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1、第六部分 噪声污染控制材料噪声通常是指那 些难听的、令人厌 烦的声音。基本知识 一、噪声噪声的定义：u 从物理角度看，是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。u从环境保护角度看，是指那些人们不需要的、令 人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。u噪声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉 的评定。二、 噪声的特点一、噪声的特点u没有污染物，即它在空气中传播不会产生有害 物质u噪声对环境的影响不持久、没有累积效应，噪 声源一旦停止，噪声也就相应的消失。 三、噪声的等级1、单位：分贝 符号：dB表示声音的强弱2、等级：0dB 人刚能听到的最弱的声音 3040dB 较为理想的安静环境 70dB 会
2、干扰谈话，影响工作 90dB 听力会受到严重影响 产生疾病 150dB 鼓膜会破裂出血，失去听力常 见见 声 音声级级/dB影响火箭导弹发导弹发 射160短时间时间 会导导致永久性耳 聋聋喷喷气式发动发动 机（附近）140喷喷气式飞飞机起飞飞（100）130鼓膜振痛高强度的摇滚乐摇滚乐120电锯风钻电锯风钻110长时间长时间 会导导致永久性耳 聋聋大型载载重汽车车100摩托车车汽车车喇叭90特别烦别烦 人一般城市的交通噪声80令人讨厌讨厌 干扰扰交谈谈大声呼喊70正常交谈谈50安静舒适空调调机40轻轻声耳语语20极静正常呼吸10刚刚刚刚 引起听觉觉0四、室内噪声对身心健康的影响u干扰休息和睡眠
3、u影响语言交流u损害听觉神经u引发多种疾病u影响工作效率u对儿童身心健康的危害u对女性生理功能的影响u损害建筑物烦躁 消化系统 视力减弱 心血管疾病 神经衰弱症1、噪声对听力的损伤n长期在强噪声环境下工作，会使内耳听觉组织受到损伤，造成耳 聋；慢性的噪声性耳聋n听力损失用500Hz、1000Hz和2000Hz三个频率上听力损失的平 均值来表示。n听力正常（听力损失在15dB以内)；接近正常（听力损失15 25dB)；轻度耳聋（听力损失2540dB)；中度耳聋（听力损失 4065dB)；重度耳聋（听力损失65dB以上）。n噪声级在80dB以内，才能保证人们长期工作不发生耳聋。在 90dB以下，只
4、能保证80的人工作40年后不会耳聋；85dB仍会 有10的人产生噪声性耳聋。n强噪声性耳聋，或爆震性耳聋2、噪声对睡眠的干扰n40dB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；n40dB的突发性噪声可使10的人惊醒，到60dB时，可使 70的人惊醒。3、噪声能诱发疾病n长期暴露在强噪声环境下，会引起人体的紧张反应，使 肾上腺素分泌增加，引起心率加快，血压升高；n噪声会引起消化系统的疾病，引起消化不良，诱发胃肠 粘膜溃疡； n会引起疲劳、头晕及记忆力衰退，诱发神经衰弱症。4、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰n当人们交谈距离为1米时，平均声级为65dB；n当环境
5、噪声级高于语言声级10dB时，谈话声音会被环境噪声完全掩盖；n当噪声级超过90dB时，即使大喊大叫也难以进行正常交谈。5、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害n当噪声级超过135dB时，电子仪器的连接部位会出现错动，微调元件发生偏移，使仪器发生故障而失效；n当超过150dB时，仪器的元件可能失效或损坏；n当噪声超过140dB时，轻型建筑物会遭受损伤。五、噪声标准n噪声标准主要分为声环境质量标准、环境噪声排放标准以及技 术方法标准三类 1. 我国环境噪声允许范围1980年根据生理和心理学研究，结合我国的实际情况，制定了 我国环境噪声允许范围。表2 我国环境噪声允许范围为(单位：dB)2. 城市
6、区域环境噪声标准（GB3096-93）n按区域功能划分的表3 我国城市区域环境噪声标准单位：等效声级(分贝)3. 听力保护标准工业企业噪声卫生标准（ GBJ8785）噪声级级分贝贝（A）工作时间时间 （小时时）现现有企业业新建、改建、扩扩建企业业90858938849691299941不得超过过115（三）听力保护标准工业企业噪声卫生标准 （GBJ8785）n工作环境噪声每增加3dB，工作时间就必须减少一半。n噪声剂量或噪声暴露率D为：实际暴露的小时数T实除以允许暴露的小时数T。即： D T实/T，如D1，则现场工作人员接受 的噪声超过标准。n如果接受的噪声不是一固定噪声级，则： D T实1/
7、T1 T实2/T2 4. 机动车辆噪声标准表 我国机动车辆噪声试行标准六、噪声的来源u交通运输噪声u工业机械噪声u建筑施工噪声u生活生活噪声u家用电器和办公设备噪声u公寓楼内的生活噪声 城市环境噪声70的来 源，汽车噪声一般为89 92dB；电喇叭为90 110dB；汽喇叭（火 车）105110dB。来自生产过程和市 政施工过程中机械 振动、摩擦、撞击 以及气流扰动产生 的声音。一般纺织厂 噪声为90106dB， 机械工业80120dB ，大型球磨机120dB ，风铲、风镐、大型 鼓风机130dB以上。噪声的控制原理n噪声传播的三个阶段：噪声源、传播途径和接受者；n噪声控制原理：在噪声到达耳膜
8、之前，采取阻尼、隔 振、吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七 大措施，尽力减弱或降低声源的振动，或将传播中的 声能吸收掉，或设置障碍，使声音全部或部分反射出 去，减弱噪声对耳膜的作用。七、噪声的控制1、从声源上降低噪声最根本的方法n研制和采用噪声低的设备和加工工艺。2、在传播途径上控制噪声 （1）吸声声波在传播过程中发生摩擦和阻尼，能降低 1015dB。n吸声材料（内部要多孔、孔孔要相连通且这些孔要与外界 连通）：玻璃棉、泡沫塑料、吸声砖等；n吸收结构：共振吸声、薄板吸声、微孔板吸声结构等。 （2）隔声使声能受到阻挡而不能直接通过，能降低10 35dB 。n隔声墙、隔声罩、隔声间和声屏障
9、等 （3）隔振防止振动能量从振源传播出去。如金属弹簧、 橡胶垫等。 （4）消声器只能降低空气动力设备的进排气口噪声或沿 管道传播的噪声，可降低2040dB 。主要有阻性、抗性 及复合性消声器等。3、在接受点阻止噪声最后的办法n上述两种方法失效后，采用的方法；n主要有耳塞、耳罩、防声蜡棉和防护面具等 。噪声污染控制材料一、吸声材料n吸声材料：可以把声能转化为热能的材料，分 为多孔吸声材料和共振吸声结构材料。n吸声系数：材料吸收的声能与入射到材料上的 总声能之比。Ea-=1-rEi吸声量A= s(一) 多孔吸声材料1. 多孔材料的吸声原理l多孔吸声材料具有许多微小的间隙和连续的气泡,因而具 有一定
10、的通气性。当声波入射到多孔材料表面时,主要是 两种机理引起声波的衰减：首先是由于声波产生的振动引 起小孔或间隙内的空气运动,造成和孔壁的摩擦,紧靠孔壁 和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来,由于摩擦和 粘滞力的作用,使相当一部分声能转化为热能,从而使声波 衰减。其次,小孔中的空气和孔壁与纤维之间的热交换引 起的热损失,也使声能衰减。这就使多孔材料具有良好的 高频吸声性能。2. 多孔吸声材料吸声性能的影响因素 (1) 材料的流阻：它是在稳定的气流状态下，吸 声材料中的压力梯度与气流线速度之比。当厚 度不大时，低流阻材料的低频吸声系数很小, 在中、高频段,吸声频谱曲线以比较大的斜率 上升，高频的
11、吸声性能比较好。增大材料的流 阻，中、低频吸声系数有所提高；继续加大材 料的流阻，材料从高频段到中频段的吸声系数 将明显下降，此时，吸声性能变劣。 (2) 孔隙率：指材料中连通的孔隙体积与材料总 体积之比，多孔吸声材料的孔隙率一般在70 以上，多数达90 。(3)材料的厚度：增加材料的厚度，可提高低、 中频吸声系数，但对高频吸收的影响很小。如 果在吸声材料和刚性墙面之间留出空间，可以 增加材料的有效厚度，提高对低频的吸声能力 。 实际应用中，多孔吸声的厚度一般选30- 50mm。(4) 材料密度：厚度不变，容重增加，中低频吸声系数 亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实 ，流阻大于最佳
12、流阻，吸声系数反而下降。(5) 材料背后空气层：当多孔吸声材料背后有空腔时， 与该空气层用同样的材料填满的效果类似。尤其是中 低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较大提高， 吸声系数将随空气层的厚度增加而增加，但增加到一 定值后效果就不明显了。(6) 外部使用条件：温度、湿度、气流等3. 多孔吸声材料的分类n按照选材的物理特性和外观主要分为有机纤 维材料、无机纤维材料、吸声金属材料和泡 沫材料四大类。 (1) 有机纤维材料n早期使用的吸声材料主要为植物纤维制品 如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维扳、木质纤维 板、水泥木丝板以及稻草扳等有机天然纤维 材料 有机合成纤维材料主要是化学纤维，如 晴纶棉、涤纶
13、棉等 这 材料在中，高频范围内 具有良好的吸声性能但防火防腐、防潮 等性能较差。(2) 无机纤维材料n无机纤维类主要有 玻璃棉、玻璃丝、 矿渣棉、岩棉及其 制品。玻璃棉吸声系数(3) 金属吸声材料 n金属吸声材料是一种新型实用工程材料，于七十年代后期出现 于发达工业国家 如今比较典型的金属材料是铝纤维吸声板和变 截面金属纤维材料，其中铝纤维吸声板具有如下特点：a. 超薄轻质，吸声性能优异b. 强度高，加工及安装方便c. 耐候、耐高温性能良好d.不含有机粘结剂，可回收利用n铝质纤维材料在国外的使用已很普通，较多使用在音乐厅展览 馆教室高架公路底面的吸声材料，高速公路或冷却塔的声屏障 ，地铁 隧道
14、等地下潮湿环境的吸声材料。n变截面金属纤维材料近年来已逐渐在国外汽车上开始使用。国 内奥迪、桑塔纳汽车也开始使用这种材料作为消声器芯的汽车 消声器。(4)泡沫材料n根据泡沫孔形式的不分为为开孔型泡沫材料和闭孔型泡沫材料, 前者的泡沫孔是相互连通的，属于吸声泡沫材料，如吸声泡沫 塑、吸声泡沫玻璃、吸声陶瓷、吸声泡沫混凝土等。后者的泡 沫孔是封闭的，泡沫孔之间是互不相通的，其吸声性能很差， 属于保温隔热材料。如聚苯乙烯泡沫、隔热泡沫玻璃、普通泡 沫混凝土。泡沫铝的形貌建筑中常用的多孔吸声材料泡沫玻璃n泡沫玻璃是以废玻璃及各种富含玻璃相的物质为主要原料 ，经过粉碎磨细，添加1%-5%发泡剂、改性剂等
15、材料，均 匀混合形成配合料，再将其放置在特定模具中经过熔融 (650-950)、发泡、退火，形成一种内部充满均匀气 孔的多孔玻璃材料。n由于这种材料内部充满无数个微小均匀的连通或封闭气孔 ，因而是一种性能良好的节能、保温、隔热、吸音材料。n隔热保温泡沫玻璃可以应用在-200 至450 温度范围内 的保温和隔热工程上。n彩色泡沫玻璃不仅能起到吸声的效果，还能对建筑物起到 一定的装饰作用。它不仅可用作室内装饰吸声板，同时还 可在室外环境中应用。n据报道，连接青海和西藏铁路沿线所有的护坡、隧道、路 基的防建工程全部采用了我国企业利用碎玻璃生产出的泡 沫玻璃。n目前全球只有美国和中国可以制造这种泡沫玻
16、璃。在中国 市场上，国内产品和美国产品各占50。在原料产用上， 美国企业用的是昂贵的玻璃制作原料，而我国生产企业是 以废旧的碎玻璃为原材料，虽然成本每立方米相差300元 至400元，但性能指标完全可以与美国的产品媲美。n隔热吸声泡沫玻璃在建筑上的应用n泡沫玻璃用于建筑屋面保温隔热的结构形式主要有3种： 正置平屋面、倒置平屋面、坡屋面，如下图。n倒置平屋面可以用于绿化、种植花草，或者作屋顶运动场 和其它使用屋面，泡沫玻璃与其它无机材料易于结合，施 工容易，防水、防火、保温效果佳。n实际工程应用有国家计划委员会办公楼、中央民族歌舞团 住宅楼、北京芳古园二区14号住宅楼等。n泡沫玻璃作为外墙体外保温隔热材料，可以有效减少墙体 厚度，减轻建筑结构质量，扩大使用面积。使用泡沫玻璃 的外墙外保温结构见下图。 各类墙类墙 体材料密度及导热导热 系数项项目密度 /(kg/m3)导热导热 系数 /
