噪声污染与控制

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1、第五章第五章第五章第五章 噪声污染与控制噪声污染与控制噪声污染与控制噪声污染与控制噪声污染与控制噪声污染与控制v噪声及危害噪声及危害v噪声的量度与标准噪声的量度与标准v噪声控制方法噪声控制方法v振动防治技术振动防治技术5.1 噪声及危害噪声及危害噪声公害事件：噪声公害事件：L 1960年年11月，日本广岛市一男子因不堪忍受月，日本广岛市一男子因不堪忍受 工厂噪声折磨刺杀工厂主。工厂噪声折磨刺杀工厂主。L 1961年年7月，日本东京青年因不堪忍受客货车月，日本东京青年因不堪忍受客货车 的噪声自杀身亡。的噪声自杀身亡。L 1981年，在美国的现代派露天音乐会。年，在美国的现代派露天音乐会。L 19

2、59，美国迈阿密商业机场上的恐怖试验，美国迈阿密商业机场上的恐怖试验 。5.1 噪声及危害噪声及危害噪声噪声无形的暴力无形的暴力豚鼠试验豚鼠试验人体试验人体试验5.1 噪声及危害噪声及危害一一 噪声噪声最早的噪声定义：最早的噪声定义： 出自出自说文说文和和玉篇玉篇，“扰也，群呼烦扰也扰也，群呼烦扰也” 物理学观点：物理学观点： 噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。 心理学观点：心理学观点： 凡是人们不需要的声音都称之为噪声。凡是人们不需要的声音都称之为噪声。 医学观点：医学观点： 医学上认为超过医学上认为超过6060分贝的声音是噪声分贝的声音是噪

3、声。5.1 噪声及危害噪声及危害 环环境境工工程程中中，噪噪声声通通常常定定义义为为“不不不不需需需需要要要要的的的的声声声声音音音音”，属于一种环境现象。，属于一种环境现象。特性：特性：声音强弱和频率变化无一定规律的声音声音强弱和频率变化无一定规律的声音影响：影响：对人体有伤害或干扰人正常活动的声音对人体有伤害或干扰人正常活动的声音 通通过过人人们们的的生生活活方方式式而而产产生生的的废废物物，一一般般可可分分为两种类型：为两种类型：5.1 噪声及危害噪声及危害v 最为大众熟知，即空气、水以及固体废物污染所最为大众熟知，即空气、水以及固体废物污染所造成的造成的大量残留物，这些残留物会长期滞留

4、于环大量残留物，这些残留物会长期滞留于环境中；境中；v 以残留的以残留的能量形式存在能量形式存在，如声、热、光等。虽然，如声、热、光等。虽然它们在环境中的存在时间并不长，但人的感官极它们在环境中的存在时间并不长，但人的感官极其敏感，其敏感，当它们进入感觉器官后会对人和其他生当它们进入感觉器官后会对人和其他生物造成不良影响物造成不良影响。 人人一一生生都都暴暴露露在在有有噪噪声声的的环环境境中中。噪噪声声也也可可看看成成是是一一种种环环境境污污染染物物，一一种种由由人人类类各各种种活活动动产产生生的废物。的废物。5.1 噪声及危害噪声及危害 噪声的特点：噪声的特点： 噪声污染是噪声污染是局部的、

5、多发性的局部的、多发性的、一般不会影、一般不会影响到很大的区域；响到很大的区域；噪声污染属于噪声污染属于物理性污染物理性污染，没有污染物和后，没有污染物和后效作用；效作用；与其它污染相比，噪声的与其它污染相比，噪声的再利用问题很难解再利用问题很难解决；决； “不需要的声音不需要的声音”是很主观的是很主观的，被某人认为，被某人认为是是噪声的声音，却可能被另外一人喜爱。噪声的声音，却可能被另外一人喜爱。5.1 噪声及危害噪声及危害二二 环境噪声的来源环境噪声的来源：（一）交通噪声（一）交通噪声 汽车、拖拉机、摩汽车、拖拉机、摩托、飞机、火车等交托、飞机、火车等交通工具在行驶中产生通工具在行驶中产生

6、的噪声，其对环境冲的噪声，其对环境冲击最强。击最强。5.1 噪声及危害噪声及危害74dB 72-74dB 70-72dB 68-70dB 655.1 噪声及危害噪声及危害v 噪声可以诱发其它疾病噪声可以诱发其它疾病心脏病心脏病消化系统方面的疾病消化系统方面的疾病神经系统方面的疾病神经系统方面的疾病伤害视觉功能伤害视觉功能对血液成分造成影响对血液成分造成影响对儿童的智力发育造对儿童的智力发育造成影响成影响5.1 噪声及危害噪声及危害（二）（二） 对人体心理的影响对人体心理的影响 首先会引起睡眠不好，注意力不能集中，记忆首先会引起睡眠不好，注意力不能集中，记忆 力下降等心理症状。力下降等心理症状。

7、 然后导致心情烦乱，情绪不稳，忍耐性降低，然后导致心情烦乱，情绪不稳，忍耐性降低， 脾气暴躁。脾气暴躁。 最后产生高血压、溃疡、糖尿病等一系列疾病。最后产生高血压、溃疡、糖尿病等一系列疾病。 心理学上将这种病症称为心理学上将这种病症称为心身疾病心身疾病，意指由心理因，意指由心理因素引起的身体上的疾病。素引起的身体上的疾病。5.1 噪声及危害噪声及危害 （三）（三） 对生产生活的影响对生产生活的影响降低通信效率降低通信效率损坏建筑物损坏建筑物干扰自动化机械设备和仪器干扰自动化机械设备和仪器掩蔽效应使生活中更易发生事故掩蔽效应使生活中更易发生事故5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准声源：声源：

8、物体的振动是产生声音的根源物体的振动是产生声音的根源。声波：声波：这种向前推进着的空气振动称为声波。这种向前推进着的空气振动称为声波。声场：声场：有声波传播的空间叫声场。有声波传播的空间叫声场。声音传播的实质：声音传播的实质：是指物体振动形式的传播。是指物体振动形式的传播。5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 一一 噪声的客观量度噪声的客观量度 从单纯的物理学角度描述噪声从单纯的物理学角度描述噪声，叫噪声的客观，叫噪声的客观量度，量度，一般用声压、声强和声功率等一般用声压、声强和声功率等物理量来表物理量来表示。示。 ( (一一) ) 声压和声压级声压和声压级 （5-1）静态压强静态压强5.

9、2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准1. 瞬时声压：瞬时声压：某一瞬间的声压。某一瞬间的声压。2. 声压单位：声压单位：Pa，即，即 N/m2。3. 有效声压有效声压(Pe)：在一定时间间隔中将在一定时间间隔中将瞬时声压对瞬时声压对 时间求方均根值时间求方均根值即得有效声压。即得有效声压。 （5-2） 5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准声音种类声音种类声压声压(Pa)声音种类声音种类声压声压(Pa)正常人耳能正常人耳能听到最弱声听到最弱声210-5织布车间织布车间2普通说话声普通说话声(1m 远处远处)210-2柴油发动机柴油发动机球磨机球磨机20

10、公共汽车内公共汽车内0.2喷气飞机起飞喷气飞机起飞200日常生活中声音的声压数据日常生活中声音的声压数据5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准4. 声压级声压级 Lp: : 该声音的声压与基准声压（听阈声压）的比值取该声音的声压与基准声压（听阈声压）的比值取以以10为底的对数再乘为底的对数再乘20，即：，即： （5-3）基准声压基准声压 P0=210-5 Pa声压级单位：声压级单位：分贝分贝(dB)听阈声压级为听阈声压级为0dB，痛阈声压级为，痛阈声压级为120dB5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准( (二二) ) 声强和声强级声强和声强级v 声强声强 I: : 在在声传播方向上声传播

11、方向上单位时间单位时间内内垂直通过单位面积垂直通过单位面积的声能量的声能量称为声音的强度，简称声强称为声音的强度，简称声强。声强与有。声强与有效声压的关系为：效声压的关系为： 声强声强单位是单位是 W/m2 为介质密度为介质密度, kg/m3 c 为介质中声速为介质中声速, m/s （5-4）5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准v 声强级声强级 LI: : 某声音的声强与基准声强某声音的声强与基准声强( (听阈声强听阈声强) )的比值取的比值取以以1010为底的对数再乘为底的对数再乘1010，即：，即： （5-5）基准声强基准声强 I0=10-12 W/m2声强级单位：声强级单位：分贝分贝

12、(dB)听阈声强级为听阈声强级为0dB，痛阈声强级为，痛阈声强级为120dB空气中同一列波的声压级和声强级数值上几乎空气中同一列波的声压级和声强级数值上几乎相等相等5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 ( (三三) ) 声功率和声功率级声功率和声功率级v 声功率声功率 W： 声源在单位时间内辐射的总能量为声功率。声源在单位时间内辐射的总能量为声功率。(5-6)声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量声功率可用于鉴定各种声源声功率可用于鉴定各种声源球面辐射时球面辐射时波阵面面积波阵面面积5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准v 声功率级声功率级

13、Lw： （5-7）基准声功率基准声功率 W0=10-12 W声功率级单位：声功率级单位：分贝分贝(dB)5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准( (四四) ) 声级运算声级运算 两列及以上列噪声的叠加两列及以上列噪声的叠加要依据能量叠加法则要依据能量叠加法则进进行声级的运算。行声级的运算。 1. 级的相加级的相加 当当n n个噪声源互不干涉时，合成的总声个噪声源互不干涉时，合成的总声( (压压) )级为：级为： （5-8）5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准两列相等声压级噪声两列相等声压级噪声的合成声场的合成声场声压级仅增加声压级仅增加3dB两列噪声声压级相差两列噪声声压级相差10dB以

14、上以上，则其合成声，则其合成声场场声压级等于数值高的那列噪声声压级声压级等于数值高的那列噪声声压级 2. 级的相减级的相减（5-9） 仪器测仪器测的噪声的噪声声源真声源真实噪声实噪声背景背景噪声噪声5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 3. 级的平均级的平均 N个声源个声源在某处所产生的在某处所产生的声级平均值声级平均值对同一声源对同一声源进行进行n次采样次采样后后计算其连续等效声级计算其连续等效声级Leg (5-10)5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准二二 噪声的主观评价噪声的主观评价 噪声评价量的建立原则：噪声评价量的建立原则：l不同频率的声音对人的影响不同；不同频率的声音对人的

15、影响不同；l噪声出现的时间不同对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；l同样的声音对不同心理和生理特征的人群同样的声音对不同心理和生理特征的人群 反应不同。反应不同。5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准( (一一) ) 响度级响度级声音响亮的程度是由声压级和频率一起决定的。声音响亮的程度是由声压级和频率一起决定的。当某一频率的纯音与当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响的纯音听起来同样响时，这时时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响纯音的声压级就定义为该声音的响度级度级LN，单位为方（，单位为方（phon）。）。等响曲线：等响曲线：对各个频率的声音作试听比较

16、，得到达到同样响对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度级时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲度级时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。线。5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准人耳等响曲线人耳等响曲线5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 ( (二二) ) A声级声级 噪声卫生标准中普遍采用噪声卫生标准中普遍采用 A计权声级计权声级，这是一，这是一种主观评价。种主观评价。 使接受到的噪声在低频有较大的衰减，而高频使接受到的噪声在低频有较大的衰减，而高频不衰减，不衰减，甚至稍有放大，这样测得的声级叫甚至稍有放大，这样测得的声级叫A声声级，级，记作记作dB(A)。5.2 噪声的

17、量度与标准噪声的量度与标准 三三 公共噪声的评价量公共噪声的评价量（一（一）等效连续）等效连续A(计权计权)声级声级LAeq 在声场内的某点上，将一段时间内起伏变化或在声场内的某点上，将一段时间内起伏变化或不连续的不连续的A声级变化用能量时间平均的方法加以描声级变化用能量时间平均的方法加以描述，则称为这段时间内的述，则称为这段时间内的等效连续等效连续A(计权计权)声级声级，简称等效简称等效A声级，单位声级，单位dB(A)。 (5-11)5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准若采用同样的采样时间，则等效连续若采用同样的采样时间，则等效连续A声级为：声级为： (5-12) 5.2 噪声的量度与标

18、准噪声的量度与标准（二）二）昼夜等效噪声级昼夜等效噪声级Ldn 昼夜等效声级是对昼夜噪声能量加权平均而得到昼夜等效声级是对昼夜噪声能量加权平均而得到的。由于人们在夜间对声音比较敏感，所以夜间测得的。由于人们在夜间对声音比较敏感，所以夜间测得的所有声级都要加上的所有声级都要加上10dB(A)作补偿。作补偿。 (5-13) : 昼间昼间(07:00-22:00)测得的噪声能量平均测得的噪声能量平均A声级声级 : 夜间夜间(22:00-07:00)测得的噪声能量平均测得的噪声能量平均A声级声级5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 （三）三）噪声污染级噪声污染级LNP 噪声污染级也是用以评价噪声对

19、人的烦恼程度的一噪声污染级也是用以评价噪声对人的烦恼程度的一种评价量，种评价量，它既包含了对噪声能量的评价，同时也包它既包含了对噪声能量的评价，同时也包含了噪声涨落的影响。含了噪声涨落的影响。 (5-14)为为规定时间内噪声规定时间内噪声瞬时声级的标准偏差，瞬时声级的标准偏差，dB(A) 为为算术平均声级，算术平均声级，dB(A)Li为为第第 i 次声级，次声级，dB(A)K为为常数，一般取常数，一般取2.565.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 （四）单次事件（四）单次事件噪声暴露级噪声暴露级LAE 对于由单个噪声所构成的噪声环境，可采用单对于由单个噪声所构成的噪声环境，可采用单次事件噪

20、声暴露级来描述其污染程度。次事件噪声暴露级来描述其污染程度。用一个在用一个在 1 秒内的声音与这个单次事件噪声能量相等的平秒内的声音与这个单次事件噪声能量相等的平均均A声级来描述：声级来描述：5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 四四 环境噪声标准和法规环境噪声标准和法规 ( (一一) ) 中华人民共和国环境噪声污染防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法 1996年年10月第八届全国人民代表大会通月第八届全国人民代表大会通过过立法目的：立法目的：v 保护和改善人们的生活环境，保障人体健康，保护和改善人们的生活环境，保障人体健康， 促进经济和社会的发展；促进经济和社会的发展；v 规定环境噪声

21、及环境噪声污染含义；规定环境噪声及环境噪声污染含义；v 为制定各类噪声标准提供基础。为制定各类噪声标准提供基础。5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准内容：内容： 第一章第一章 总则总则 第二章第二章 环境噪声污染防治的监督管理环境噪声污染防治的监督管理 第三章第三章 工业噪声污染防治工业噪声污染防治 第四章第四章 建筑施工噪声污染防治建筑施工噪声污染防治 第五章第五章 交通运输噪声污染防治交通运输噪声污染防治 第六章第六章 社会生活噪声污染防治社会生活噪声污染防治 第七章第七章 法律责任法律责任强调：强调： “三同时三同时”5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 ( (二二) ) 噪声标

22、准噪声标准 1. 产品噪声标准产品噪声标准 机电产品噪声限值标准机电产品噪声限值标准 交通工具噪声标准交通工具噪声标准 汽车定置噪声：汽车定置噪声： 汽车不行驶，发动机处于空载运转状态时产生的汽车不行驶，发动机处于空载运转状态时产生的噪声，反映了车辆的排气噪声和发动机噪声。噪声，反映了车辆的排气噪声和发动机噪声。参照参照ISO ISO 标准标准5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准各类车辆定置噪声各类车辆定置噪声A声级限值声级限值(dB)车辆类型车辆类型燃料种类燃料种类1998年年1月月1日日前出厂前出厂1998年年1月月1日日后出厂后出厂轿车轿车汽油汽油8785微型客车、货车微型客车、货车

23、汽油汽油9088轻型客车、货车、轻型客车、货车、越野车越野车汽油汽油 n4300r/min柴油柴油9497100929598中、大型客车、中、大型客车、货车货车汽油汽油柴油柴油9710395101大型货车大型货车额定功率额定功率 147kW101105991035.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准地铁电动车组司机室和客室内允许的噪声级地铁电动车组司机室和客室内允许的噪声级 (dB)地点地点等级等级地面线路测量地面线路测量地下线路测量地下线路测量司机室司机室二级二级三级三级77888790客室客室一级一级二级二级三级三级7679828689925.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 2.

24、噪声排放标准噪声排放标准v 各类厂界噪声标准各类厂界噪声标准类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；类标准适用类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；类标准适用于类标准适用于工业区；工业区；类标准适用于交通干线两侧的区域。类标准适用于交通干线两侧的区域。等级等级昼间昼间夜间夜间55456050655570555.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准不同施工阶段作业的厂界噪声限值（不同施工阶段作业的厂界噪声限值（L LAeqAeq) )施工阶段施工阶段主要噪声源主要噪声源昼间噪昼间噪声限值声限值夜间噪声夜间噪声

25、限值限值土石方土石方推土机、挖掘机、装载机推土机、挖掘机、装载机7555打桩打桩各种打桩机各种打桩机85禁止施工禁止施工结构结构混凝土搅拌机、振捣棒、混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等电锯等7055装修装修吊车、升降机吊车、升降机65555.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 3. 环境质量标准环境质量标准机场周围噪声标准值及适用区域机场周围噪声标准值及适用区域 适用区域适用区域标准值标准值(dB)(dB)一类区域一类区域7070二类区域二类区域7575注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区 二类区域：除一类以外的生活区二类区域：除一类以外的生活区5.

26、2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准序号序号地点类别地点类别噪声限值噪声限值1生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪声生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪声8h）902高噪声车间设置的值班室、无电话通话要求时高噪声车间设置的值班室、无电话通话要求时观察室、休息室有电话通话要求时观察室、休息室有电话通话要求时 75703精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房704车间所属办公室、设计室（室内背景噪声级）车间所属办公室、设计室（室内背景噪声级）705主控制室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防主控制室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室

27、（室内背景噪声级）值班室（室内背景噪声级）606厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室（包括试验、化验、计量室）（室内背景噪声级）（包括试验、化验、计量室）（室内背景噪声级）607医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室（室内背景噪声级）（室内背景噪声级）55 工业企业厂区内各类地点的噪声标准（工业企业厂区内各类地点的噪声标准（L LAeqAeq）5.2 噪声的量度与标准噪声的量度与标准类型类型房间功能或要求房间功能或要求特级特级一级一级二级二级三级三级医院医院病房、休息室病房、休息室门诊室门诊室手术室手术室

28、测听室测听室-405545254555452550605030住宅住宅卧室、书房卧室、书房起居室起居室-404545505050学校学校有特殊安静要求有特殊安静要求一般教室一般教室无特殊安静要求无特殊安静要求-40-50-50旅馆旅馆客房客房会议室会议室餐厅、宴会厅餐厅、宴会厅3540504045554550605550- 我国民用建筑室内允许噪声级（我国民用建筑室内允许噪声级（L LA A）5.3 噪声控制方法噪声控制方法 一一 噪声控制的一般原理噪声控制的一般原理声源声源传播途径传播途径接受者接受者抑制抑制噪声源噪声源控制控制传播途径传播途径保护保护接受者接受者5.3 噪声控制方法噪声控制

29、方法（一）噪声源的控制（一）噪声源的控制 控制声源是控制噪声最有效、最根本的途径：控制声源是控制噪声最有效、最根本的途径： 合理选择材料和改进机械设计合理选择材料和改进机械设计 改进工艺和操作方法降低噪声改进工艺和操作方法降低噪声 减少激振力来降低噪声减少激振力来降低噪声 提高运动零部件间的接触性能提高运动零部件间的接触性能5.3 噪声控制方法噪声控制方法 （二）传播途径的控制（二）传播途径的控制 若因经济或技术原因难以从声源上实施控制若因经济或技术原因难以从声源上实施控制时，就要从噪声传播途径上加以控制。时，就要从噪声传播途径上加以控制。 合理布局，闹静分开合理布局，闹静分开 利用噪声随距离

30、衰减的规律利用噪声随距离衰减的规律 利用地形、地物或绿化等屏障降低噪声利用地形、地物或绿化等屏障降低噪声 利用声源的指向性降低噪声利用声源的指向性降低噪声 采取声学控制手段噪声传播采取声学控制手段噪声传播5.3 噪声控制方法噪声控制方法（三）接受者的防护（三）接受者的防护v 对人的防护：对人的防护：听觉和头部：听觉和头部：耳塞、耳罩耳塞、耳罩 防声头盔等防声头盔等胸部的防护：胸部的防护：防护衣防护衣v 对于机器的防护：对于机器的防护： 隔声间、隔振台隔声间、隔振台5.3 噪声控制方法噪声控制方法 二二 常用常用噪声控制措施噪声控制措施措施措施降噪原理降噪原理应用范围应用范围减噪效果减噪效果吸声

31、吸声利用吸声材料或结构，降低厂房、利用吸声材料或结构，降低厂房、室内反射声，如悬挂吸声体等。室内反射声，如悬挂吸声体等。车间内噪声设备车间内噪声设备多且分散多且分散4-10分贝分贝隔声隔声利用隔声结构，将噪声源和接受点利用隔声结构，将噪声源和接受点隔开，如隔声罩、隔声间和隔声屏隔开，如隔声罩、隔声间和隔声屏车间工人多，噪声设备车间工人多，噪声设备少，用隔声罩；少，用隔声罩；反之，用隔声间反之，用隔声间10-40分贝分贝消声器消声器利用阻性、抗性、小孔喷注和多利用阻性、抗性、小孔喷注和多孔扩散等原理，削减气流噪声孔扩散等原理，削减气流噪声气动设备的空气动力性气动设备的空气动力性噪声，各类放空排气

32、噪声，各类放空排气15-40分贝分贝隔振隔振减振减振将具有振动的设备与地板的接触改将具有振动的设备与地板的接触改为弹性接触，隔绝固体声传播；为弹性接触，隔绝固体声传播；利用内摩擦，减少振动利用内摩擦，减少振动设备振动厉害，固体声设备振动厉害，固体声传播远；传播远；机械设备外壳、管道振机械设备外壳、管道振动噪声严重动噪声严重5-25分贝分贝5.3 噪声控制方法噪声控制方法 （一）吸声技术（一）吸声技术N 吸声：吸声： 声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能的声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能的减少过程，称为吸声或声吸收。减少过程，称为吸声或声吸收。N 材料吸声：材料吸声： 当媒质的分界面为材

33、料表面时，部分声能被吸当媒质的分界面为材料表面时，部分声能被吸收的现象，称为材料吸声。收的现象，称为材料吸声。N 吸声材料：吸声材料： 有较大吸声能力有较大吸声能力( (平均吸声系数平均吸声系数 0.2) 0.2)的材料的材料5.3 噪声控制方法噪声控制方法吸吸声声材材料料多孔性材料多孔性材料共振吸声结构共振吸声结构特殊吸声结构特殊吸声结构纤维状纤维状颗粒状颗粒状泡沫状泡沫状穿孔板共振吸声结构穿孔板共振吸声结构单个共振器单个共振器空间吸声体空间吸声体吸声尖劈吸声尖劈5.3 噪声控制方法噪声控制方法1. 多孔吸声材料多孔吸声材料原理：原理：摩擦阻力摩擦阻力粘滞性粘滞性热传导效应热传导效应特性：特

34、性：l材料的孔隙率要高，一般在材料的孔隙率要高，一般在70%以上；以上；l孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；l微孔应该是相互贯通，而不是封闭的；微孔应该是相互贯通，而不是封闭的；l微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 常用材料：常用材料：无机纤维（如玻璃棉、岩棉等）无机纤维（如玻璃棉、岩棉等）有机纤维（如植物纤维、木质纤维等）有机纤维（如植物纤维、木质纤维等）泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等）泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等）吸声建筑材料（如微孔吸声砖等）吸声建筑材料（如微孔吸声砖等）

35、5.3 噪声控制方法噪声控制方法影响因素：影响因素： 材料的厚度材料的厚度 材料的密度或孔隙率材料的密度或孔隙率 材料层与刚性面间的空气层厚度材料层与刚性面间的空气层厚度 护面层、装饰面的影响护面层、装饰面的影响 温度、湿度的影响温度、湿度的影响5.3 噪声控制方法噪声控制方法 2. 共振吸声结构共振吸声结构 ( (针对中、低频噪声的控制）针对中、低频噪声的控制） 材料特征：材料特征：表面穿孔的薄膜或薄板表面穿孔的薄膜或薄板 吸声机理：吸声机理：应用共振原理应用共振原理声音与声音与薄板（薄膜）薄板（薄膜）固有频率产生共振固有频率产生共振声音与板后声音与板后空腔气室空气空腔气室空气产生共振产生共

36、振 特点：特点： 低频吸收性能好；低频吸收性能好； 强度足够、装饰性强；强度足够、装饰性强； 声学性能易于控制。声学性能易于控制。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 1）薄板共振吸声结构薄板共振吸声结构 吸声频带：吸声频带：80-300Hz 吸声系数：吸声系数：0.2-0.5 薄板厚度：薄板厚度：3-6mm 空气层厚度：空气层厚度：3-10mm 系统共振频率系统共振频率(Hz)： m：薄板面密度：薄板面密度, Kg/m2 d: 空腔厚度，空腔厚度，cm5.3 噪声控制方法噪声控制方法 2）穿孔）穿孔板共振吸声结构板共振吸声结构 穿孔率穿孔率P ：穿孔面积穿孔面积/总面积，一般为总面积，一般为1%

37、-10% 吸声频带：吸声频带：低中频噪声低中频噪声 吸声系数：吸声系数：0.4-0.7 薄板厚度：薄板厚度：1.5-10mm 孔孔 径：径：2-15mm 系统共振频率系统共振频率(Hz)：5.3 噪声控制方法噪声控制方法 3）微）微穿孔穿孔板吸声结构板吸声结构 由由板厚和板厚和孔径均在孔径均在1mm以下以下、穿孔率为穿孔率为1%-3%的的金属板和空腔金属板和空腔组成的复合结构。组成的复合结构。 特点：特点：吸声频带较宽；吸声频带较宽；可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其它吸声材料不适合的环境中；它吸声材料不适合的环境中；结构简单，设计理论成熟，吸

38、声结构的理论计算结构简单，设计理论成熟，吸声结构的理论计算与实测值接近。与实测值接近。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 3. 特殊吸声结构特殊吸声结构 1）空间吸声体空间吸声体 由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形 状的单元体。状的单元体。 特点：特点： 悬空悬挂，吸声性能好；悬空悬挂，吸声性能好； 节约吸声材料；节约吸声材料； 便于安装，装拆灵活。便于安装，装拆灵活。5.3 噪声控制方法噪声控制方法5.3 噪声控制方法噪声控制方法 2）吸声尖劈吸声尖劈 一种楔形的空间吸声体，它的吸声性能十分优良，一种楔形的空间吸声体，它的吸声性能十分优良，常用于消

39、声室的建设。常用于消声室的建设。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 4. 吸声降噪措施应用原则：吸声降噪措施应用原则：v 房间内壁面吸声系数小时，宜作吸声处理；房间内壁面吸声系数小时，宜作吸声处理；v 空间面积较大时，宜用空间吸声体或平顶吸声处理；空间面积较大时，宜用空间吸声体或平顶吸声处理；v 噪声源多且分散的噪声源多且分散的空间宜作吸声和隔声结合处理；空间宜作吸声和隔声结合处理；v 对于湿度较高的环境，或有清洁要求的吸声设计，可对于湿度较高的环境，或有清洁要求的吸声设计，可采用薄膜覆面的多孔材料或单、双层微穿孔板共振吸采用薄膜覆面的多孔材料或单、双层微穿孔板共振吸声结构；声结构；v 进行吸声

40、处理时，应满足防火、防潮、防腐、防尘等进行吸声处理时，应满足防火、防潮、防腐、防尘等要求并兼顾通风、采光、照明及装修要求。要求并兼顾通风、采光、照明及装修要求。5.3 噪声控制方法噪声控制方法（二）隔声技术（二）隔声技术 利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利或利用围护结构把噪声控制在一定范围内，使噪声在用围护结构把噪声控制在一定范围内，使噪声在空气中的传播受阻而不能顺利通过，达到降噪的空气中的传播受阻而不能顺利通过，达到降噪的目的。目的。 1. 透声系数和隔声量透声系数和隔声量 透声系数透声系数： 5.3 噪声控制方法噪声控制方法 隔声量：隔声量： 也称也称

41、传声损失传声损失，单位，单位dB，同一隔声结构，不同，同一隔声结构，不同的频率具有不同的隔声量。所以工程上常用的频率具有不同的隔声量。所以工程上常用500Hz的隔声值来代替平均隔声量，记作的隔声值来代替平均隔声量，记作TL500。 2. 单层密实均匀构件的隔声性能单层密实均匀构件的隔声性能 单层密实构件的单层密实构件的隔声材料要求密实且厚重，其隔声材料要求密实且厚重，其隔声性能与材料的刚性、阻尼、面密度有关。隔声性能与材料的刚性、阻尼、面密度有关。5.3 噪声控制方法噪声控制方法5.3 噪声控制方法噪声控制方法v 区区 劲度控制区劲度控制区 对于低于隔墙共振基频的噪音，隔墙的隔声对于低于隔墙共

42、振基频的噪音，隔墙的隔声量主要取决于隔墙的劲度，量主要取决于隔墙的劲度，劲度越大，隔声量劲度越大，隔声量越大。越大。 阻尼控制区阻尼控制区 在在共振基频处，隔声量最小共振基频处，隔声量最小。在此区域内，。在此区域内，增加结构阻尼可以提高隔声量并缩小共振区范增加结构阻尼可以提高隔声量并缩小共振区范围，围，所以称这个区为阻尼控制区。所以称这个区为阻尼控制区。5.3 噪声控制方法噪声控制方法v 区：质量控制区区：质量控制区 隔墙的质量起主要控制作用隔墙的质量起主要控制作用，质量越大，墙体，质量越大，墙体惯性越大，振动速度越小，所以隔声量越大。惯性越大，振动速度越小，所以隔声量越大。 质量定律：质量定

43、律： 物理意义：物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正比；声波的频率越高，隔声量越高。正比；声波的频率越高，隔声量越高。5.3 噪声控制方法噪声控制方法v 区：吻合效应区区：吻合效应区 吻合效应：吻合效应： 因因入射角度造成的入射角度造成的入射声波波长与隔墙中弯曲入射声波波长与隔墙中弯曲波波长相吻合，而使隔声量降低的现象。波波长相吻合，而使隔声量降低的现象。 临界吻合频率：临界吻合频率： 能产生吻合效应的最低入射频率，能产生吻合效应的最低入射频率，其大小与隔其大小与隔墙材料的面密度、厚度和弹性模量有关。墙材料的面密度、厚度和弹性模量有关。

44、在隔声设计中，在隔声设计中，必须使所隔绝的声波频段避开低频必须使所隔绝的声波频段避开低频共振频率和临界吻合频率。共振频率和临界吻合频率。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 3. 多层结构的隔声性能多层结构的隔声性能 隔声量等于两单层墙隔声量等于两单层墙的隔声量之和，再加上的隔声量之和，再加上中间层的隔声量。中间层的隔声量。护面板护面板阻阻尼尼材材料料吸吸声声材材料料吸吸声声材材料料5.3 噪声控制方法噪声控制方法 4. 隔声罩和隔声间隔声罩和隔声间v 隔声罩隔声罩 对体积较小的噪声源，可以直接用隔声结构把对体积较小的噪声源，可以直接用隔声结构把它包围起来，达到降噪的效果。它包围起来，达到降噪的效

45、果。 设计要点：设计要点： 选择适当的材料选择适当的材料 罩板面不要与设备表面平行罩板面不要与设备表面平行 隔声罩的密封隔声罩的密封 考虑通风散热和设备检修考虑通风散热和设备检修5.3 噪声控制方法噪声控制方法5.3 噪声控制方法噪声控制方法v 隔声间隔声间 若一个车间内若一个车间内有很多分散的噪声源有很多分散的噪声源，则可以用一个，则可以用一个小空间把所有噪声源一起隔离开，即隔声间。小空间把所有噪声源一起隔离开，即隔声间。 隔声间还可以用于工人操控室、休息室或特殊声学隔声间还可以用于工人操控室、休息室或特殊声学要求的工作室。要求的工作室。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 5. 隔声屏隔声屏

46、将隔声结构将隔声结构设置在噪声源和受声点之间设置在噪声源和受声点之间，阻挡噪，阻挡噪声的传播，这种隔声结构就叫隔声屏。声的传播，这种隔声结构就叫隔声屏。 原理：原理：阻挡噪声直接传播到屏障后区域阻挡噪声直接传播到屏障后区域使噪声发生绕射，在屏障后形成声影区使噪声发生绕射，在屏障后形成声影区影响因素：影响因素：降噪效果与声波频率、屏障大小、材料有关降噪效果与声波频率、屏障大小、材料有关5.3 噪声控制方法噪声控制方法5.3 噪声控制方法噪声控制方法 设计使用注意事项：设计使用注意事项：v为了阻挡直达声，所以要尽量靠近声源，并减小为了阻挡直达声，所以要尽量靠近声源，并减小隔声屏与地面间的缝隙；隔声

47、屏与地面间的缝隙；v为了形成有效的为了形成有效的“声影区声影区”，隔声屏要有足够的，隔声屏要有足够的高度和长度；高度和长度；v隔声屏选材要考虑本身的隔声性能，一般用砖、隔声屏选材要考虑本身的隔声性能，一般用砖、钢板、玻璃等厚重材料；钢板、玻璃等厚重材料；v室内设置的隔声屏要作吸声处理，有利于减弱混室内设置的隔声屏要作吸声处理，有利于减弱混响声场，提高降噪作用。响声场，提高降噪作用。5.3 噪声控制方法噪声控制方法 （三）（三）消声器消声器 消声器是消声器是消减气流噪声的装置消减气流噪声的装置，把它接在管道，把它接在管道中或进、排气口上，既让气流通过，又对噪声具中或进、排气口上，既让气流通过，又

48、对噪声具有一定的消减作用。有一定的消减作用。 好消声器的基本要求：好消声器的基本要求：具有具有较高的消声量较高的消声量和和较宽的消声频率较宽的消声频率对对气流的阻力要小气流的阻力要小体积要小，重量要轻，体积要小，重量要轻，便于安装便于安装符合实际需要，美观大方，与设备相协调符合实际需要，美观大方，与设备相协调价格便宜，使用寿命长价格便宜，使用寿命长 5.3 噪声控制方法噪声控制方法 插入损失插入损失(LIL) 系统中插入消声器前系统中插入消声器前后在系统外某点测得后在系统外某点测得的声功率级之差。不的声功率级之差。不只反应消声器性能。只反应消声器性能。 传声损失传声损失(LTL) 消声器进口端

49、声功率消声器进口端声功率级与出口端声功率级级与出口端声功率级之差。之差。真正反应消声真正反应消声器本身性能。器本身性能。消声器性能评价指标：消声器性能评价指标：5.3 噪声控制方法噪声控制方法1. 阻性消声器阻性消声器原理：原理： 利用吸声材料消声利用吸声材料消声，把吸声材料按一定的方式，把吸声材料按一定的方式在管道中排列起来，就构成了阻性消声器。在管道中排列起来，就构成了阻性消声器。频率范围：频率范围：具有具有中、高频中、高频消声性能。消声性能。特性：特性：适于消除风机、燃气轮机进气噪声适于消除风机、燃气轮机进气噪声(流速不大流速不大)在高温、高湿环境中寿命短，消声效果差在高温、高湿环境中寿

50、命短，消声效果差对低频噪声消声效果不理想对低频噪声消声效果不理想5.3 噪声控制方法噪声控制方法形式：形式：直管式、折板式、迷宫式、蜂窝式、弯头式直管式、折板式、迷宫式、蜂窝式、弯头式5.3 噪声控制方法噪声控制方法2. 抗性消声器抗性消声器原理：原理： 不使用吸声材料，而是在管道上接剖面积突变不使用吸声材料，而是在管道上接剖面积突变的管段或旁接共振腔，的管段或旁接共振腔，利用声阻抗的改变，利用声阻抗的改变，使声使声波在里面发生反射、干涉等现象，从而达到消声波在里面发生反射、干涉等现象，从而达到消声目的。目的。频率范围：频率范围：具有具有低、中频消声性能低、中频消声性能特性：特性：消除空压机、

51、汽车排气噪声消除空压机、汽车排气噪声( (较高气速气流较高气速气流) )不需要使用多孔吸声材料，耐高温、抗潮不需要使用多孔吸声材料，耐高温、抗潮5.3 噪声控制方法噪声控制方法3. 阻抗复合消声器抗复合消声器原理：原理： 把把阻性与抗性阻性与抗性两种消声原理通过适当结构两种消声原理通过适当结构复合复合起来。起来。可定性地认为是阻性和抗性在同一频带消可定性地认为是阻性和抗性在同一频带消声值的叠加（并非简单的相加关系）。声值的叠加（并非简单的相加关系）。频率范围：频率范围：具有具有低、中、高频消声性能。低、中、高频消声性能。应用：应用：消除鼓风机、大型风洞、试车台噪声。消除鼓风机、大型风洞、试车台

52、噪声。5.3 噪声控制方法噪声控制方法形式：形式：阻扩型、阻共型、阻扩共型等阻扩型、阻共型、阻扩共型等5.3 噪声控制方法噪声控制方法4. 微穿孔板消声器微穿孔板消声器原理：原理：利用利用微穿孔板吸声结微穿孔板吸声结 构构制成的消声器制成的消声器形式：形式：单层、双层微穿孔板单层、双层微穿孔板频率范围：频率范围：宽频带消声性能宽频带消声性能适用范围：适用范围：适于高温、潮湿适于高温、潮湿 有水、有油雾的有水、有油雾的 场合。场合。5.3 噪声控制方法噪声控制方法5. 喷注耗散型消声器喷注耗散型消声器原理：原理：从机理上减小噪声从机理上减小噪声，喷注，喷注噪声值频率与喷口直径成反噪声值频率与喷口

53、直径成反比，如果孔径够小时，噪声比，如果孔径够小时，噪声将移到人耳不敏感的范围将移到人耳不敏感的范围形式：形式：小孔喷注型、多孔扩散小孔喷注型、多孔扩散 型等型等频率范围：频率范围：宽频带消声性能宽频带消声性能应用：应用：消除压力气体排放噪声消除压力气体排放噪声5.3 噪声控制方法噪声控制方法（四）（四）噪声主动控制噪声主动控制 利用反噪声信号与原有噪声信号产生利用反噪声信号与原有噪声信号产生抵消性抵消性干涉的降噪方法干涉的降噪方法称为有源噪声控制或主动控制。称为有源噪声控制或主动控制。 优点：优点：低频范围降噪效果好，针对性强低频范围降噪效果好，针对性强设备体积小，质量轻设备体积小，质量轻

54、虽然主动控制理论分析已经成熟，但是实际应用虽然主动控制理论分析已经成熟，但是实际应用时，存在许多困难，且需大量二次声源，可能会时，存在许多困难，且需大量二次声源，可能会产生附加噪声。产生附加噪声。5.4 振动防治技术振动防治技术 振动振动是指一个物体在其平衡位置附近作一种周期是指一个物体在其平衡位置附近作一种周期性的往复运动。性的往复运动。 声波就是由发生物体的振动产生的，声波就是由发生物体的振动产生的，若某物体的振若某物体的振动频率在动频率在2020000Hz的声频范围内，则这个振动源的声频范围内，则这个振动源就是噪声源。就是噪声源。一一 振动的危害振动的危害人能感觉到的振动频率范围在人能感

55、觉到的振动频率范围在1-100Hz。对人体反。对人体反应最强烈的振动频率是与人体某些器官固有频率相应最强烈的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合的频率；吻合的频率；低于低于2Hz的次声波振动可能导致人的死亡；的次声波振动可能导致人的死亡；影响和损害建筑物、精密仪器和设备。影响和损害建筑物、精密仪器和设备。5.4 振动防治技术振动防治技术 二二 振动控制振动控制城市区域环境振动标准城市区域环境振动标准（GB10070-88）城市区域环境振动测量方法城市区域环境振动测量方法（GB10071-88）减少振动源的扰动减少振动源的扰动(减少非平衡力、改进工艺减少非平衡力、改进工艺)控制振动传递控制振动

56、传递(如防振沟、隔振器等如防振沟、隔振器等)保护受体保护受体(加强筋等加强筋等)振动源振动源传递介质传递介质接受者接受者5.4 振动防治技术振动防治技术（一）振源振动控制（一）振源振动控制 减少非平衡力减少非平衡力提高设备精度提高设备精度改进工艺改进工艺改变固有频率改变固有频率改变转速改变转速阻尼减振阻尼减振减少振级减少振级控制共振控制共振5.4 振动防治技术振动防治技术 （二）隔振技术（二）隔振技术 1. 原理原理 在在振源和接受者之间安装隔振装置振源和接受者之间安装隔振装置，吸收大，吸收大部分的振动能量，减少振动对接受者的干扰。部分的振动能量，减少振动对接受者的干扰。 积极积极( (动力动

57、力) )隔振：隔振：隔离振源；隔离振源； 消极消极( (防护防护) )隔振：隔振：保护受体。保护受体。5.4 振动防治技术振动防治技术 2. 隔振装置隔振装置v 隔振器隔振器 金属弹簧隔振器金属弹簧隔振器 橡胶隔振器橡胶隔振器 空气弹簧空气弹簧v 隔振垫隔振垫5.4 振动防治技术振动防治技术 （二）（二）阻尼减振阻尼减振 1. 原理原理 将振动能量转换成热能耗散掉将振动能量转换成热能耗散掉，从而抑制结，从而抑制结构振动，降低噪声。主要是通过减弱金属板弯曲构振动，降低噪声。主要是通过减弱金属板弯曲振动的强度来实现的。振动的强度来实现的。 2. 阻尼阻尼材料材料 通常用通常用沥青、软橡胶和各种高分子材料沥青、软橡胶和各种高分子材料。5.4 振动防治技术振动防治技术 3. 阻尼结构阻尼结构v自由阻尼层结构自由阻尼层结构v约束阻尼层结构约束阻尼层结构 阻尼层阻尼层 基板基板 约束层约束层