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1、第十二章 声学环境保护第一节 概述 噪声及噪声污染的特点 噪声：凡是干扰人们的休息、学习和 工作，即不需要的声音为噪声。 噪声污染：当噪声超过人们的生活和 生产活动所能容许的程度，就形成了噪声 污染。 特点：局限性和没有后效，属物理污 染环境噪声的分类 交通噪声 工业噪声 施工噪声 社交活动噪声噪声污染的危害 对听力的损伤从表中可以看出，80dB以下工作不致耳聋 ，80dB以上，每增5dB噪声发病率增加10%。 对睡眠的干扰40dB的连续噪声可使10的人睡眠受到 影响；70dB的连续噪声可使50的人受到影响；40dB的突发性噪声可使10的人惊醒， 到60dB时，可使70的人惊醒。 对人体的生理
2、影响 一些工业噪声调查资料显示，在高噪声 条件下工作的人，高血压、动脉硬化和 冠心病的发病率比低噪声条件下工作的 人要高23倍。 通过人和动物实验都表明，在80dB环境 下，肠蠕动要减少37%，随之而来的是 胀气和肠胃不适。 对交谈和通讯联络的干扰 对仪器设备和建筑结构的危害当噪声级超过135dB时，电子仪器的连接部位会出现错动，引线产生抖动，微调元件发生偏 移，使仪器发生故障而失效；当超过150dB时，仪器的元件可能失效或损坏当噪声超过140dB时，轻型建筑物会遭受损伤第二节 环境噪声评价 （一）噪声的度量 1、声压和声压级 声压：媒质中的压力与静压的差值。 声压是衡量声音大小的尺度，用牛顿
3、每 平方米（N/m2）或微巴（bar）表示。 声压级：声压的平方与频率为1000Hz纯 音听阈声压平方比值的对数值，并取其 1/10作为单位，定名为分贝（dB）。 其数学表达式为： 式中：Lp对应声压p的声压级，dB； p声压， N/m2； p0基准声压，210-5 N/m2，即 1000Hz的听阈声压。 两个不同声音叠加时，其计算式如下： 式中：L1-L2两个声压级之差，以大减小； 若LP1=LP2，则可按下式计算： 即增大3dB。同理，三个声音叠加时，其声压 级增大10lg3，N个声音叠加时，其声压级增大 10lgN。 2、声强和声强级 声强是在单位时间内，沿传播方向垂直通过单位面积 的声
4、能量，即单位面积上的声功率： 式中：I声强，W/m2; E声能量，J； t时间间 隔，s； S声垂直通过的面积，m2； W声功率，W。 如以听阈声强值10-12W/m2为基准，则声强级的定义式 为 式中：L1声强级，dB； I声强，W/m2； I0基准声强， 10-12W/m2； 声压级和声强级都是描述空间某处声音强弱的物理量 3、声功率和声功率级 声功率：声源在单位时间通过某一面积的声能 同理，以10-12W为基准，则声功率级可定义为 式中：Lw声功率级，dB； W声功率，W； W0基准声功率， 10-12W； （二）环境噪声评价量 1、A声级 根据听觉特点，在声学测量仪器中，设 置有“A计
5、权网络”。A网络测得的噪声值 较接近人耳的感觉，其测得值单位称为A 声级（LA）。 A声级能较好的反映出人 们对噪声吵闹的主观感觉。 2、等效连续A声级 在声场内的一定点位上，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。这个声级称为等效连续A声级，单 位，dB。 在评价非稳态噪声能量的大小时，等效 连续A声级尤为必要。 等效连续A声级的数学表达式为： 式中：LAeq,T在T短时间内的等效连续A声 级，dB； LpAt时刻的瞬时A声级，dB； T连续取样的总时间，min； 关于噪声的测量方法则应根据噪声的实 际情况而定。如果一日之内的声级变化
6、较大，而每天有相同的规律，则选择具 有代表性的一天测量其等效连续A声级即 可。若噪声级不但在日内变化，而且日 间变化也很大，但有明显的周期规律， 此时可选择具有代表性的一个周期测量 其等效连续A声级。 由于噪声测量，实际上是采取等间隔取样的， 所以等效连续A声级又可按以下公式计算： 式中：Li第i次读取的A声级，dB； N取样总数。 3、昼夜等效声级 昼夜等效声级是考虑了噪声在夜间对人 影响更为严重，将夜间噪声进行增加 10dB加权处理后，用能量平均的方法得 出24h的A声级的平均值（Ldn），单位dB 。 计算公式为 式中：Ld昼间Td个小时的等效声级； Ln夜间Tn个小时的等效声级； 4、
7、统计噪声级 统计噪声声级：某点噪声级有较大波动 时，用于描述该点噪声随时间变化状况 的统计物理量，一般用L10、L50、L90表示 。 L10表示在取样时间内10%的时间超过的 噪声级，相当于噪声平均峰值； L50表示在取样时间内50%的时间超过的 噪声级，相当于噪声平均中值； L90表示在取样时间内90%的时间超过的 噪声级，相当于噪声平均底值； 5、噪声冲击指数 在城市区域环境噪声评价中，噪声冲击 指数不仅考虑到噪声对个人的影响，并 对评价区域中的人口数加以计权，这对 不同区域的噪声影响比较很有意义。 噪声冲击指数计算公式如下： 式中：Pi受全年昼夜等效声级（Ldn）影响的人口数；Wi在某
8、昼夜等效声级（Ldn）范围内的干扰因子一、噪声控制基本原理与原则第二节 噪声污染控制概述声源传播途径接收器在声源处抑制噪声在声传播途径中控制：隔声、吸声、消声、 阻尼减振等接收器的保护二、噪声控制的一般原则 科学性、 技术的先进性（不能影响原有设备的技术性 能）、 经济性、 三、噪声控制的基本程序噪声源测量和分析传播途径调查和分析受影响区域调查降噪量确定制定控制方案设计施工工程评价总降噪量，声源、途径降噪 量声源分布,频率特性,时间特性声质量评价，经济性、适应 性评价声源控制、途径控制危害状况、本底噪声、允许 标准传播途径有空气声、固体声 四、声学环境综合整治对策 （一）噪声标准和立法 1、噪
9、声标准 2、噪声立法 中华人民共和国噪声污染防治法于 1996年颁布，对工业生产、建筑施工、 交通运输和社会生活 等引起的噪声污染 防治作出了规定。 （二）城市建设的合理规划与噪声功能 区划分 合理的城市建设规划，对未来的城市噪 声控制具有非常重要的意义。城市建设 规划可从城市人口控制、土地的合理利 用、功能区域划分和道路设施以及建筑 物的布局等方面来考虑。 （一）城市人口的控制 控制城市人口是十分重要的。美国环保局发布 的资料显示，城市噪声与人口密度之间有如下 关系： 式中：Ldn昼夜等效声级，dB； 人口密度，人/km2； 由上式可以看出，城市噪声是随人口密度的增 加而增大的。因此，严格控
10、制城市人口密度的 增长对减少城市噪声效果很明显。 （二）合理使用土地与噪声功能区域划分 1、合理使用土地 合理使用土地是城市建设规划中减少噪声对人 的干扰的有效方法，根据不同的使用目的和建 筑物的噪声标准，选择建筑场所和位置，从而 决定建立学校、住宅区和工厂区的合适建址， 在进行建筑施工前，首先应进行噪声环境评价 。 在城市总体规划中，工业区应远离居住 区。有噪声干扰的工业区需用防护地带 与居住区分开，布置时还要考虑主导风 向。现有居住区内的高噪声级的工厂应 迁出居住区，或改变生产性质，采用低 噪声工艺或经过降噪处理来保证临近住 房的安静，等效声级低于55dB及无其他 污染的工厂宜布置在居住区
11、内靠近道路 处。 2、噪声功能区域划分三、噪声达标区建设四、道路两侧的噪声控制 （1）居住区中道路网的规划：居住区道 路网规划设计中，应对道路的功能与性 质进行明确的分类、分级。主要承担城 市对外交通和货运交通的交通性道路， 可规划成环形道等形式从城市边缘或城 市中区边缘绕过。在拟定道路系统、选 择线路时，应兼顾防噪因素，尽量利用 地形设置成路堑式或利用土堤等来隔离 噪声。 生活性道路只允许通行公共交通车辆、 轻型车辆和少量为生活服务的货运车辆 。必要时可对货运车辆的通行进行限制 、严禁拖拉机行驶。在生活性道路两侧 可布置公共建筑或居住建筑，但必须仔 细考虑防噪布局。并可利用商店等公共 场所做
12、临街建筑，隔离噪声。 （2）采用低噪声车辆 （3）道路两侧建筑合理布局 道路两侧建筑物布局方法，应考虑到使 噪声的影响降至最小，例如利用地形或 隔声屏障，使噪声不断降低。 （4）临街建筑的隔声 临街建筑的隔声，一般采用双层窗，窗 缝用橡胶条密闭，这样能使室内噪声降 低20dB。 建筑物临街一侧，用玻璃窗闭阳台、走 廊，是目前居民通常所能接受的方法。 （5）声屏障及绿化带隔离降噪 声屏障应用的原理同光照射一样，当声 波遇到一个阻挡的障板时，会发生反射 ，并从屏障上端绕射，于是在屏障另一 面就行成了一定范围的声影区，声影区 的噪声相对小些，可以达到利用屏障降 噪的目的。 声屏障的使用在日本、法国等
13、国家较多 。在我国广深铁路、贵黄高速公路通过 居文教区也使用了声屏障。目前在城市 高架路和穿过城市的铁路也在考虑应用 。 城市绿化不仅美化环境，净化空气，同时在一 定条件下，对减少噪声污染也是一项不可忽视 的措施。但，要靠一两排树木来降低噪声，其 效果是不明显的，但如果能种上几排树木，开 辟一些草地，增大道路与住宅之间的距离，则 不但能增加噪声衰减量，而且能美化环境。另 外，有关研究表明，绿化带的存在，对降低人 们对噪声的主观烦恼度，有一定的积极作用。第三节 噪声污染控制技术 控制噪声最根本的方法就是从声源控制 ，即用无声的或低噪声的工艺和设备代 替高噪声的工艺和设备。 但在许多情况下，由于技
14、术或经济方面 的原因，直接从声源上治理噪声是很困 难的。这就需要在噪声传播途径上采取 吸声、消声、隔声、隔振、阻尼等几种 常用的噪声控制技术。 一、吸声 由于室内声源发出的声波被墙面、顶棚 、地面及其他物体表面多次反射，使得 室内声源的噪声级比同样声源在露天的 噪声级高。如果用吸声材料装饰在房间 的内表面，或在室内悬挂空间吸声体， 房间内的噪声级就会降低，这种控制噪 声的方法就叫吸声。 吸声材料用的是一些多孔、透气的材料 ，如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毡 、吸声砖、甘蔗板等。吸声材料之所以 能吸声，是由于声波进入多孔材料后， 是一部分声能由于小孔中的摩擦和粘滞 阻力转化为热能而被吸收掉。 吸
15、声材料对于高频噪声有很好的效果， 对于低频噪声，效果不是很好。 对于低频噪声，一般采用共振吸声的方 法加以控制。 在室内声源所发出的声波的激励下，房 间壁、顶、地面等围护结构以及房间中 的其它物体都将发生振动。振动着的结 构或物体由于自身的内摩擦和与空气的 摩擦，要把一部分转化自声能的振动能 量转变成热能而消耗掉。 当结构或物体的震动最强烈、振幅和振 动速率达到最大时，也即声波和它们发 生共振时，声能量的损耗最多。 二、消声 消声器是一种既能允许气流顺利通过，又能有 效地阻止或减弱声能向外传播的装置。 1、阻性消声器 阻性消声器是利用吸声材料消声的。把吸声材 料固定在气流流动的管道内壁，或者把它按一 定方式在管道内排列组合，就构成阻性消声器 。 当声波进入阻性消声器，一部
