都有一个固定的修正量（1分）； （2）叠加方法不同：斯蒂文斯考虑声级最大频程对其他频程的掩蔽作用（1分），其对总响度的贡献权重最大，其他频程权重较小，且叠加时采用代数和方式（1分）；A计权声级不考虑最大声级的频程对其他频程的掩蔽作用，叠加采用声级加法（1分）。 四、计算题(共35分) 1. (15分) 测量车间某一工作岗位处的噪声，两台设备分别运行时测得的噪声频谱如下表。 （1） 计算两台设备同时运行时该工作岗位的噪声频谱； （2）计算两台设备同时运行时该工作岗位噪声的零计权声级LZ（客观声级）： （3）计算两台设备同时运行时该工作岗位噪声的A计权声级LA： （4）在同一坐标系中画两台设备单独运行及同时运行时的倍频程频谱图。 中心频率f0（Hz） 125 250 80 90 500 65 85 1k 90 90 2k 70 75 4k 60 80 设备1频谱 L1i（dB） 85 设备2频谱 L2i（dB） 75 解：（1）计算两台机器同时开机合成噪声频谱 L1?10lg(100.1L11?100.1L21)?10lg(100.1?85?100.1?75)?85.4dB 同理可计算获得合成噪声频谱： 中心频率f0（Hz） 125 85.4 250 500 1k 93.0 2k 76.2 4k 80.0 合成频谱 Li（dB） 90.4 85.0 （本步骤4分：至少有一个频程有完整计算过程，其中公式1分，带入数据1分，结果包括单位1分，列出频谱1分） （2）两台机器同时开机工作岗位的零计权声级： LZ?10lg(?100.1Li)?10lg(100.1?85.4?100.1?90.4?100.1?85.0?100.1?93.0?100.1?76.2?100.1?80.0)i ?95.9dB（本步骤3分：其中公式1分，带入数据1分，结果包括单位1分） （3）计算两台机器同时开机的A计权声级： 对各个频程进行A计权修正： 中心频率f0（Hz） 125 250 85.4 90.4 合成频谱 Li（dB） A计权修正量（dB） -16.1 -8.6 修正后声级LAi（dB） 69.3 81.8 500 85.0 -3.2 81.8 1k 93.0 0 93.0 2k 76.2 +1.2 77.4 4k 80.0 +1.0 81.0 LA?10lg(?100.1LAi)?10lg(100.1?69.3?100.1?81.8?100.1?81.8?100.1?93.0?100.1?77.4?100.1?81.0)i ?93.9dBA（本步骤4分：A计权修正2分，叠加计算2分） (4) 倍频程频谱图： 声级（dB） 100 90 80 70 60 中心频率 （Hz） 125 250 500 1k 2k 4k 8k （本步骤4分：正确建立坐标1分，每个频谱1分） 2.（10分）某工人一天有5小时在噪声环境中工作，其余时间在非噪声环境中工作，其接触噪声特点为分段稳定噪声。整个工作日噪声接触具体见下表： 分段稳定声级（dBA） 持续时间 （1）计算在噪声环境中工作的5小时内等效连续A声级； （2）该工作日内（按8小时计算）的等效连续A声级，并判断是否符合卫生标准。 参考答案及评分标准： （1）5小时等效连续A声级 80 3h 89 1h20min 93 40min 90 1h LA?10lg(1T?10i0.1LAi?i)42??1?10lg??(100.1?80?3?100.1?89??100.1?90?1?100.1?93?? 33??5?87.3dBA（本步骤5分：公式1分、带入数据3分、计算结果及单位1分） （2）8小时等效连续A声级： LA?10lg(1T?10i0.1LAi?i)42??100.1?90?1?100.1?93?? 33? ?10lg??(100.1?80?3?100.1?89??1?8?85.3dBA 大于85dBA不符合我国职业卫生标准。 （本步骤5分：公式1分、带入数据1分、计算结果及单位1分，卫生标准平静2分） 3.（10分）车间某工作岗位处的噪声频谱表明，噪声主要集中在中心频率为2000Hz的频程，其数值为98dB。为了将工作岗位处该频程的噪声降至80dB以下，拟对声源做一个钢质全封闭隔声罩，罩内全部衬以对2000Hz噪声吸声系数为0.86的吸声材料，计算所用钢板的最小厚度。 解：要求的插入损失为： IL=98-80=18dB (1分) 根据插入损失计算公式：IL?TL?10lg?得： TL?IL?10lg??18?lg0.86?18.7dB(3分) 又根据 TL?20lgmf?47.5得所用钢板面密度： 11(TL?47.5)(18.7?47.5)120120m?10?10?1.02kg/m2 （4分） f2000所用钢板厚度： t?m/?Fe?1.02/7800?1.3?10?4m?0.13mm （2分） 五、设计计算题（25分） 某车间长40m、宽20m、高4m，噪声源在某一面墙底边的中间位置，车间内与声源最近的工作岗位距声源5m。测得距离声源最近工作岗位的噪声倍频程频谱及现场考察获得的车间平均吸声系数如下表： 中心频率(Hz) 各频带声级(dB) 平均吸声系数 250 84 0.04 500 72 0.06 1k 75 0.06 2k 69 0.08 4k 77 0.04 （1）通过考察平均吸声系数最大的频程判断该车间是否适合采用吸声降噪法； （2）如果可以采用吸声降噪，拟通过只在屋顶铺满吸声材料将距声源最近工作岗位的噪声降至80dBA，通过设计计算选定吸声材料（不要求进行选定材料后的最终降噪结果核算）。 该题要求： （1）通过列表的形式给出各个设计计算步骤结果； （2）对于不能根据上述表通过简单计算获得的数据结果，要单独附加具体计算过程，包括用文字说明计算的主题、采用的基本公式、公式的变形及推导、带入数据过程及计算结果。不允许有没有文字交代、含义不明的字母、公式及计算过程。 答案： （1）判断是否适用吸声降噪 （共6分） 房间的总面积：S=2×（40×20＋20×4＋40×4）＝2080m2 平均吸声系数最大频程的房间常数： R??0.08S??2080?180.9(m2) 1??1?0.08最大混响半径： rc?0.14QR?0.14?4?180.9?3.77(m) 工作岗位距声源5m，在混响半径以外，可以采用吸声降噪方法。 （本部分共6分，其中房间常数2分，混响半径2分，判断2分） （2）吸声设计计算 铺设吸声材料面积：SＣ=800m2

项 目 1 250 ①吸声前噪声频谱Li ②各频程降噪要求Li? ③各频程降噪量?Li ④吸声前各频程房间平均吸声系数?1i ⑤吸声后各频程房间平均吸声系数?2i ⑥吸声材料各频程最低吸声系数要求?ri 0.26 —— 0.10 —— 0.15 0.39 —— 0.20 84 80 4 0.04 2 500 72 74 0.06 3 1k 75 71 4 0.06 4 2k 69 70 —— 0.08 5 4k 77 70 7 0.04 实测 A计权等贡献指标分解（4分） 说 明 Li－Li?（2分） . 题目给出数据 ?2i??1i?100.1?L I（2分） —— 0.52 ?ri?S?2i S顶（2分） ⑦所选吸声材料各频程吸声系数?ci（工业毛毡） 1）吸声后各频程房间平均吸声系数要求（本计算步骤3分）： 0.34 0.68 0.65 0.83 0.88 ?i≥?ri 查数据表（3分） 由室内降噪量计算公式可得：?2i??1i?100.1?L I ?21??11?100.1?L?0.04?100.1?4?0.10 1?23??13?100.1?L?0.06?100.1?4?0.15 4?25??15?100.1?L?0.04?100.1?7?0.20 52）吸声材料吸声系数要求（本计算步骤3分）： ?r1??r3??r5? S2080?21??0.10?0.26 S顶800S2080?23??0.15?0.39 S顶800S2080?25??0.20?0.52 S顶800

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