《物理性污染控制工程》课件第二章噪声污染与控制-第二节

1、第二章 噪声污染及其控制第一节 概述第二节 声学基础第三节 噪声的评价和标准第四节 噪声控制技术吸声第五节 噪声控制技术隔声第六节 噪声控制技术消声第三节 噪声的评价和标准噪声主观评价量噪声评价方法噪声标准 一、噪声的评价量和评价方法噪声主观评价量的目的和意义噪声是人们不需要的声音，其不需要程度取决于人们对噪声主观上的定量评价；噪声控制的目的是使声环境符合人的主观感觉标准值；噪声对人们的影响、噪声污染的程度、噪声治理效果的评定、声环境质量标准等都需要建立人们对噪声的主观评价量。 一、噪声的评价量和评价方法噪声主观评价量响度、响度级和等响曲线；计权声级（A、B、C声级）；等效声级、日夜等效声级、

2、统计声级、噪声污染级噪度和感觉噪声级有效感觉噪声级、有效连续感觉噪声及和D声级语言干扰级噪声评价数曲线（NR曲线）（一）响度和响度级 1.响度 响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，响度的单位叫“宋”。1宋的定义为声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为n宋（sone）。 2.响度级 定义1000Hz纯音声压级的分贝值为响度级的数值。任何其他频率的声音，当调节1000Hz纯音的强度使之与这声音一样响时，则这1000Hz纯音的声压级分贝值就定为这一声音的响度级值。响度级的单位叫“方”（phon）。 一、噪声的评价

3、量和评价方法等响曲线(又称ISO等响曲线)：不同频率具有同等响度程度声音的能量水平曲线，反映了人耳的听力特征。等响曲线(又称ISO等响曲线)不同频率具有等响亮程度声音的能量水平曲线等响曲线测定条件： 受测人群：听力正常的年龄在1825岁的120名青年男女； 测试环境：自有声场(消声室)，平面波，声源在头顶上方； 目标效应：不同频率、不同能量水平连续纯音的响度程度； 基准声音：1kHz连续纯音，0140dB，10dB/档。等响曲线测定方法： 在测点，受测人对来声与基准声音交替比较响度程度，然后受测人离开现场，再用客观仪器测量该点的声压。3.响度与响度级的关系根据大量实验得到，响度级每改变10方，

4、响度加倍或减半。或 一、噪声的评价量和评价方法（一）响度和响度级3.响度与响度级的关系 例：LN由100phon降低到80phon，声音的响度程度降低了多少？ 一、噪声的评价量和评价方法（一）响度和响度级 可知，声音的响度降低了(64-16)/64=75%，而响度级下降了20phon，即20%。（二）计权声级 一、噪声的评价量和评价方法30Hz-78dB的纯音和3kHz-52dB的纯音，哪个响？ 查响度曲线，得知30Hz-68dB的纯音的响度级为40phon，则响度为1sone。3kHz-52dB的纯音的响度级为60phon，则响度为4sone。3kHz-52dB的纯音更响。（二）计权声级 一

5、、噪声的评价量和评价方法4kHz-52dB的纯音比60Hz-60dB的纯音更响！ 虽然4kHz的纯音声压级只有52dB，比60Hz的纯音小8dB，但它却比60Hz的纯音还要响，这与主客观量不一致！解决方法：为了能够用dB来统一度量，就需要对客观两进行修正，即按等响曲线计权修正，使它们数值上与主观感觉一样。（二）计权声级 一、噪声的评价量和评价方法电子计权网络：为了可以采用仪器直接测定噪声，并且统一计权声级频率特性，国际上采用国际电工委员会（IEC）规定的电子计权网络：A、B、C、D这4种按频程计权的网络。采用声级计测量，可以直接反映人的主观响度感觉的评价量。声级计采用一种特殊滤波器计权网络测量

6、噪声，所测得声压级即为计权声级，简称声级。（二）计权声级模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。（40phon纯音）模拟5585dB的中等强度噪声的频率特性。（70 phon纯音）模拟高强度噪声的频率特性。（100phon纯音）对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。A计权声级B计权声级C计权声级D计权声级A声级可以较好地表征人耳对噪声的强度与频率的主观听觉，因此应用广泛。 一、噪声的评价量和评价方法（三）等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级1.等效连续声级 用噪声能量按时间平均方法计算而得的噪声级，等效连续声级可以用符号“Leq”或“LAeq,T”表示。式中：LpA某时刻t的瞬时A声级

7、，dB；T 规定的测量时间，s; Pi 第i个声级区间内持续的时间在总时间间隔中所占的比例； LAi 第i个声级声级区间的中心A声级值。评价一个起伏的或不连续的噪声对人类的影响 一、噪声的评价量和评价方法连续变化噪声非连续变化噪声例：甲乙两工人一个班工作8h，噪声暴露情况如下表所示。分别计算甲乙两工人所接受的等效连续A声级LA甲和LA乙LA甲=90dBLA乙=10lg1/8(2109+3109.5+11010)=94.3 dB例：车间内等间隔采样，间隔时间t=5min，每班工作时间8h，采样数为96个/班。采样结果如下：12次85 dB(A)、12次90dB(A)、48次95dB(A)和24次

8、100dB(A)。试求车间内等效连续声级。首先计算各类噪声的持续时间： 85dBt1=512=60min=1h 90dBt2=512=60min=1h 95dBt3=548=240min=4h 100dBt4=524=120min=2h其次计算车间内的等效连续声级： LA=10lg1/8(1108.5+1109+4109.5+21010) =96.2 dB2. 噪声污染级（LNP）：式中：K常数，对道路交通噪声和航空噪声取2.56； s 测定过程中瞬时A声级的标准偏差。式中：LpAi 测得第i个瞬时A声级； 所测瞬时年A声级的算术平均值； n 测得总数。对于重要的公共噪声，噪声污染级计算也可利

9、用：（三）等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 一、噪声的评价量和评价方法评价航空或道路交通噪声对人类的影响3.昼夜等效声级 考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度，故提出一个新的评价指标昼夜等效声级（也称日夜平均声级），符号“Ldn”。它反映社会噪声昼夜间的变化情况，表达式为：式中：Ld白天的等效声级，从6:00至22:00，16小时；Ln夜间的等效声级，从22:00至第二天的6:00，8小时。（三）等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 一、噪声的评价量和评价方法 如果噪声监测数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：L10测定时间内，10的时间超过的噪声级，

10、相当于噪声的平均峰值；L50测量时间内，50的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；L90测量时间内，90的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。（三）等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 一、噪声的评价量和评价方法4.累积百分声级LN表示在测量时间内高于声级LN的噪声所占的时间为n%。（四）噪声的频谱分析 将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其波形，称为噪声的频率分析（或频谱分析）。 频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，通带越窄，频率展开越详细；反之通带越宽，展开越粗略。以频率为横坐标，相应的强度（如声压级）为纵坐标作图。经过滤波后各通带对应

11、的声压级的包络线（即轮廓）叫噪声频谱。有助于人们深入了解噪声声源的特性，寻找主要噪声源，为噪声控制提供依据。 一、噪声的评价量和评价方法噪声频谱图 一、噪声的评价量和评价方法（五）噪声评价曲线（NR曲线）A声级是一个单值评价量，是噪声所有频率成分影响的综合反映，但缺乏详细的频率信息。即A声级不能全面反映噪声源的频谱特性，相同A声级其频谱特性可能有很大差异。 一、噪声的评价量和评价方法（五）噪声评价曲线（NR曲线）NR曲线考虑了噪声的频谱信息对听力损失、语言干扰和烦恼程度这3种目标效应的影响，同时又可以用一个NR数来表示噪声水平的主观评价量。ISO公布了一组NR曲线，声压范围为0130dB，适用

12、于中心频率63Hz8kHz。 一、噪声的评价量和评价方法（五）噪声评价曲线（NR曲线）NR曲线分析：在同一NR曲线上的各倍频程噪声可以认为具有相同程度的干扰，故又称为等干扰曲线。每条曲线上所标注的数字称为噪声评价数NR或N，它与这条曲线上1kHz的声压级相同。NR曲线上Lp和NR的关系也可由Lpi=a+bNRi；a、b为不同倍频程中心频率对应的系数。 一、噪声的评价量和评价方法（五）噪声评价曲线（NR曲线）NR数计算方法（1）图标法：将噪声频谱中各倍频程声压级（8个）标在NR曲线上，其中最接近而又稍高于噪声频谱线（最小距离是1dB）的一条NR曲线的值就是该噪声的NR数。（2）计算法：由噪声频谱

13、中各倍频程声压级Lpi（8个），按下式进行计算NRi=(Lpi-a)/b，其中最大值（取整）即为噪声的NR数。在NR曲线上，每条曲线的NR数与该曲线的A声级间具有良好的相关性，两者之间有如下关系： 一、噪声的评价量和评价方法（五）噪声评价曲线（NR曲线）NR曲线的应用（1）评价室内环境噪声：（2）在噪声控制中计算各倍频程的降噪量确定噪声控制标准（例如，车间内每个工作日为8h，允许噪声级90dB）；由NR=LA-5可知需要选用NR85曲线作为分频控制标准；由噪声频谱中各Lpi与NR85曲线上对应的dB数的差值即为控制该噪声达标所需要的各中心频率上的降噪量Lpi。 一、噪声的评价量和评价方法（五）

14、噪声评价曲线（NR曲线）例：测得一台机器的倍频程声压级如表所示，试求该噪声的NR数，若噪声治理后要求达到NR80，计算各中心频率的降噪量。二、环境噪声标准 噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间和个体差异等因素有关。所以噪声标准的制定是在大量实验基础上进行统计分析的，主要考虑因素是保护听力、噪声对人体健康的影响、人们对噪声的主观烦恼度和目前的经济、技术条件等方面。对不同的场所和时间分别加以限制。即同时考虑标准的科学性、先进性和现实性。噪声环境质量标准噪声排放标准 声环境质量标准 - GB 30962008 城市区域环境振动标准 - GB 10070-88 机场周围飞机噪声环境标准 - GB

15、9660-88 类 别昼 间夜 间0504015545260503655544a类70554b类7060环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A)声环境质量标准 GB30962008 疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。商业金融、集市贸易为主要功能，或居住、商业、工业混杂等需要维护住宅安静的区域。高速公路、一级二级公路、城市快速路、城市主次干道、城市地面轨道交通，内河航道两侧区域。铁路干线两侧区域。建筑施工场界环境

16、噪声排放标准 - GB 125232011社会生活环境噪声排放标准 - GB 223372008 工业企业厂界环境噪声排放标准 - GB 123482008摩托车和轻便摩托车定置噪声排放限值及测量方法 - GB 4569-2005 三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法（中国I、II阶段） - GB 19757-2005 摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法 - GB 16169-2005 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法 - GB 1495-2002汽车定置噪声限值 - GB 16170-1996 铁路边界噪声限值及其测量方法 - GB 12525-90 工业企业厂界环境噪声排放标准（GB 12348-2008） 厂界外声环境功能区类别时段昼间/ dB(A)夜间/ dB(A)0504015545260503655547060社会生活环境噪声排放标准（GB 22337-2008） 边界外声环境功能区类别时段昼间/ dB(A)夜间/ dB(A)0504015545260503655547060建筑施工场界环境噪