环境噪声控制工程复习重点

1 1 环境噪声控制工程复习重点环境噪声控制工程复习重点 一 概念一 概念 1 噪声 噪声 指人们不需要的声音 2 噪声污染 噪声污染 当声音超过人们生活和社会活动所允许的程度时就成为噪音污染 3 声声 由物体振动引起的 物体振动通过媒质 4 声压 声压 通常用 p 来表示压强的起伏变化量 即与静态压强的差 p P P0 称为声压 5 相位 相位 是指在时刻 t 某一质点的振动情况 6 声能量 声能量 声波在媒质中传播 一方面使媒质质点在平衡位置附近往复振动 产生动能 另一方面又使媒质质点 产生了压缩和膨胀的疏密过程 使媒质具有形变的势能 这两部分能量之和就是由声扰动使媒质获得的声能量 7 声密度 声密度 声场内单位体积媒质所含的声能量称为声密度 记为 D 单位 J m3 8 声强 声强 是指瞬时声强在一定时间 T 内的平均值 符号为 I 单位为 W m2 9 相干波 相干波 具有相同频率 相同振动方向和恒定相位差的声波称为相干波 10 不相干波 不相干波 在一般的噪声问题中常遇到多个声波 或频率不同 或相互之间并不存在固定的相位差 或是两 者兼有 也就是说这些声波是互不相干的 11 频谱 频谱 就是频率分布曲线 复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡 这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱 频谱图 以频率 f 为横轴 以声压 p 为纵轴 则可绘出声音的频谱图 12 吸声系数 吸声系数 将入射声能在界面上失去的声能与入射声能之比称为吸声系数符号为 1 rp 2 13 级 级 对被量度的量与基准量的比值求对数 这个对数被称为被量度的级 14 声压级 声压级 声压级常用表示 定义 lg B 20lg dB p L p L 2 0 2 p p 0 p p 基准声强和基准声压分别取W m 和 2Pa 0 I 0 p 12 10 25 10 15 声强级 声强级 常用表示 10lg dB 声强级和声压级的关系 10lg 10lg 10lg I L I L 0 I I I L 2 0 2 p p c 0 400 p L c 0 400 两个声源共同影响下的声压级为 10lg 10 10 p L LL 16 功率级 功率级 常用表示 定义为 10lg dB w L w L 0 W W 17 响度级 响度级 当某一频率的纯音和 1000Hz 的纯音听起来同样时 这时 1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定纯音 的响度级 符号为 L 单位为方 phon N 18 响度 响度 与主观感觉的轻响程度成正比的参量为响度 符号为 N 单位为宋 sone 其定义为正常听者判断一 个纯音比响度级为 40 phon 参考声响的倍数 规定响度级为 40 phon 时响度为 1sone L 40 10log N phon N2 1919 等效连续等效连续 A A 声级 声级 又称为等能量 A 计权声级 它等效于相同时间间隔 T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定 噪声的 A 声级 记为LAeq或 Leq 20 累计百分数声级 累计百分数声级 Ln它表示在测量时间内高于 Ln声级所占的时间为 n 对于统计特性符合正态分布的噪声 其累计百分数声级与等效连续 A 声级之间有近似关系 2 2 60 LL LL 2 9010 50eq 2121 NRNR 将测得的噪声各倍频程声压级与 NR 评价曲线图上的曲线进行比较 得出各倍频程的 NRi值 取其中最大的 NRm值 取整数 将最大的 NRm值加上 1 即得所求环境 NR 值 2222 吸声材料 吸声材料 是具有较强吸声能力 减低噪声性能的材料 2323 吸声量 吸声量 又称等效吸声面积 与某表面或物体的声吸收能力相同而吸声系数为 1 的面积 一个表面的等效吸 声面积等于它的吸声系数乘以其实际面积 物体在室内某处的等效吸声面积等于该物体放入室内后 室内总的等 效吸声面积的增加量 单位为平方米 吸声材料的实际吸声量按下式计算 A S 吸声量的单位 m2 24 共振结构 共振结构 皮革 人造革 塑料薄膜等材料具有透气 柔软 受张拉时有弹性等特征 可与其背后封闭的空 气形成共振系统 25 直达声场 直达声场 从声源直接到达受声的直达声形成的声场 26 混响声场 混响声场 经过房间壁面一次或多次反射后到达受声点的反射形成的声场 27 扩散声场 扩散声场 有声源的房间内 声能量密度处处相等 并且在任何一点上 从各个方向传来的声波几率都相等 的声场 28 混响半径 混响半径 当 R 4 4 R 时 直达声与混响声的声能密度相等 此时的距离 r 称为临界距离 记作 r 2 r c r 0 14当 R 1 时 临界距离通常称为混响半径 c RR 29 混响时间 混响时间 声能密度衰减到原来的百万分之一 即衰减 60dB 所需的时间 定义为混响时间 T 0 161 60 1ln S V 30 隔声质量定律 隔声质量定律 它描述了隔声构件的隔声量取决于入射声的频率和隔声构件的面密度 对固定频率的声音 隔声量随着面密度的增加而增加 面密度增加 1 倍 隔声量增加 6dB 对于固定面密度板材 隔声量也随着入射 声波的频率的增加而增加 频率增加 1 倍 隔声量增加 6dB 用公式来表示 将 11c 2 m lg20TL 空气中的代入则上式也可以表示成 TL 20lgm 20lgf 42 5 经计算近似为 f2 400c1 1 TL 20lgmf 47 5 TL 13 5m 14 m 200kg m2 TL 16lgm 8 m 200kg m2 3131 吻合效应 吻合效应 因入射波角度造成的声波作用与隔墙中弯曲波传播速度相吻合而使隔声量降低的现象 3232 隔声力传递率 隔声力传递率 隔振效果的好坏通常用力传递率 Tf来表示 它定义为通过隔振装置传递到基础上的力 Ff的 辐值 Ff0与作用于振动系统是的激励力的幅值 F0之比 33 隔振效率 隔振效率 100T1 f 34 阻尼材料 阻尼材料 内耗大 内摩擦大的材料以及其它高分子材料 涂敷在金属板上 消耗振动能量 减弱弯曲振动 降低金属板的噪声辐射 由基料 填料 溶剂三部分组成 35 声功率 声功率 单位时间内声源向周围发出的总能量称之为声功率 其与声强 成反比 36 透声系数 透声系数 将透射声强与入射声强之比 37 消声器的插入损失 消声器的插入损失 系统中插入消声器前后在系统外某定点测得的声功率 3 3 38 白噪声 白噪声 白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声 39 昼夜等效声级 昼夜等效声级 用来表达社会噪声昼夜间的变化情况 40 透声损失 透声损失 墙或间壁一面的入射声能与另一面的透射声能相差的分贝数 41 再生噪声 再生噪声 通常指气流在消声器内产生的附加噪声 2 2 思考题思考题 4 4 简述吸声降噪的措施有哪些 简述吸声降噪的措施有哪些 采用吸声材料装饰在车间的内表面 如墙壁和屋顶 或者在车间内悬挂空间吸声 体 吸收辐射和反射声能 使噪声强度减低 具有较好吸声效果的材料有玻璃棉 矿渣棉 泡沫塑料 毛毡 棉 絮 加气混凝土 吸声板 木丝板等 5 5 声波的类型声波的类型 根据声波传播时波阵面的形状不同可以将声波分为 平面声波 球面声波和柱面声波 声波的波阵面是垂直于传播方向的一系列平面时 叫平面声波 波阵面是一系列同心球面 这种声波称为球 面声波 声源形成的声波波阵面是一系列同心圆柱 叫柱面声波 波阵面 是指空间同一时刻相位相同的各 点的轨迹曲线 7 7 如何评价吸声技术的吸声降噪效果 如何评价吸声技术的吸声降噪效果 吸声系数 吸声量或吸声降噪量 8 8 如何评价隔声技术的隔声降噪效果 如何评价隔声技术的隔声降噪效果 隔声量 隔声指数 插入损失 衰减量 9 9 如何评价消声器的消声降噪效果 如何评价消声器的消声降噪效果 插入损失 LIL 传声损失 TL 减噪量 LNR 衰减量 LA 1010 吸声降噪 隔声降噪 消声降噪的类型吸声降噪 隔声降噪 消声降噪的类型 吸声降噪 a 空气吸声 b 材料吸声 多孔性吸声材料 共振吸声材料 隔声降噪 隔声墙 隔声罩 隔声间 声屏障等 消声降噪 一是阻性消声器 二是抗性消声器 三是阻抗复合式消声器 四是微孔穿板消声器 五是扩散式 消声器 六是有源消声器 1111 声波的传播特点有哪些 声波的传播特点有哪些 声波的叠加叠加 相干声波叠加出现驻波现象 不相干波不会 声波的反射 透射 折射 衍射反射 透射 折射 衍射 垂直入射波 反射 透射 斜入射波 入射 遵从 Snell 定律 反射 折射 遇障碍 2 1 r i c c sin sin 物发生散射或衍射 声像声像 声波频率高 物体几何尺寸 声波波长 声波在传播过程中发生衰减衰减 1212 吸声技术 隔声技术 消声技术的适用范围吸声技术 隔声技术 消声技术的适用范围 吸声常用来降低室内噪声 尤其在体积较大 混响时间较长的室内空间应用相当广泛 在强度的噪声环境或声源较多的环境常用隔声 消声技术用在降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声 1313 声场的类型有哪些 声场的类型有哪些 自由声场 扩散声场 直达声场 混响声场 1414 分析声音衰减的原因分析声音衰减的原因 声在传播过程中的衰减主要包括 声能随距离的发散传播引起的衰减 Ad 和空气吸收引起的衰减 Aa 地面吸收 引起的衰减 Ag 屏障引起的衰减 Ab 和气象条件引起的衰减 Am 等 总的衰减值 A 是各项的衰减总和 A Ad Aa Ag Ab Am 4 4 1515 噪声控制的基本措施噪声控制的基本措施 为了消除或减轻噪声对环境的污染 必须采取措施对噪声予以控制 控制的方法主要是两个方面 一是加强 环境管理 二是对噪声的产生和传播采取工程技术措施予以限制 由于构成声音的三个要素是声源 传声媒质和 接受器 对噪声进行控制 也必须从这三个环节入手 1 1 声源噪声控制措施声源噪声控制措施 设计制造出先进新颖的低噪声机械设备 这是控制声源噪声的最根本措施 控制声源噪声的另一个重要措 施 就是采取有效的隔振 阻尼和消声技术 限制其固体声和空气声的辐射 隔振 阻尼和消声技术是噪声控制 工程的重要技术之一 二 噪声传播途径的控制措施噪声传播途径的控制措施 三 对接受者进行防护对接受者进行防护 因此防护的措施主要是利用隔声的办法阻挡噪声传入人耳 常用的隔声防护用具有耳塞 防声棉 耳罩 防声头 盔等 这些用具一般可隔声 10 30dB 左右 四 确定噪声控制方案确定噪声控制方案 根据声源实际情况 要慎密地确定控制噪声的具体方案 一般来说 欲控制固体声的传播 可采用隔振减 振的方法 要减少声源直接辐射的空气声 可采用阻尼的办法 要降低车间 房间 内的混响声 可采用吸声的办 法 要控制直达声的影响范围 除阻尼办法外还可给声源加装隔声罩 要减少车间内噪声对车间外环境的影响 可加强墙体的隔声处理等等 五 区域环境噪声综合整治区域环境噪声综合整治 1616 简述噪声的危害简述噪声的危害 噪声对听力损伤 噪声对睡眠干扰 噪声对人体的生理影响 噪声对语言交谈和通讯联络的干扰 噪声对仪器设备和建筑结构的危害 1717 常用的噪声评价量常用的噪声评价量 评价量 有声压级或倍频带声压级 A 计权声级 声功率级 A 计权声功率级 稳态噪声 常见的工业噪声 非稳态噪声和间歇性噪声 公路噪声 港口噪声 建筑施工噪声 均以等效连续 A 声级为评价量 机场飞机噪声以计权等效连续感觉噪声级为评价量 1818 声功率测量方法有哪些 一般 混响室法 消声室法 现场测量法 声功率测量方法有哪些 一般 混响室法 消声室法 现场测量法 噪声源声功率的测量方法有 声压法 声强法和振速法 从测量环境分类有 自由声场法 消声室或半消声室 混响室法 专用测试室或硬壁测试室 户外声场法 从测量精度分类有 精密法 工程法和简易法 1919 声源类型及如何简化 声源类型及如何简化 依发生机理分类 机械噪声 是由机械设备运转时 部分间的摩擦力 碰撞力和非平衡力 使机械部件和壳体产生振动而辐射噪声 空气动力性噪声 由于气体流动过程中相互作用 或气流和固体介质之间的相互作用而产生的噪声 电磁噪声 由电磁场交替变化引起的某些机械部件或空气容积振动而产生的 机械性噪声源所占比例最高 空气动力性噪声源次之 电磁性噪声源最小 按其几何形状的特点划分 点声源 线声源 面声源 在环境影响评价中经常把声源简化为两类 即点声源和线声源 2020 噪声控制系统主要由哪几部分构成 噪声控制系统主要由哪几部分构成 声学系统一般由声源 传播途径和接收器三个环节组成 对于噪声基于以上三个环节分别采取措施 在声源处抑制噪声在声源处抑制噪声 这是最基本的措施包括降低激发力 减少系统各环节对激发力的响应以及改变操作程序或 改造工艺过程等 在声传播途径中的控制在声传播途径中的控制 这是噪声控制中的普遍技术 包括隔声 吸声 消声 阻尼减振等措施 接收器的保护措施接收器的保护措施 在某些条件下噪音特别强烈 在采用上述措施后仍不能达到要求 或者工作过程中不可避 免的有噪声时 就需要从接收器保护角度采取措施 对于人 可佩带耳塞 耳罩 有源消声头盔等 等于精密仪 器设备 可将其安置在隔声间内隔振台上 5 5 2121 影响吸声材料吸声特性的因素 影响吸声材料吸声特性的因素 材料孔隙率 空气流阻和结构因子材料孔隙率 空气流阻和结构因子 影响多孔性吸声材料吸声特性的因素 a 材料密度及厚度的影响 P124 超细玻璃棉的最佳密度为 15 25kg m3 对于中高频噪声 一般可采用 2 5cm 厚的成型吸声板 对于低频吸 声要求较高时 则采用 5 10cm 厚的吸声板 b 背后空腔的影响 当多孔吸声材料背后留有空气层时 与该空气层用同样的材料填满的吸声效果近似 与多孔材料直接贴在硬 底面上相比 中低频吸声性能都会有所提高 d 但 d 增至一定程度后 不再明显增加 一般 d 为 1 4 波长的奇数倍时 最大 d 为 1 2 波长的整数倍时 最小 c 护面层的影响 2323 简述对消声器的基本要求简述对消声器的基本要求 1 声学性能 在使用现场的正常工况下 一定的流速 湿度 温度 压力等 在所要求的频率范围内 有足 够大的消声量 2 空气动力性能 对气流的阻力要小 阻力损失和功率损失要控制在实际允许的范围内 不影响气动设备的正 常工作 气流通过消声器时所产生的气流再生噪声要低 3 机械结构性能 消声器的材料应坚固耐用 应有耐高温 耐腐蚀 耐潮湿 耐粉尘的特殊环境 尤其应注意 材质和结构的选择 另外 消声器要体积小 重量轻 结构简单 并便于加工 安装 维修 4 外形和装饰 除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的允许外 消声器的外形美观大方 表面装饰应 与设备总体相协调 5 5 价格费用要求 价格便宜 经久耐用 2424 消声器的类型消声器的类型 一般按消声机理消声器大体可分为 6 大类 阻性消声器 抗性消声器 微穿孔板消声器 扩散式消声器和有源消 声器等 2525 阻性消声器的类型阻性消声器的类型 阻性消声器按气流通道几何形状的不同而分为不同的种类 有直管式 片式 蜂窝式 折板式 声流式 小室 盘式 百叶式消声器 消声弯头等 2626 掌握组合墙隔声量的计算 SALTLLIL lg10 21 式中 A 隔声内表面的总吸声量 m2 第 i 个构件的面积 m2 i S S 隔声间内表面的总面积 m2 第 i 个构件的隔声量 dB i TL 隔声间的平均隔声量 10lgLTLT i 1 0 i i 10 TL S S 2727 理解隔声罩计算 全封闭的隔声罩 IL 10lg 1 TL1 0 10 式中 内饰吸声材料的吸声系数 TL 隔声罩罩壁的隔声量 dB 局部封闭的 IL TL 10lg 10lg 1 1 0 0 10 101 1 SS SS TL 式中 S0 和 S1 非封闭面和封闭面的总面 m2 6 6 二 填空题二 填空题 1 描述声波基本的物理量有 波长 周期 和 频率 2 在实际工作中 常把各种声源发出的声波简化为 平面声波 球面声波 和 柱面声波 三种理想情况 3 有 8 列互不干涉的声波 它们在空间某处的声压级分别为 40dB 46dB 43dB 49dB 40dB 52dB 50dB 55dB 则该处的总声压级为 58 dB 4 环境噪声标准可以分为 产品噪声标准 噪声排放标准 和 环境质量标准 三大类 建筑施工场界噪声限 值 GB12523 90 属于其中的 噪声排放标准 5 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 中规定了 5 类区域的环境噪声最高限值 其中 2 类标准适用于 居住 商业 工业混杂区 昼间和夜间的最高限值分别为 60 dB 和 50 dB 6 在道路交通噪声的测量中 测量仪器必须使用 型或以上的积分式声级计或噪声统计分析仪 在测量前后须 校准 要求前后校准偏差不大于 0 5 dB 7 根据噪声源的发声机理 噪声可分为 机械噪声 空气动力性噪声 和 电磁噪声 三种 8 城市环境噪声按声源的特点可以分为 工业生产噪声 建