环境工程：8第八章 噪声污染及其控制

1、第八章 噪声污染及其控制,主要内容： 第一节 噪声概述 第二节 噪声控制技术 第三节 城市噪声综合防治,第一节 噪声概述,主要内容： 一、噪声的概念 二、噪声污染的危害 三、噪声的声学特性 四、噪声的控制标准,1、噪声的定义 物理学上：杂乱无章，听起来不和谐的声音,一、噪声的概念,环境学上：对人身有害和人们不需要的声音。它不仅包括杂乱无章不协调的声音，也包括影响旁人工作、休息、谈话和思考的声音。 心理学上：让人烦躁的声音,2、噪声的分类,1）按产生的机理分 机械振动噪声机械部件振动或相互碰撞产生。 气体动力噪声气流间或气流与固件间作用。 电磁性噪声交替变化的电磁场激发的。（电动机、变压器,2）

2、按其随时间的变化分 稳态噪声 非稳态噪声 3）按频率分： 可听声 20Hz20000Hz 次声 20Hz 超声 20000Hz,特：城市环境噪声分类,按来源分类： 交通噪声，占70%，如重型车辆行进噪声约89-92dB，电喇叭约90-110dB，汽车喇叭约105-110dB（距离5m处测值）； 工业噪声，是造成职业性耳聋的主要原因，如电子及轻工业90dB以下，机械工业噪声在80-120dB之间，凿岩机、大型球磨机达120dB，风镐、大型鼓风机在130dB以上。 生活和社会噪声，指生活设施和人群活动等产生的噪声，如挪东西、敲打物体、儿童哭闹、音响功放、喧哗等，一般在80dB以下,二、噪声污染的危

3、害,1）损伤听力 暂时性听阈迁移即听觉疲劳，指人在高噪声环境中暴露一定时间后，听力会下降，到安静的场所休息一段时间，听力恢复的现象。 长期暴露在强噪声中，听觉疲劳就不能恢复。 如果人们长期处于8090dB的环境中，会使听觉疲劳不断加深，造成慢性损伤。 高强度的噪声（超过130dB）能使人耳鸣，眩晕直至鼓膜破裂致人耳聋，称为急性损伤。 注：大多数国家将40dB作为噪声的环境卫生标准；85dB为听觉细胞不受损害的极限，是人耳最大允许噪声值,2）影响人体的生理机能 刺激肾上腺素的分泌，引起心率改变和血压升高； 可使人的唾液胃液分泌减少，胃酸降低； 诱发耳鸣、失眠、多梦记忆力减退等神经衰弱症； 长时间

4、处于噪声环境的人容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象。 3）干扰睡眠 熟睡时间缩短，多梦，第二天疲倦易累，影响效率 4）对儿童和胎儿影响 吵闹环境下儿童智力发育较安静环境低20% 5）对动物的影响 影响动物听觉器官、内脏器官和中枢神经系统 6）对建筑物的损害：窗户损坏、墙体开裂等,三、噪声的声学特性,1）频率 声波的频率等于造成该声波的物体震动的频率，其单位为赫兹（Hz）。 人耳能听到的声波的频率范围是2020000HZ。20HZ以下称为次声，20000HZ以上称为超声。 2）声压是指由于声音的传播引起的空气压力相对于大气压力的变化值。即： 在国际标准中，声压的单位为N/m2，用P

5、a表示。 1 Pa1 N/m2 声压是用来度量声音强弱的标量,闻阈声压：正常人耳刚能听到的声音的声压。如对于频率为1000Hz声音的闻阈声压为2*10-5Pa； 痛阈声压：使正常人耳产生疼痛感觉声音的声压，为20Pa。如大型球磨机附近的声压为20Pa。 3）声压级 人耳朵的听觉声压范围非常广，如蚊子飞过2*10-5Pa ，而大型球磨机20Pa，为了方便度量，引入“级”的概念。 相对于P的声压级LP定义为,P2,P02,LP=10lg,P,P0,20lg,其中： Lp声压级，单位：贝尔B，分贝dB=1/10B； P0 基准声压，1000Hz时为2105Pa,四、噪声的控制标准 监测仪器声级计,相

6、关的声环境标准 1）城市区域环境噪声标准GB3096-2008,0类标准适用于疗养区、高级别墅区等特别需要安静的区域。 1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。 2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。 3类标准适用于工业区。 4类标准为交通干线两侧一定区域,如：城市噪声分贝值,交通噪声：如重型车辆行进噪声约89-92dB，电喇叭约90-110，汽车喇叭约105-110dB（距离5m处测值）； 工业噪声：如电子及轻工业90dB以下，机械工业噪声在80-120dB之间，凿岩机、大型球磨机达120dB，风镐、大型鼓风机在130dB以上。 生活和社会噪声：如挪东西、敲打物体、哭闹、喧哗等，一般在80

7、dB以下。 洗衣机、缝纫机噪声为50-80dB，电风扇的噪声为3065dB，空调机、电视机为70dB,2）机场周围飞机噪声环境标准 3）工业企业厂界噪声标准值 4）铁路边界噪声限值及测量方法 5）建筑施工场界噪声限值,声学家马大猷yu教授的建议,为了保护人们的听力和身体健康，噪音的允许值在 7590 分贝。 保障交谈和通讯联络，环境噪音的允许值在 4560 分贝。 对于睡眠时间建议在 3550 分贝,第二节 噪声控制技术,主要内容： 一、噪声控制综述 二、声源控制技术 三、传播途径控制技术 四、个人防护,噪声传播的三要素：声源、传播途径和接受者。三者同时存在才能对人造成干扰和危害。 噪声污染是

8、物理污染，噪声源消失，噪声污染立即消失，不留残余物质，因此控制噪声最根本的方法是声源控制,一、噪声控制综述,二、声源控制技术,机械噪声的控制 气流噪声的控制 电磁噪声的控制,1、机械噪声的控制,机械噪声是由各种机械部件在外力激发下产生振动或相互撞击而产生的。 避免运动部件的冲击和碰撞，降低撞击力和速度，延长撞击时间； 提高旋转部件的平衡精度； 提高运动部件的加工精度和光洁度；（润滑剂） 在固定部件上增加弹性材料，在较大部件上安装减震器，以隔离振动，减少噪声传递； 采用高内耗系数的材料制作噪声较大的零部件； 改变振动部件的质量和刚度，防止共振,2、气流噪声的控制,声流噪声是由气流流动过程中的相互

9、作用或气固介质之间的作用产生的。 选择合适的空气动力机械设计参数，减少气流脉动； 降低气流速度，减少气流压力突变； 降低高压气体排放压力和速度； 安装合适的消声器,3、电磁噪声的控制,电磁噪声是由交替变化的电磁场激发金属零部件和空气间隙周期性振动而产生的。 主要为减低电动机和变压器噪声,三、传播途径控制技术,吸声降噪 消声器 隔声技术,吸声：当声波射入物体表面时，部分入射声能被物体表面吸收或转化为其他能量的现象。 1）吸声材料：表面和内部具有丰富的多孔性，孔隙微小，孔间连通，并与外界连通，以便声波传入。主要吸收高频声。 吸声材料只吸收反射声，不影响声源,1、吸声降噪,吸声海绵,微孔吸声天花板,

10、2）吸声结构：利用共振吸声原理设计的共振吸声器、穿孔板、微穿孔板等共振吸声结构及空间吸声体。主要吸收低频声,图 单腔共振吸声结构,图 穿孔板吸声结构,图 几种空间吸声体示意图,空间吸声体： 吸声材料和吸声结构一般安装在墙面或天花板上。 如果把吸声材料或吸声结构悬挂在房间内就成了空间吸声体，有板状、圆柱状、球形和锥形等,消声器：是一种既能让气流通过又能有效降低噪声的设备。 通常可以用消声器来降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声，如内燃机、鼓风机、压缩机、汽轮机等。 按降噪原理分，主要有： 阻性消声器 抗性消声器 损耗型消声器 扩散消声器 用于工业上许多小喷孔高压排气或防空设备，如高压锅

11、炉排气放风、空气动力设备排气。 注：消声器可使气流声源噪声降低2040dB，而吸声材料一般不超过10dB,2、消声器,消声排气节流阀,消声弯头,消声箱,噪声传播方式：空气传声、固体传声。但一般都需经过空气介质传到人耳。 隔声：在噪声传播途径中，利用墙体、各种板材及其构件将声源和接受者分开，使噪声在空气中传播受阻，以降低其对环境的影响。 主要有： 1）隔声墙：实心的均匀墙体,3、隔声技术,2）隔声间,3）隔声罩,4）隔声门、窗 5）隔声屏障,四、个人防护,当声源和传播途径上控制噪声难以达到标准时，就需要采取个人防护措施。 采取个人防护还是最有效、最经济的方法。 一般为佩戴护耳器，如耳塞、耳罩和头

12、盔,噪声污染与控制视频,第三节 城市噪声综合防治,主要内容： 1、城市噪声控制的五类分区 2、我国城市噪声污染的现状 3、综合防治,1、城市噪声控制的五类分区,城市噪声控制执行城市区域环境噪声标准（GB3096-93），通过标准将城市分为、五类区域，分别适用于疗养区、居民区、商业区、工业区和交通干线等区域，执行GB3096-93的04类标准（见中华人民共和国国家标准城市区域环境噪声标准（GB3096-93,表 城市5类环境噪声标准值,2、我国城市噪声污染的现状,据2000年中国的环境一书的数据，我国噪声污染的现状相当严重： 2/3的城市人口暴露在55分贝以上的噪声环境下； 近30%的城市人口暴露在65分贝以上的噪声； 交通干线噪声平均达74分贝； 我国职工在超标噪声环境（90分贝以上）中工作的人数比率在35%以上,3、综合防治,环境噪声控制,技术工程,社会管理工程,声 源