环境科学与工程概论-课件 第七章噪声及振动污染控制

第七章噪声及振动污染控制7.1噪声与噪声污染教学内容7.2声音的物理量度7.3噪声的评价量与评价方法7.4噪声标准7.5噪声的防治技术7.6

振动与振动污染7.7振动的防治技术一、噪声污染的特点

物理污染随距离衰减再利用价值不大6.1噪声与噪声污染二、噪声的危害1、噪声对听力的损失暂时性听阈迁移永久性听阈迁移可听声频率范围：20~20000Hz

噪声性耳聋噪声性耳聋的特点暴振性耳聋听力损失的衡量国际标准化组织规定：听力损失用500Hz、1000Hz、2000Hz三个频率上的听力损失的平均值来表示<15dB，正常15~25dB，接近正常25~40dB，轻度耳聋40~65dB，中度耳聋>65dB，重度耳聋噪声性耳聋一般是指平均听力损失超过25dB大量统计资料表明：<80dB，长期工作不耳聋<85dB，10%可能耳聋<90dB，只能保护80%的人工作40年不耳聋噪声dB(A)国际统计(%)美国统计(%)噪声dB(A)国际统计(%)美国统计(%)<8000<952928<85108<1004140<902118工作40年后噪声性耳聋发病率连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人熟睡时间缩短：40dB连续噪声，可使10%的人受影响70dB连续噪声，可使50%的人受影响突然的噪声可使人惊醒。40dB突发的噪声，可使10%的人惊醒60dB突发的噪声，可使70%的人惊醒2、噪声影响人们的正常生活噪声对睡眠的干扰：3、噪声对语言交流的干扰4、噪声影响工作5、对动物的影响三、噪声的分类1、从噪声产生的机理分：机械振动噪声——由于机械摩擦、撞击及动力不平衡等产生机械振动而辐射出的噪声。空气动力性噪声——凡高速气流、不稳定气流以及由于气流与物体相互作用产生的噪声。电磁噪声——由于电磁场的交替变化，引起某些机械部件或空间容积振动产生的噪声。2、按噪声来源分：

交通运输噪声工业生产噪声社会生活噪声建筑施工噪声2002年城区环境噪声源构成情况

一、声音的频率、波长和声速c＝fλf=1/T

式中：f的单位为Hzλ的单位为m

c的单位为m/s，

T

为周期，单位为s人耳的可听声频率范围为20～20000Hz鼓面波长λ6.2噪声的客观评价量二、声压P、声功率W和声强I1、声压P

单位面积上所承受的声音的压力叫声压。声压可以直接用仪器测量。瞬时声压p

：我们把声场中某点在某一瞬时，由静压P0改变到压强p’

时，所产生的压强增量称为该点的瞬时声压p，即有效声压pe

：瞬时声压传入人耳，由于耳膜的惯性作用，分辨不出声压随时间的变化，而是一个稳定的有效值，称为有效声压。实际应用中一般所指声压，如未加说明，就是指有效声压。空气中传播的声波，在1000Hz时，正常人耳的听阈声压为2×10-5Pa

，痛阈声压是20Pa。对应的听阈声强10-12w/m2

，痛阈声强为1w/m2

。2、声功率W声功率是表示声源特性的物理量。单位时间内声源辐射出来的总声能量，用W表示，单位是瓦，记为W声源声功率仅是声源总功率中以声波形式辐射出来的一小部分功率。声源工作情况一定时，辐射的声功率是一恒量。3、声强I声音有强弱之分，描述声音强弱的物理量叫声强。单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量，称为声强。一般用I表示，单位为W/m2

。rW声强与声压的关系声强与声压平方成正比。大量实测显示：一定频率的声波，其强度存在上、下两个限值。在下限以下，人耳听不到声音，一般称下限值为听阈值。在上限以上，人耳会有疼痛的感觉，上限值为痛阈值。频率不同，上、下限值不同。三、声压级、声强级和声功率级分贝：指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取常用对数并乘以10（或20），单位为dB.

即N=10lgA1/A0A1是基准量（或参考值）A0是被量度量1、声压级用声压级的差值来表示声压的变化，与人耳判断声音强度的变化是大体一致的。2、声强级声强级代表声音的能量密度3、声功率级声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率:W总=W1+W而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强:I总=

I1+I2声压不能直接相加四、噪声的叠加和相减因为设有两个声压级L1和L2的噪声，求两个噪声的合成声压级L1+2。因为所以，第一步：求声压P1和P2因为所以，第二步：求合成声压P1+2第三步：按声压级的定义合成声压级

总声压级如有i个声压级Lpi的噪声，则其合成声压级Lp用下式计算。解：解：解：也可查表（或查曲线图7--1）求分贝和步骤：(1)将求和的声压级从大到小排列(L1、L2，…，

Ln)

；

(2)先求L1与L2的差值：L1-L2；

(3)由差值L1-L2从表中查得增值△L (4)L1+2＝L1+△L，

(5)再将L1+2与L3求和，直到最后，求出总合成声压级L1-L201234567891011△L3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.3例：已知两个声压级分别为L1＝90dBA，L2＝84dBA，求合成声压级L1+2。解:(1)L1-L2＝90-84＝6dBA(2)查表6dB→△L＝1.0dBA(3)L1+2＝L1+△L＝90+1.0＝91dBA小结：1、两个声压级相等时，合成L＝L1+3dB2、两个声压级不等时，最大增量不超过3dB。（L1>L2，L1+2≤L1+3）3、两个声压级不等时，相差≥10dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于L1L1＝90dB，L2＝75dB，合成L＝90dB4、多声源叠加时，逐次两两叠加。众所周知，炮弹的爆炸声是“很响”的，而一个人在远处的谈话声就是“不很响”的，这种直观上的“响”与“不很响”的感觉在声学上如何定量描述呢？这个问题的复杂性在于人耳感觉的“响”或“不响”与声波的强度既有关，又不完全是一回事。实验表明，它不仅与声波强度的对数近于成正比，而且与声波的频率也有关。6.3噪声的主观评价量例如对两个声压同为

0.002P

a

、但频率不相同的纯音

(

如分别为

100

Hz

及

1000

Hz

，人耳听起来却不一样响，因为人耳对

100

Hz

声音的灵敏度比

1000Hz

声音的灵敏度要低得多，所以

100Hz

的声音听起来比同样声压的

1000

Hz

的声音要轻得多。实验表明，要使

100

Hz

的纯音听起来和

0.002Pa

的

l

000

Hz

纯音同样呐，它大约应有

0.0025Pa

的声压。实用上为了定量地确定某一声音的轻与响的程度，最简单的方法就是把它和另一个标准的声音

(

通常为

1000Hz

纯音

)

相比较，调节

1000Hz

纯音的声压级，使它和所研究的声音听起来有同样的响，这时

l

000Hz

纯音的声压级就被定义为该声音的响度级，响度级的单位称为方。例如，当

1000

Hz

纯音的声压级为

80

dB(

相对于

2

×

10

－

5

Pa)

时与某一扬声器发出的声音听起来同样地响，那么不管扬声器声音的声压级为多少，它的响度级被认为是

80

方。按照以上规定，显然对

1000

Hz

的纯音，其以分贝计的声强级与以方计的响度级数值上是相等的。一、响度级、响度和等响曲线fLpLN效果20Hz82dB20方感觉一样响，但f不同，Lp也不一样，但LN一样100Hz35dB20方1000Hz20dB20方10000Hz30dB20方人耳对声音强弱的主观感觉，不仅与声压级有关，而且与声音的频率高低有关。1、响度级(LN)

调整1000赫兹纯音的强度，使其和某一声音(noise)听起来一样响，这个1000赫兹纯音的声压级（dB)，就是该声音(noise)的响度级，单位为方（phon)。

响度级是一个表示声音响度的主观量，它把声压级和频率用一个概念统一起来了。2、等响曲线利用与基准声音相比较的方法，通过大量的实验，就可得到整个可听频率范围的纯音的响度曲线，绘成等响曲线。不同声压级，不同频率的声音可产生相同响度的噪声。3、响度(N)

频率为1000赫兹，声压级为40dB的纯音所产生的响度为1宋（sone），也就是说响度级为40方的声音的响度为1宋。正常听者判断一个声音比响度级为40方声音强响的倍数。即听起来比它大几倍，就是几宋。实验证明：响度级每增加10方，响度加倍。40方——1宋50方——2宋60方——4宋70方——8宋二、A声级由于用响度级来反映人耳的主观感觉太复杂，而且人耳对低频声不敏感，对高频声较敏感。因此，为了模拟人耳的听觉特征，人们在等响曲线中选出三条曲线，即40、70、100phon的曲线，分别代表低声级、中强声级和高强声级时的响度，并按这三条曲线的形状，设计出A、B、C三档计权网格，即在噪声测量仪上安装相应的滤波器，对不同频率的声音进行一定的衰减和放大，这样便可从噪声测量仪上直接读出A声级、B声级、C声级，分别记为dB(A)、dB(B)、dB(C)。

A、B、C三种计权网络AACAB滤波器声级计传声器前置放大器计权网络输出放大器检波器指示器输出A声级对连续的稳态噪声来说，是一种较好的评价方法，但对起伏和不连续的噪声显得就不合适了。于是人们提出用噪声能量平均值的方法来评价噪声对人的影响。三、等效连续A声级Leq在相同时间间隔T内，与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级即为该不稳定噪声在时间间隔T内的等效连续A声级，又称平均声级。四、昼夜等效声级Ldn

Ld昼间（6:00—22:00）等效声级，dB(A)

；Ln夜间（22:00—6:00）等效声级，dB(A)

。一、工业企业噪声卫生标准每个工作日接触噪声时间（h）8421允许标准dB(A)85889194最高不得超过115dB(A)新建、扩建、改建企业标准现有企业暂行标准每个工作日接触噪声时间（h）8421允许标准dB(A)90939699最高不得超过115dB(A)6.4噪声标准二、城市区域环境噪声标准(GB3096-93)将城市划分为5类区域，分别执行不同的标准：0类标准：疗养区、高级宾馆区和别墅区等特别需要安静的区域。1类标准:居民区、文教区、居民集中区以及机关、事业集中的区域。2类标准:居住、商业与工业混合区，规划商业区。3类标准:规划工业区和业已形成的工业集中地带。4类标准:城市道路中交通干线两侧区域；穿越城区的内河航道两侧区域；穿越城区的铁路主、次干线和轻轨交通道路两侧区域。

城市区域环境噪声标准（GB3096-93）类别昼间(dB(A))夜间(dB(A))0504015545260503655547055三、工业企业场界噪声标准（GB12348-90）类别昼间dB(A))夜间dB(A))标准适用范围的划定Ⅰ5545以居住、文教机关为主的区域Ⅱ6050居住、商业、工业混杂区及商业中心区Ⅲ6555工业区Ⅳ7055交通干线道路两侧区域四、建筑施工场界噪声标准（GB12523－90）施工阶段主要噪声源噪声限值昼间dB(A)夜间dB(A)土石方

推土机、挖掘机、装载机等7555打桩

各种打桩机等85禁止施工结构

混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等7055装修

吊车、升降机等6555五、机场周围飞机噪声环境标准（GB9660-85）本标准采用一昼夜的计权等效连续感觉噪声级

作为评价量，用Lwecpn表示，单位为dB。标准值和适用区域：一类区域≤70（标准值）二类区域≤75（标准值）一类区域：特殊住宅区，居住、文教区。二类区域：除一类区域以外的生活区。本标准适用的区域地带范围由当地人民政府划定。五、其他噪声标准GB16170-1996汽车定置噪声限值GB1495－79机动车辆允许噪声GB12525－90铁路边界噪声限值及其测量方法GB12524-90建筑施工场界噪声测量方法GB12523-90建筑施工场界噪声限值GB12349－90工业企业厂界噪声测量方法GB12348－90工业企业厂界噪声标准GB11339－89城市港口及江河两岸区域环境噪声标准GB9660-88机场周围飞机噪声环境标准GB10070－88城