环境学概论-第8章--声学环境保护

第八章声学环境保护,一噪声的定义,在人类生存环境中出现的过响的、妨碍休息与思考，令人感到不愉快的声音，包括杂乱无章不协调的声音。,二噪声的公害特性,噪声是一种感觉公害局部性和多发性，传播距离有限没有污染物（毒害性物质）积累,三噪声的危害,声音有轻有响，人耳刚能听出的声音大约为0分贝（分贝为声音响度单位），这叫闻阈(听阈)；0-50分贝：舒适，细语声大于90-130分贝的噪音就会使耳朵发痒、发胀、疼痛（120分贝，痛阈）超过115分贝，大脑皮层的功能便严重衰退；,噪声的响度不超过痛阈，长期受其骚扰，也会产生慢性危害。噪声对人体的呼吸系统、神经系统、循环系统、消化系统等都有影响，特别是对神经系统（感音神经）的摧残比对听觉的损伤更为严重得多。,超过130分贝，耳膜破裂、耳聋达到165分贝，动物死亡；及至超过175分贝，人也会丧命,噪声酷刑,第二次世界大战期间，某些国家用噪声来折磨战俘。他们用高音喇叭对准异国间谍“轰击”。当声响超过痛阈时，受刑者产生痛感、心情烦躁；接着思索困难、情绪低落，于是审讯者有可能从其口中套出真实情报。要是某些受刑者仍能控制意志，则继续增大响度，受刑者便汗流如雨、全身抽搐。当声响超过130分贝后，受刑者则大声呼叫、眼结膜充血，并竭力挣脱束缚以求撞墙自杀。在如此极高响度的噪声的轰击下，许多俘虏在耳鼓膜破裂两小时后昏死。这是一种何等残酷的刑罚！据幸存者申述，即使将他枪杀，也不愿再受一次“噪声刑”。,目前，世界上城市最高噪声竟达155分贝1965年，美国国家航空和太空总署宣布，实验室中制造的噪声已达210分贝。此噪音足以在固体上穿个洞。,（dBA）,声环境质量标准（GB3096-2008),四噪声的声学特性,声波是指在固体、液体、气体等媒质中传播的压缩和稀疏的波,（一）声压,声压:大气压受到（声波）扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上叠加一个扰动引起的压强变化。单位：帕、巴、微巴1帕1牛顿/米210巴1巴106微巴听阀声压为2105Pa(1000Hz纯音)痛阀声压为20PaPa(1000Hz纯音)普通说话声的声压为2102Pa7102Pa,（二）声压级,（一）定义：声压的平方与频率为1000Hz纯音听阈声压平方比值的对数值贝(B)，取其1/10为单位，定名为分贝(dB)P被测声压P01000Hz纯音听阈声压(2X10-5Pa)听阈声压为2105Pa，0dB痛阈声压为20Pa120dB,（三）噪声级,声压级只能反应人们对声音强度的感觉不能反应人们对频率的感觉,次声波：20000Hz可听声波：2020000Hz（人讲话的频率范围为5002000Hz）,人耳特性：人耳对对高频敏感，2000一5000Hz的频率范围最敏感从1000Hz起，随着频率减小，听觉会逐渐迟钝,1、A声级,网络A对高频不衰减，对500Hz以下的低频有较大的衰减，与人的主观感觉较一致网络B使接收的声音通过时低频有一定衰减网络c在可听的频率内，所有频率的声音一样通过，它代表了总的声压级。,常用A网络测得的声压级来代表噪声的大小，称A级声（dBA）,滤波器,2、等效连续A声级Leq,定义：在声场内某一点上，将某一段时间内连续暴露的不同A声级变化，用能量平均的方法以A声级表示该段时间内的噪声大小实际：以一定的时间间隔读数取平均,3、昼夜等效声级Ldn,定义：考虑噪声在夜间对人影响更严重，将夜间噪声增加10dB加权处理后，用能量平均方法求得24h的平均A声级Ld白天（7：0022:00）的等效A声级Ln夜间（22：007:00）的等效A声级,4、统计噪声,定义：某点噪声级有较大波动时，用于描述该点噪声随着时间变化状况的统计量。用L10、L50、L90L10：取样时间内10时间内超过的噪声级噪声平均峰值L50：取样时间内50时间内超过的噪声级噪声平均中值L90：取样时间内90时间内超过的噪声级噪声平均低值方法：1将噪声级从大到小顺序排列2第10个样（L10）第50个样(L50)第90样(L90),五、噪声的控制,一噪声控制原理,噪声产生及传播条件：噪声源、传播途径、接受者,（一）从声源上控制,（二）在传播途径上控制,1吸声（室内声源）利用吸声材料吸收声能利用声结构吸收声能,(1)利用吸声材料吸收声能,原理：当声波进入材料的空隙时，由于摩擦力和粘滞阻力，使声音振动动能转化为热能被吸收掉，而使声能衰减,吸声材料吸声特点,对高频噪声降噪有效一般情况下用吸声材料来降低房间的噪声其数值不超过10dB(A)在极特殊的条件下也不会超过15dB(A)对低频噪声作用不明显,吸声材料要求,吸声材料的吸声降噪能力与其结构密切相关优良的吸声材料要求表面和内部均应多孔孔与孔之间相互连通，孔隙较小。如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毡、吸声砖、甘蔗板,(2)利用声结构吸收声能,共振吸声、微孔穿孔板：低频噪声,薄板共振吸声,在不透气的薄板背后设置空气层并固定在刚性壁上的一种吸声结构。如金属板做成的天花板或墙板等，在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。,m：薄板的面密度c:声速h:空气层的厚度:空气密度,微孔穿孔板吸声,r：微孔半径c:声速h:空气层的厚度:空气密度l:穿孔薄板厚度,在穿孔薄板的背后，设置空气层或多孔材料，并固定在刚性壁上的一种吸声结构,2消声（空气动力性噪声）消声主要用消声器控制和降低空气动力设备进、排气口的辐射噪音或沿管道传递的噪声不同的消声器其降噪原理不同，但不外乎是吸收声能、消耗声能、或者变频等，达到降低可听声的目的。,3隔声,隔声就是用屏蔽物将声音挡住，隔离开隔声罩隔声间隔声屏,绿化降噪,松林：3dB/10m杉树林：2.8dB/10m槐树林：3.5dB/10m30cm的草地：0.7dB/10m,4隔振与阻尼,（1）隔振：,对许多因机械振动而产生的噪声，通过降低振动可有效地降低噪声隔振材料：剪切橡皮、金属弹簧、软木、矿渣棉、玻璃纤维和气垫,（2）阻尼：,采用内摩擦损耗大的阻尼材料控制振动和噪声控制的方法阻尼材料：将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料沥青、软橡胶、高分子涂料,应用：俄罗斯955级“北风之神”潜艇隐身能力强悍,艇体表面敷设了厚度为150毫米的第二代消声瓦采用了高阻尼材料制造螺旋桨气幕降噪、钛合金钢制造艇身加装反音响声源系统