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1、噪声污染控制,环境物理性污染控制,本章主要内容,第一部分 概述,第二部分 噪声的物理度量,第三部分 噪声的评价和标准,第四部分 噪声控制技术,本次课主要内容,1.声音和噪声,2.噪声的特点和危害,3.噪声的物理度量,4.声压级计算,基本概念,第一部分 基础知识,声波：声通过弹性介质传播的过程就是声波. 声的传播过程就是能量（声能）的传播过程，声波存在的空间称为声场。,声音的产生,声：物体振动产生声。,声源：辐射声能的振动体称为声源。,声音: 声波刺激人耳所引起的感觉。声波可以激发人耳鼓膜(接收器)振动，经中耳放大，传到内耳产生神经脉冲，刺激听觉神经产生声音的感觉.,基本概念,第一部分 基础知识
2、,从声产生到人感觉到声音，经三个环节：声源、介质、接收器。称之为声音的三要素。,基本概念,第一部分 基础知识,声源的振动,弹性媒介振动,声波,空气、固体、液体,基本概念,第一部分 基础知识,空气 纵波 声波 固体、液体 纵波、横波,能量的传递相邻质点间的动量传递来完成，而不是由物质的迁移来传播能量的。,基本概念,第一部分 基础知识,噪声产生机理分：气体动力噪声、机械噪声、电磁噪声。 噪声源时间特性分：稳定噪声；非稳定噪声。 城市环境噪声包括：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声。,环境噪声分类:,环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人生活、工作和学习的现象。,环境噪声污染
3、:,物理学定义：各种不同频率和不同强度声波无规则的杂乱组合。 环境声学和生理学定义：凡是人们不需要的声音都称为噪声。 因此，对噪声的判断不仅仅是根据物理学上的定义，而且往往与人们所处的环境和主观感觉反应有关。,噪声:,基本概念,第一部分 基础知识,环境噪声在影响范围上具有局部性，一般不会造成区域性和全球性污染。,环境噪声属于物理性污染，具有瞬时性。噪声源停止发声，噪声过程即时消失，不会留下残余污染物和能量的积累。,环境噪声是感觉公害，具有主观性。对人的影响程度受当时的行为状态、生理和心理因素有关。环境噪声标准要根据不同环境区域、不同时间和人处于不同行为状态来决定。,噪声的特点,环境噪声具有隐蔽
4、性，一般不会直接致命或致病。,第一部分 基础知识,导致噪声性耳聋。80分贝以上，每增加5分贝,发病率增加10%。,连续噪声：40分贝使10%人受影响，70分贝为50%；突发噪声：40分贝使10%人惊醒，60分贝为70%。,心脏病、消化系统、神经系统。,55分贝15%人；50分贝6%；45分贝以下感到安静。,2、干扰睡眠：,3、干扰交谈与思考：,1、听力损伤：,4、对人的生理影响：,噪声的危害,基本概念,第一部分 基础知识,鸟类羽毛脱落、鸡不下蛋、鸟儿不产卵、内出血死亡。,视觉疲劳、眼痛、眼花、色觉和视野发生异常。,6、对儿童和胎儿的影响：,7、对视力的损害：,8、对生物的影响：,基本概念,胎儿
5、畸形、听觉器官受损、智力发展缓慢。,激动、易怒、失去理智。,5、对人的心理影响：,墙震裂、瓦震落、门窗破坏、钢产生“声疲劳”、仪表失灵。,9、对物质结构的影响：,第一部分 基础知识,基本概念, 选用低噪声设备和材料； 改革工艺和操作方法以降低噪声； 加强设备维护使之处于良好的运转状态； 建设项目避让或线路摆动。,（1）从声源上降低噪声, 采用“合理布局”和“闹静分开”的设计原则； 采用吸声、隔声、消声等控制措施降低噪声。,（2）从噪声传播途径上降低噪声, 敏感目标安装隔声门窗或隔声通风窗； 通过置换改变敏感点使用功能； 敏感目标搬迁远离建设项目。,（3）从接受点进行防护,！噪声控制措施必须符合
6、针对性、具体性、经济合理性和技术可行性原则。,第一部分 基础知识,噪声控制途径,基本概念,第一部分 基础知识,声波的基本物理量,波长 =c/f 米 （m） 周期 T 秒 （s） 频率 f =1/T 赫兹 （Hz） 声速 c 米每秒（m/s） 空气中 c=331.45+0.61t 340 m/s,声波的基本物理量,第一部分 基础知识,周期T,声行经一个波长所需要的时间，即质点振动一次所需要的时间。,讨论：为什么听不到蝴蝶飞近时的声音，而能听到蚊子飞过来的声音呢？,频率f,1秒钟内介质质点振动的次数，单位：赫兹(Hz)。f =1/T。,人耳可听声:20Hz20kHz，次声:20kHz。,声速C,声
7、在媒质中的传播速率(单位时间传播的距离)，C = f 。 空气中声速可表示为：C331.45+0.61t 。,波长,振动经过一个周期所传播的距离,即相邻两波峰(谷)之间的距离.,声音的基本物理量,第一部分 基础知识,两个频率相差一个倍频程意味着其频率之比为2，相差2个倍频程即为 。相差n个倍频程时，两个频率之间有关系式：,频谱与频谱分析,第一部分 基础知识,频谱与频谱分析,第一部分 基础知识,倍频程的中心频率与频率范围,声音的三种频谱,频谱与频谱分析,第一部分 基础知识,平面声波 声波 球面声波 柱面声波,波阵面是指空间同一时刻相位相同的各点的轨迹曲线,平面声波,声学基础,第一部分 基础知识,
8、噪声的物理度量,第一部分 基础知识,声 强,声波在传播过程中，单位时间内通过垂直于传播方向单位面积的声波能量，称为声强，单位：W/m2。,声强级,声强与一个基准声强（如人的听阈声强值）比值的对数值，即：LI=10lg(I/I0)。,声功率,声源在单位时间内向空间辐射的总能量，单位：W。,声功率级,声功率与一个基准值比值的对数,即:LW=10lg(W/W0).,噪声的物理度量,第一部分 基础知识,声 压,媒质受到声波的作用后引起的压强的变化量叫声压。有瞬时声压和有效声压之分。通常所说的声压，指的是有效声压，即瞬时声压对时间积分的均方根值。声压的单位是Pa。听阈210-5 Pa,痛阈20 Pa。,
9、声压级,声压级就是声压的平方与一个基准的声压平方比值的对数值再乘以10，即：Lp=20lg(P/P0) 。听阈0dB，痛阈120dB。 由于声压很容易测量，因此声音的强弱常用声压级表示。,噪声的物理度量,第一部分 基础知识,声强、声压、声功率的相互转换：,I=W/S=W/4r2,W=4r2I,I=P2/c,声级（分贝）的计算,第一部分 基础知识,声级加减运算的依据：,能量叠加：,声压级定义：,对于噪声这种互不相干的声波（频率相异,相位、振幅完全无规）其能量合成是简单的代数和: W=Wi; I= Ii; p2= pi2,声级（分贝）的计算,第一部分 基础知识,（一）声级相加（公式法）：,适用情况
10、：已知同时有N个不同声源在某一预测点单独产生的声级Li 相同，求各个声源在此预测点产生的总声级L总。,例题：已知某房地产工地有8台挖掘机，单独施工时在某测点的噪声均为68dB,求8台挖掘机同时施工时在此测点产生的总声级。,声级（分贝）的计算,第一部分 基础知识,(二)声级相加(查表法)：,*两个相等的声级相加，增加3dB。 *两个声级相差大于10dB,小的可以忽略.,例题：已知某房地产工地有7台挖掘机，单独施工时在某测点的噪声为77dB,71dB，74dB,77dB,76dB,68dB，70dB.求7台挖掘机同时施工时在此测点产生的总声级。,适用情况：已知有多个声源在某一位置产生的不同声压级，
11、求该点产生的总声压级L总。,声级（分贝）的计算,第一部分 基础知识,例题：在进行某机械加工企业厂噪声测量时，测得机器运转时声级为76dB(A)，机器停止时测得背景噪声声级为71dB(A), 求机器产生的噪声值。,（三）声级相减(查表法)：,适用情况：已知有2个声源在某一位置产生的总声压级L总和，其中一个声源在此点产生的声压级为L2、求另一个声源在该点产生的声压级L1。特别适用：有背景噪声的计算。,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,响度,人对于声音强弱的主观感觉称为响度 。响度的单位是“宋”(sone)。1000Hz纯音声压级为40dB时的响度为1sone。,响度级,1000Hz纯音的响度级
12、就是这个声音的声压级。响度级的单位为“方”(phon)。对其它频率的纯音，则用1000Hz纯音与之比较，调节1000Hz纯音的声压级，使它与待定的纯音一样响，这时1000Hz纯音的声压级就被定义为这一纯音的响度级。,以40方为1宋,响度级每增加10方，响度即增加1倍。如50方为2宋,60方为4宋等。,等响曲线,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,1. 人耳对频率为3000-4000Hz的高频声敏感，而对低频声不敏感。 2. 声音强度达到一定程度后，声压级相同的频率声音几乎是一样响的，而与频率关系不大。,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,A声级LA,人耳对声音的感觉不仅和声压级大小有关，而
13、且也和频率的高低有关。根据人的听觉的特性，依频率的不同得到不同的衰减或放大，使该噪声的显示值与人耳的听觉感受相一致，称计权。 对经过A计权的频带声压级进行求和得到的总声压级,称A声级，单位:dB(A)。 LA=10lg100.1(Lpi+Ai),环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,A声级能较好的反映出人们对噪声吵闹的主观感受，它几乎成为一切噪声评价的基本值。 *还有B、C、D计权声级，凡不做特别声明的声级均指A声级。 *声压级不等于声级，声级是经过计权的声压级！,在某一规定时间内A声级的能量平均值。即用一个稳定的连续的声级等效地表示一个随时间起伏(如交通噪声随车流量和种类而变化)或间歇性(如
14、每间隔5min开过的地铁列车)的噪声事件，这个声级称为等效连续A声级，简称等效声级，用表示，单位dB(A) 。,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,等效连续A声级Leq：,对于连续发生并测量的噪声事件：,对于间歇发生并测量的噪声事件：,用公式表示：,考虑到噪声在夜间对人影响更为严重，将夜间噪声另增加10dB加权处理后，用能量平均的方法得出24小时A声级的平均值，单位为dB(A)。,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,昼夜等效声级Ldn,用公式表示：,定义：Lx表示在取样时间内x%的时间超过该值的噪声级，一般用L10表示噪声平均峰值，用L50表示噪声平均中值，用L90表示噪声平均本底值。（只
15、用于有较好正态分布的噪声评价）,环境噪声的评价量,第一部分 基础知识,统计声级（累积百分声级Lx）：,计算方法：将测得的所有噪声数据按由大到小排列，第10%个数据即为L10,第50%个数据即为L50；第90%个数据即为L90.,应用场合：当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。,例题：连续测得公路旁某点声级,共200个数据，由大到小排列后，发现第9、10、11个数据依次为：81，80，79；第19、20、21个数据依次为77，77，76；第99、100、101个数据依次为68，67，66；第179、180、181个数据依次为58，57，57。试求该测点的噪声峰值、中值和本底值
16、。,环境噪声标准,第一部分 基础知识,城市区域环境噪声标准（GB3096-2008）,0类标准适用于康复疗养区等特别需要安静的区域。 1类标准适用于以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。 2类标准适用于以集市贸易、商业金融为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。 3类标准适用于以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。 4类标准适用于交通干线道路两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域。 夜间突发噪声，其最大值不得超过标准值15dB(A).,质量标准,环境噪声标准,第一部分 基础知识,工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008）,I类标准适用于以居住、文教机关为主的区域，乡村居住环境参照执
