噪声污染与防治教学提纲.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第六章 噪声污染与防治,第一节 环境声学的基本概念,第二节 噪声的危害和噪声标准,第三节 噪声的来源与防治,第一节 环境声学的基本概念,一 噪声的定义,二 噪声的物理量度,三 噪声的频谱,四 声波的传播,五 噪声评价,第一节 环境声学的基本概念,一 噪声的定义,凡是不需要的声音，就是噪声。,过响声；,妨碍声；,不愉快声；,无影响声,其中，过响声、不愉快声属于客观的噪声；妨碍声和无影响声属于主观的噪声。,噪声的特性,1,、噪声的公害特性,由于噪声属于感觉公害，所以它与其他由有害有毒物质引起的公害不同。,2,、噪声的声学特性,噪声就是声音。它具有声音的一切声学特性和规律。噪声对环境影响和它的强弱有关，噪声愈强，影响愈大。,二 噪声的物理量度,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,（,1,）频率,声音是物体的振动以波的形式在弹性介质（气体、固体、液体）中进行传播的一种物理现象。,声波的频率等于造成该声波的物体振动的频率，其单位为赫。一个物体每秒钟的振动次数，就是该物体的振动频率的赫数，亦即由此物体引起的声波的频率的赫数。,例如某物体每秒钟振动,100,次，则该物体的振动频率就是,100,赫，对应的声波的频率也是,100,赫。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,声波频率的高低，反映声调的高低。频率高，声调尖锐；频率低，声调低沉。,人耳能听到的声波频率范围是,20,至,20000,赫。,20,赫以下的称为次声，,20000,赫以上的称为超声。,人耳对低频率噪声容易忍受些，而对高频噪声则感觉烦躁些。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,（,2,）声压,p,声波在空气中传播时，空气分子在其平衡位置的前后，也沿着波的前进方向前后运动，使空气的密度也随之时疏时密。在密处与大气压相比，其压力稍许上升；相反，在疏处，其压力则稍许下降。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,在声音传播的过程中，空气压力相对于大气压力的压力变化，称为声压。,单位：,Pa,或,br,；,1Pa,10 br,。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,(3),声强,单位时间内，通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强，用,J,表示，单位是瓦,/,米,2,，声强,J,与声压（用,P,表示）的平方成正比，其关系为：,J=P,2,/c,式中：,介质的密度（千克,/,米,3,）,c,声音的传播速度（米,/,秒）,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,4,、声压级,噪声声压大小常常差别极大。例如飞机发动机噪声的声压为,200,微巴，而刚能听到的蚊子飞过的噪声声压约为,0.0002,微巴，两者的声强之比为：,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,前者的声强是后者的,1,万亿倍，亦即声压之比也达,100,万倍。声强或声压的变化范围如此之大，在应用上极不方便。但是采用声强之比（亦即声压之比）的对数就十分方便：,式中：,P,被测声压,P,基准声压，其值为,210,-5,牛顿,/,米,2,L,P,声压级（贝尔）,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,贝尔是电话发明家的名字。用贝尔做声压级的单位还是太大，常用它的十分之一即分贝（,dB,）作单位。此时声压级应用下述公式进行计算：,所以声压级就是被测声压与基准声压之比的对数乘以,20,的分贝数。声压和声压级可以互相换算。,（,5,）噪声级,声压级只反映了人们对声音强度的感觉，不能反映人们对频率的感觉，而且由于人耳对高频声音比对低频声音较为敏感，因此声压级和频率不同的声音听起来很可能一样的响。,这样，欲表示噪声的强弱，就必须同时考虑声压级和频率对人的作用，这种共同作用的强弱称为噪声级。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,噪声级可以用噪声计测量，它能把声音转变为电压，经过处理后用电表指强弱称为噪声级。,噪声计中设有,A,、,B,、,C,三种特性网络。其中,A,网络可将声音的低频大部分滤掉，能较好地模拟人耳的听觉特性。由,A,网络测出的噪声级称为,A,声级，其单位是分贝（,A,）。现在大都采用,A,声级来衡量噪声的强弱。,（一）频率、声压、声强、声压级、噪声级,主要声学量的级和基准,名称,定义,基准值,声压级（气体中）,Lp,20lg,（,p/p,0,）,P,0,20Pa,声压级（液体中）,Lp,20lg,（,p/p,0,）,P,0,1Pa,振动加速度级,La,20lg,（,a/a,0,）,P,0,1m/s,2,振动速度级,Lv,20lg,（,v/v,0,）,v,0,1nm/s,振动位移级,Ld,20lg,（,d/d,0,）,d,0,110,12,m,力级,L,F,20lg,（,F/F,0,）,F,0,1N,声功率级,L,W,10lg,（,W/W,0,）,W,0,1 10,12,W,声强级,L,I,10lg,（,I/I,0,）,I,0,1 10,12,W/m,2,某些环境下的声压和声压级,环境,声压（,Pa,）,声压级（,dB,）,锅炉排气放空，距喷口,1,米,200,140,铆钉枪，大型罗茨风机,63,130,汽车喇叭，距人,1,米，大型球磨机,20,120,柴油机,6.3,110,离心风扇,0.63,90,公共汽车上,0.20,80,城市噪声，街道上,0.063,70,普通说话,0.020,60,电风扇，微电机附近,0.0063,50,安静房间,0.0020,40,轻声耳语,0.00063,30,树叶飘动声,0.00020,20,农村静夜,0.000063,10,可听,0.000020,0,（三）噪声级的合成,1,、声压级：能量与声压的平方成正比。总声压级不是各声压级的简单算术和，而是按照能量的叠加规律，即压力的平方进行叠加的。,假设有,n,个噪声源同时存在，声压与声压级分别为,p,1,、,p,2,、,p,n,和,L,1,、,L,2,、,L,n,。则：,L,p1,20lg p,1,/p,0,，,L,p2,20lg p,2,/p,0,，,，,L,pn,20lg p,n,/p,0,。,（,p,1,/p,0,）,2,10,0.1L,p1,，（,p,1,/p,0,）,2,10,0.1L,p2,，,，（,p,1,/p,0,）,2,10,0.1L,pn,。,所以，总声压级,Lp,10lg,（,10,0.1L1,10,0.1L2,10,0.1Ln,）,（三）噪声级的合成,2,、,n,个相同噪声级合成的总噪声级,L,10lg,（,10,0.1L1,10,0.1L2,10,0.1Ln,）,10lg,（,n 10,0.1L1,）,L,1,10lgn,当,n,2,时，,L,L,1,10lg2,L,1,3,即表示两个相同的声压级相加，声级增加,3dB,。,（三）噪声级的合成,6,、计算例题,例,1,强度为,80dB,的噪声，其相应的声压为多少？,解：,L,p,20lg,（,p/p,0,），则，,p,p,0,10,Lp/20,所以，,p,210,5,10,80/20,0.2Pa,四、声波的传播,（一）距离衰减,1,、声源,点声源：当声源的尺寸远小于测点到声源的距离时，声波以球面波的形状较均匀地向各个方向辐射。,线声源：如一列较长的列车；公路上长的车队等。,面声源：如透过一个壁面向开阔空间传播。,（二）空气吸收的衰减,声波在空气中传播时，因空气的粘滞性和热传导，在压缩和膨胀过程中，使一部分声能转化为热能而损耗，成为空气吸收。,衰减的大小与声源的频率、空气的湿度和温度有关。如在标准大气压下，,20,下，湿度为,50,时，声源频率为,250,、,500,、,1000,、,2000,、,4000Hz,的空气吸收引起的衰减分别为,0.12,、,0.28,、,0.5,、,1.04,、,2.65dB/100m,。,高频噪声比低频噪声衰减得快。,（三）地面吸收的衰减,声波在传播过程中，会受到各种复杂的地面条件的影响。遇到树木（草地、灌木）会引起衰减，衰减的大小与树木的种类、树叶的繁茂程度和树木的高度有关。,一般来说，短距离（,30,50,米）衰减可忽略，,70,米以上应考虑。,对于较茂密的树林，每,10,米衰减,2,3dB,；每,100,米，衰减,20,30dB,。,对于厚的草地或穿过灌木丛，频率为,1000Hz,的衰减可高达,25dB/100m,。,第二节 噪声的危害和噪声标准,一、噪声的危害,二、噪声标准,一、噪声的危害,1,、噪声对听力的损伤,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,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。,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,25,40dB),；中度耳聋（听力损失,40,65dB),；重度耳聋（听力损失,65dB,以上）。,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。,强噪声性耳聋，或爆震性耳聋,一、噪声的危害,2,、噪声对睡眠的干扰,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。,3,、噪声能诱发疾病,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；,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；,会引起疲劳、头晕及记忆力衰退，诱发神经衰弱症。,一、噪声的危害,4,、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰,当人们交谈距离为,1,米时，平均声级为,65dB,；,当环境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；,当噪声级超过,90dB,时，即使大喊大叫也难以进行正常交谈。,一、噪声的危害,一、噪声的危害,5,、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害,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；,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。,二、噪声标准,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,（一）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。,二、噪声标准,（二）城市区域环境噪声标准（,GB3096-93,）,按区域功能划分的,（三）听力保护标准,工业企业噪声卫生标准,（,GBJ87,85,）,噪声级,分贝（,A,）,工作时间（小时）,现有企业,新建、改建、扩建企业,90,85,8,93,88,4,96,91,2,99,94,1,不得超过,115,（三）听力保护标准,工业企业噪声卫生标准,（,GBJ87,85,）,工作环境噪声每增加,3dB,，工作时间就必须减少一半。,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。,如果接受的噪声不是一固定噪声级，则：,D,T,实,1,/T,1,T,实,2,/T,2,（四）机动车辆噪声标准,第三节 噪声的来源与控制,一、噪声的来源与特性,二、噪声的控制,一、噪声的来源与特性,1,、噪声的来源,（,1,）交通噪声,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）,105,110dB,。,（,2,）工厂噪声,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,90,106dB,，机械工业,80,120dB,，大型球磨机,120dB,，风铲、风镐、大型鼓风机,130dB,以上。,（,3,）生活噪声,一、噪声的来源与特性,2,、噪声的特性,噪声的公害特性,噪声的声学特性,二、噪声的控制,（一）噪声的控制原理,噪声传播的三个阶段：噪声源、传播途径和接受者；,噪声控制原理：在噪声到达耳膜之前，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。,（二）噪声的控制途径,1,、从声源上降低噪声,最根本的方法,研制和采用噪声低的设备和加工工艺,。,（二）噪声的控制途径,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,10,15dB,。,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；,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,。,隔声墙、隔声罩、隔声间和声屏障等,（,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,20,40dB,。主要有阻性、抗性及复合性消声器等。,（二）噪声的控制途径,3,、在接受点阻止噪声,最后的办法,上述两种方法失效后，采用的方法；,主要有耳塞、耳罩、防声蜡棉和防护面具等。,