第一章 噪声与振动.ppt

1、环境噪声控制工程,主讲教师：杨旗 PhoneE-mail：,学 时：3 2 课程性质：专 业 必 修 课 学 分：2.0 开课单位：城 市 建 设 系,1981年世界噪声公害事件； 1960年11月，日本广岛市的一男子被附近工厂发出的噪声折磨得烦恼万分，以致最后刺杀了工厂主； 中国有近2/3的城市居民在噪声超标的环境中生活和工作着，对噪声污染的投诉占环境污染投诉的近40； 噪声“无形的暴力”，一只豚鼠放在173分贝的强声环境中，几分钟后就死了。解剖后的豚鼠肺和内脏都有出血现象。,课程简介,大家都知道噪声是一种环境公害，但是有不少人却不知道噪声究竟有什么危害，因而也就不

2、知道应该怎样防止受害。为此，普及这方面知识是必要的。 随着现代工业，交通运输业和城市建设的快速发展，环境噪声污染已成为国内外影响最大的公害之一。,为了适应环境保护事业的发展，许多高校在环境科学和环境工程专业中开设了环境噪声控制课程。 通过本课程的学习，使大学生能掌握噪声的基础理论知识，掌握环境噪声的基本防治方法措施，了解环境噪声的监测和评价方法，并初步具有在实际工作中的应用能力。,教材 环境噪声控制工程（第二版），洪宗辉主编，2002年第一版，2010年1月第二版 参考教材 1、环境噪声控制， 李家华主编，冶金工业出版社，2003年； 2、环境声学与噪声控制，潘仲麟主编，杭州大学出版社，199

3、7年； 3、环境声学基础，孙广荣主编，南京大学出版社，1995年； 4、环境工程手册，郑长聚主编，高教出版社，2000年。,参考期刊 1 环境工程 2 环境污染与防治 3 噪声与振动控制,1 绪论 2 声波基本性质及其传播规律 3 噪声的评价和标准 4 噪声测试和监测 5 噪声影响评价 6 吸声 7 隔声 8 消声器 9 隔振技术及阻尼减振,本课程的主要内容,噪声污染综合治理,噪声控制,噪声与振动基本概念,反映主观响应的客观评价,客观评价噪声强弱,声学基础知识,第一章 噪声与振动,一 噪声的定义 1 声音 物体（声源）振动，在媒质中传播，引起人耳或其他接收器的反应，这就是声。 2 噪声 噪声是

4、发生体做无规则振动时发出的声音; 杂乱无章，听起来不和谐的声音或不需要的声音； 一般认为：噪声不包括次声和超声，而是可听声（20Hz-20000Hz）范围内的声波。,第一节 噪声的基本概念,物理角度,二 噪声的来源 噪声的种类很多，因其产生的条件不同而异。,地球上噪声,自然界噪声,人为活动产生的噪声,火山爆发、地震、潮汐、下雨和刮风等自然现象所产生的空气声、雷声、地声、水声和风声,工业噪声、交通噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声,1 工业噪声 工业噪声一般是指在工业生产过程中，机械设备运转而发出的声响。,工业噪声,空气动力性噪声,机械噪声,电磁噪声,由固体振动而产生的； 在撞击、摩擦，交变机械应

5、力或磁性应力等的作用下，机械设备的金属板、轴承、齿轮等发生碰撞、振动而产生机械噪声； 球磨机、轧机、破碎机、机床以及电锯等产生的噪声都属于此类噪声,由气体振动产生的； 当气体受到扰动、气体与物体之间有相互作用时，就会产生空气动力性噪声； 鼓风机、空压机、燃气轮机、高炉和锅炉排气放空等都可以产生空气动力性噪声,是电动机和发电机中交变磁场对定子和转子作用，产生周期性的交变力，引起振动时产生的； 电动机、发电机和变压器都可以产生这种噪声,2 交通噪声 交通噪声是各类交通工具发出的噪声 主要有航空噪声，火车噪声、汽车噪声和船舶噪声。 3 建筑施工噪声 建筑施工噪声虽然是一种临时性的污染，施工完毕污染也

6、就解除，但其声音强度很高，又属于露天作业，因此，污染十分严重。有检测结果表明，建筑基地打桩声能传到数公里以外。 4 社会生活噪声 社会噪声包括生活噪声及其他噪声 。,三 噪声的分类 按声源的机械特点噪声可分为气体扰动噪声、固体振动噪声、液体撞击噪声和电磁噪声； 按声音的频率可分为小于400Hz的低频噪声、400-1000Hz的中频噪声及大于1000Hz的高频噪声； 按噪声强度随时间变化的属性可分为稳态噪声（a）、周期性变化噪声（b） 、无规噪声（c）以及脉冲噪声（d）。,四 噪声污染的特点 1 环境噪声 常把工业生产、交通运输、建筑施工和社会生活中所产生的，使人讨厌、受害和不需要的声音。 2

7、噪声污染 指当所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。 3 噪声污染 的特点 即时性；危害潜伏性；局限性；难避性；,案例： 2008年10月15日，某县环境监察执法人员在现场检查中发现，位于县城二类声环境功能区内由个体经营者王某经营的家具厂在使用圆盘锯进行高噪声机具作业，执法人员随即对噪声进行了现场监测。检测结果显示，其厂界昼间噪声值为68分贝(超标8分贝)，紧接着，执法人员又到距离家具厂最近的居民李某住房窗子外1米处监测，其噪声值为63分贝(超标3分贝)。针对这种情况，环境执法人员随后向王某送达了排污申报登记通知书，要求其在10天内到县环保局办理

8、排污申报登记手续，填报排污申报登记表。然而王某并未在规定的时间内履行申报登记义务。2008年11月3日，执法人员又上门对其进行催报，并向王某说明拒报将承担的有关法律责任。但王某认为，其工厂未对包括李某在内的周围居民造成干扰，拒不申报。2008年11月11日，执法人员向王某送达了行政处罚事先告知书，拟处罚款2000元。,2008年11月17日，王某同他的邻居李某一道来到县环保局陈述他未申报登记的理由，主要有以下几点:一是环境噪声污染防治法第二十四条中要求申报的对象是工业企业，并没有规定个体经营者(没有办理营业执照)也要申报。二是住在其工厂周围的居民并没有向环保部门反映受到噪声污染。随他前来的邻居

9、李某当场也证明这家工厂并没有对他家造成干扰。请问：县环保局的处罚决定是否正确？请说明正确或错误的原因。 分析：首先，王某认为他不是环境噪声污染防治法第二十四条中要求申报的对象；其次，王某认为其工厂产生的噪声未对周围居民造成干扰。,1、依据原国家环保总局关于个体经营者是否应缴纳噪声超标排污费问题的复函(环函200170号)第三条的规定，作为产业活动单位的个体经营者，在其作业场所因从事生产、经营或其他业务活动产生环境噪声超过标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的，应当按照国家规定缴纳超标排污费。2008年11月12日，环境保护部的环函2008286号文对于没有办理营业执照的个体经营者也应该依照规定

10、缴纳排污费的问题做出了行政解释。 2、其次，如何界定噪声“干扰他人”？ 如果仅以“他人”反映为依据，有两方面的问题无法掌握:一是“他人”是否知道自己已经受到侵害；二是“他人”反映的情况是否属实。因而，在界定噪声“干扰他人”时，应当以其所处区域环境噪声是否超过国家区域环境噪声标准为依据，而不能以某个人的反映为依据。,第二节 噪声的危害,一 噪声可以致聋 持续在强烈的噪声环境中工作，会使人耳聋； 噪声为什么会使人耳聋呢？ 在强噪声环境中，人耳会感到特别难受；在离开这种环境以后一段时间里，耳朵还会嗡嗡叫，听不清本来可以听得很清楚的声音；再过一段时间，听觉才会逐渐恢复正常。这种现象叫做听觉疲劳，这种情

11、况下人的内耳听觉器官还没有受到损伤，医学上称为“暂时性听阈偏移”。,如果长期工作在90dB（A声级）以上的强噪声环境中，经常不断地受到人耳难以接受的噪声刺激，日积月累，年复一年，听觉疲劳现象就无法消除，而且会逐渐变得越来越严重，导致人的内耳听觉器官发生器质性病变，发展成为不可治愈的噪声性耳聋，医学上称之为“永久性听阈偏移”。 噪声性耳聋在500、1000、2000Hz 三个倍频程内听阈提高的平均值（平均听力损失）在25dB 以上时，即认为听力受到损伤，又叫噪声性耳聋。,80分贝以下的噪声不会引起噪声性耳聋 8085dB的噪声可造成轻微的听力损伤 85100dB可造成一定数量的噪声性耳聋 100

12、dB以上，会造成相当大数量的噪声性耳聋。以上这些属于慢性噪声性耳聋。一般来说，A声级115dB以下的噪声致聋，都属于慢性噪声性耳聋。 如果噪声高达140dB以上，人在毫无思想准备的情况下，强度极高的爆震性噪声(如炸弹爆炸或开山放炮)，可使听力在一瞬间永久消失，即产生爆震性耳聋。,二 噪声可能诱发疾病 1、噪声作用于人的中枢神经系统时，会产生头疼头晕、失眠多梦、全身乏力和记忆力衰退等症状，医学上称之为神经衰弱症，也称神经官能症。 2、噪声作用于人的中枢神经系统，还会影响人的消化系统，导致消化液分泌异常，造成胃功能紊乱，从而导致胃病及胃溃疡的发病率增高。 3、噪声还可以使交感神经紧张，从而使人产生

13、心动过速、心律不齐、血管痉挛、心电图T波升高、传导阻滞、血压波动等症状。,4、有关调查研究表明，噪声对人体的影响，与它的强度关系很大。当噪声强度增大时，人体出现的症状也随之加重。 5、有关研究还证明，脉冲噪声和稳态噪声在同一强度作用下，前者对人体的影响所引起的不良后果较后者更为严重。 6、噪声对人体的危害程度也与它的频率有关，虽然低频噪声听起来没有高频噪声那么刺耳，但是，人却感到胸腔特别憋闷，心悸恶心，呼吸和肠胃蠕动等都受到影响。,三 噪声影响正常生活 1、影响睡眠 2、影响交谈和通讯：如果房间里的噪声级与谈话声相近，就会影响人们的正常谈话；如果噪声级高于谈话声10dB，谈话声就听不见了。普通

14、谈话声声级约60dB，大声谈话是7080dB。 当噪声声级为65dB以上时，人们相互之间的交谈就会受到影响。如果噪声级高于90dB，则你就是大声喊也无用。一般人打电话，房间里的噪声级在4550dB还可以听清，在5560dB时就有些困难了，到了85dB时就根本听不见了。 3、影响工作,四 噪声降低劳动生产率 有人对打字、排字、速记、校对等工种进行过调查，发现随着工作环境中噪声的增加，差错率会有上升。有人对电话交换台进行过调查，发现噪声级从50dB降到30dB，差错率减少42%。 在强噪声下，还容易由于掩盖交谈和危险信号或行车信号，而发生重大事故。在我国几个大型钢铁企业中，都发生过高炉排气放空的强

15、大噪声遮蔽了火车的鸣笛声，造成正在铁轨上的工人被轧死的惨重事故。,五 噪声损害建筑物 高强度噪声能损害建筑物，特别是航空噪声对建筑物影响很大。 1962年，美国三架军用飞机以超声速低空掠过日本藤泽市，该市许多民房玻璃被振碎，烟囱倒塌，日光灯掉下，商店货架上的商品振落满地，造成很大损失。1970年，德意志民主共和国维滕贝格城及其附近的一些村子，受到一次很强的喷气飞机声音的侵扰，有378起报告受损事件。 在特高强度的噪声（160dB以上）影响下，不仅建筑物受损，发生体本身也可能因声疲劳而损坏，并使一些自动控制和遥控仪表及设备失效。,环境声学的研究范围主要包括： 噪声污染规律噪声传播规律的研究 噪声

16、评价方法和标准 噪声控制技术声音的三要素 噪声测试技术和仪器声学测量 噪声对人体的影响和危害劳动保护,第三节 环境声学的研究内容,思考题 1、噪声的概念、来源是什么？ 2、噪声污染的特点？,振动的消极方面是：影响仪器设备功能，降低机械设备的工作精度，加剧构件磨损，甚至引起结构疲劳破坏； 振动的积极方面是：有许多需利用振动的设备和工艺（如振动传输、振动研磨、振动沉桩等）。 声波起源于物体的振动，声源的振动就是物体或者质点在其平衡位置附近进行往复运动。 物体的振动通常用振幅、频率和相位这三个物理量来描述，它们是互相独立的。振动有自由振动和受迫振动之分。,第四节 振动的基本概念,一 自由振动 作振动

17、的系统在外力的作用下物体离开平衡位置以后就能自行按其固有频率振动，而不再需要外力的作用，这种不在外力的作用下的振动称为自由振动。理想情况下的自由振动叫无阻尼自由振动。自由振动时的周期叫固有周期，自由振动时的频率叫固有频率。它们由振动系统自身条件所决定，与振幅无关。,二 受迫振动 受迫振动也称强迫振动。在外来周期性力的持续作用下，振动系统发生的振动称为受迫振动。这个“外来的周期性力”叫驱动力(或强迫力)。物体的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与驱动力频率相同，而与物体的固有频率无关。,一 管理控制方法 （一）减少工作时间和劳动过程 （二）加强对设备的维修和管理 （三）更新机械设备和生产工艺

18、（四）合理布置或调整设备安装布局 二 工程控制方法 （一）噪声源控制 （二）噪声传播途径控制 （三）听力保护,第五节 噪声与振动控制的一般方法,（一）噪声源控制 研制和选择低噪声设备以及提高机械设备的加工精度和安装技术，是噪声源控制的基本原则。 机械噪声源控制的主要方法是降低激振力就是要减少或避免运动部件的冲击和碰撞；改进机械性能参数等。降低机械系统中噪声辐射部件对激振力的响应可采取下述措施实现：防止系统共振；提高机械结构的刚度；改善机械结构的阻尼特性增加能量损耗等。 空气动力噪声源的控制方法主要是要防止气流压力突变，消除湍流噪声、喷注噪声和激波噪声；降低气体流速，减小气体压降和分散、改变噪声的峰值频率；降低气流管道噪声等。,（二）噪声传播途径控制 空气声传播的控制方法主要可从以下四个方面考虑： （1）根据声波随离开声源的距离增加而衰减的规律，利用增加接收点到声源之间的距离来减少受噪声影响的程度。 （2）在声源或接收者周围，使用隔声罩（间）、声屏障，切断空