道路交通噪声与污染控制.ppt

,第四章 道路交通噪声污染与控制,第一节 声学的基本知识,第二节 噪声的危害,第三节 车辆噪声,第四节 道路噪声预测,第五节 道路交通噪声污染控制,第一节 声学的基本知识,一、噪声与噪声源,二、噪声的计量,三、噪声的主观评价及噪声容许标准,四、声音的传播,一、噪声与噪声源,噪声的概念,噪声源,环境噪声,凡是使人烦躁不安，对人体有害，人们所不需要的声音统称为噪声。,正在发出声音的振动物体称为声源，发出噪声的振动物体称为噪声源。,环境噪声是户外各种噪声的总称。按照声源类别可将环境噪声分为：交通噪声、工业噪声、施工噪声、生活噪声及其他噪声,5,种。,几种声源的声功率,二、噪声的计量,（一）计量声音的物理量,1,声功率,声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。,声功率通常用,W,表示，单位为瓦（,W,），,只与声源本身有关。,声源,喷气飞机,气锤,汽车,钢琴,女高音,对话,声功率,10KW,1KW,0.1KW,2mW,1000-7200uW,20uW,2,声强,声场中，在垂直声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能称为声强。,声强通常用,I,表示，单位为瓦,/,米,2,（,W/m,2,），某点处的声强与距声源的距离有关。,公式,3,声压,某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压。,声压通常用,P,表示，单位为帕（,Pa,）。,4,声强与声压的关系,在自由声场中，某处的声强与该处声压的平方成正比，与空气的密度和声速的乘积成反比。,公式,式中,（二）声级,1,分贝数,分贝是表示两个量,Q,和,Q,0,（参考量）相对关系的单位，用,dB,来表示。其定义式为：,公式,声功率级,声强级,声压级,2,声级之间的关系,声强级和声压级,声强级和声功率级,3,声压级的叠加,假设一个声源产生的声压级为,70dB,，那么两个同样的点声源产生的声压级是多少？,对于单个点声源,对于第二个声源,两个声源联合作用,若两个声源相同,思考,若,n,个声源相同,测得某机器的噪声频带声压级如下表所示，计算其总声压级？,例题,中心频率,HZ,63,125,250,500,1000,2000,4000,8000,声压级,dB,90,95,100,93,82,95,70,70,4,噪声的频谱,噪声测量中，常用的频程是,1,倍频程或,1/3,倍频程。倍频程是对频率作相对比较的单位，两个频之间的相距频程倍数,n,由下式决定,:,或,式中,三、噪声的主观评价及容许标准,（一）噪声的主观评价,1,响度级,选取,100HZ,纯音作为基准音，凡是和该基准音一样响的声音，不论其声压级和频率是多少，它的响度级将等于该纯音的声压级。单位：方，,Phon,。,某噪声的频率为,3000HZ,，声压级为,90dB,，主观感觉与,1000HZ,纯音声压级为,100dB,时一样响，该噪声的响度级是多少？,思考,判断：,1,）在纯音等响曲线图中，对,1000Hz,的纯音，响度级与声压级相等？,2,）在声压级较低时，频率越小，声压级与响度级相差越大？,思考：,1,）在声压级较高时，为什么等响曲线随频率变化平缓？,2,计权声级,经过计权网络测得的声级称为计权声级。,A,网络曲线近似于响度级为,40phon,等响曲线的倒置,A,声级,B,网络曲线近似于响度级为,70phon,等响曲线的倒置,B,声级,C,网络曲线近似于响度级为,100phon,等响曲线的倒置,C,声级,3,等效声级,当噪声的,A,声级随时间起伏变化时，需用按能量法则算出的平均,A,声级，简称等效声级。记为,L,Aeq,，单位,dB,。,当噪声的,A,声级才用等时间间隔测定时,当噪声随时间呈阶段性变化时,4,昼夜等效声级,因噪声在夜间比昼间对人干扰更大，为了考虑这种因素，提出昼夜等效声级作为评价量。记为,L,dn,，单位,dB,。,5,统计声级,统计噪声级是指某点噪声级有较大的波动时，用于描述该点噪声随时间变化状况的统计物理量，一般用,L,10,、,L,50,、,L,90,表示。,L,10,在取样时间内,10,的时间超过的噪声级，,峰值,L,50,在取样时间内,50,的时间超过的噪声级，,中值,L,90,在取样时间内,90,的时间超过的噪声级，,低值,统计声级与等效声级的关系：,6,噪声污染级,（二）噪声容许标准,噪声容许标准是指规定噪声级不宜或不得超过限制值（最大容许值）。,1,听力保护与健康保护噪声标准,每天工作时间,(h),容许噪声级,L,Aeq,(dB,),现有企业,新建企业,8,90,85,4,93,88,2,96,91,1,99,94,2,城市区域环境噪声标准,适 用 区 域,类别,昼间,夜间,疗养区、高级别墅、高级宾馆等特别需要安静区域,0,50,40,以居住、文教机关为主的区域,1,55,45,居住、商业、工业混杂区,2,60,50,工业区,3,65,55,道路干线、内河航道两侧，铁路主次干线两侧区域的背景噪声,4,70,55,3,民用建筑噪声标准,建筑类型,房间名称,室内容许噪声级,L,A,(dB,),平均值,最大值,住宅,卧室、书房,40,45,50,起居室,45,50,50,学校,一般教室,40,45,50,要求安静的房间,40,40,医院,病房,40,45,50,门诊室,55,60,手术室,45,50,旅馆,客房,40,45,55,会议室,45,50,50,办公室,50,55,55,餐厅、宴会厅,50,60,60,4,机动车噪声标准,车辆种类,加速最大,A,声级,(7.5m,处,)(dB),1985.01.01,前生产的,1985.01.01,后生产的,载重车,8,15t,92,89,3.5,8t,90,86,3.5t,89,84,轻型越野车,89,84,公共汽车,4,11t,89,86,背景值时,期望环境噪声级容许标准,当容许标准,背景值时,期望环境噪声级背景值,2,声屏障的位置,声屏障越接近声源（或接受点），其噪声衰减量越大，通常将声屏障建于靠近路侧，为了行车安全和道路景观，声屏障中心线距路肩缘应不小于,2,米，美国规定，声屏障距行车道边的最小距离（包括路肩）约为,9,米。,a,b,c,车辆,接受者,3,设计接受点,声屏障设计接受点应设在建筑群中受噪声袭击最大或噪声敏感性最大的建筑处。,4,声屏障的高度,当声屏障的位置确定后，它与接受点、声源三者之间的相对距离及高差便确定。根据确定的设计噪声衰减量计算声屏障的高度。,为了降低声屏障的风荷载，声屏障的高度不宜超过,5,米。如果超过,5,米时可将声屏障的上部做成折形或弧形，将端部伸向道路，以使更接近声源。,5,声屏障的长度,声屏障的长度应大于其保护对象沿道路方向的长度，同时根据保护对象的性质、规模和声屏障的造价等，综合确定声屏障的长度。,（三）声屏障构造设计,2,声屏障的隔声量,声屏障壁体的隔声量至少应比设计噪声衰减量大,10dB,。即：,2,声屏障的构造设计,声屏障的材料构造直接影响其技术性能、造价及寿命等，是声屏障设计的关键之一。声屏障的构造因材料不同而各异，归纳起来有三类。,砌块类型,板体类型,生物类型,声屏障的构造,（四）声屏障结构设计,声屏障的荷载以风荷载和自重为主，必要时考虑冰雪载及侧向土压力等，结构形式上属于悬臂结构，为了安全，结构设计时还应考虑防撞击的措施。,以吸声为主,弧型,声屏障，降噪效果特别好,吸声和隔声混合型,上、下吸声，中间隔声，整个形状呈弧形。特点是既美观，降噪效果又好。,隔声型声屏障。整体采用透明反射型隔声板，外框为铝合金材料。特点是为乘客和居民提供一个开阔的视野。,直平形声屏障,吸声和隔声混合型声屏障，整体形状平直，而上部吸声板呈孤形，可更有效地控制声音通过屏体上部的绕射，中间以连续的框架结构为主体，加以玻璃玲珑通透的质感，形成开阔的视觉空间。,直平形声屏障,吸声和隔声混合型的 一种，特点是透明反射型隔声板在其上部，形成独特的风格。,直平形声屏障,吸声为主的声屏障，注重吸声效果，同时其背板也具有一定的隔声作用。,四、低噪声路面,（一）低噪声路面的机理及效益,1,轮胎噪声的物理现象,轮胎与路面接触噪声的大小不仅与轮胎本身有关，更主要取决于路面表面特性，概括为三方面：,冲击噪声,气泵噪声,附着噪声,轮胎噪声的物理现象,2,低噪声路面的机理,为了行车安全，铺筑开级配透水沥青砼面层，以使路面上的雨水由表层至内部连通的孔隙迅速排出，是由于面层具有互通孔隙网，产生了惊人的降低交通噪声的功能。,面层孔隙的吸声作用,降低气泵噪声,降低附着噪声,低噪声路面的机理,降低冲击噪声,3,低噪声路面的效益,降低交通噪声源噪声,可能的降噪量,耐久性和可靠性,低噪声路面的效益,经济与使用性分析,（二）低噪声路面材料构造,多孔隙沥青路面,水泥砼路面,单层多孔隙沥青混合料面层路面,超厚多层多孔隙沥青混合料面层路面,表面编制物处理，或用水刷洗,加气混凝土面层,粗糙面层,具有良好的平整度，降低冲击噪声,以纵向条纹代替横向条纹,