噪声基础精讲.pptx

噪声污染控制噪声污染控制环境物理性污染控制环境物理性污染控制环境物理性污染控制环境物理性污染控制本章主要内容本章主要内容第一部分第一部分 概述概述第二部分第二部分 噪声的物理度量噪声的物理度量第三部分第三部分 噪声的评价和标准噪声的评价和标准第四部分第四部分 噪声控制技术噪声控制技术本次课主要内容本次课主要内容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基本概念第一部分第一部分基础知识基础知识声波：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。声音的产生声音的产生声：物体振动产生声。压缩区稀疏区声源：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.基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识基础知识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。基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识基础知识声源的振动声源的振动弹性媒介弹性媒介振动振动声波声波空气、固体、空气、固体、液体液体基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识基础知识 空气空气 纵波纵波声波声波 固体、液体固体、液体 纵波、横波纵波、横波能量的传递能量的传递相邻质点间的动量传递来完相邻质点间的动量传递来完成，成，而不是而不是由物质的迁移来传播能量的。由物质的迁移来传播能量的。基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识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: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:基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识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。噪声的特点噪声的特点环境噪声具有隐蔽性，一般不会直接致命或致病。第一部分第一部分基础知识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：噪声的危害噪声的危害基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识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：基本概念基本概念胎儿畸形、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：噪声控制的噪声控制的 途径途径声源的控制传播途径的控制接受者的防护第一部分第一部分基础知识基础知识基本概念基本概念 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 1）从声源上降低噪声）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 2）从噪声传播途径上降低噪声）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）从接受点进行防护！噪声控制措施必须符合针对性、具体性、经济合理性和技术可行性原则。第一部分第一部分基础知识基础知识噪声控制途径噪声控制途径基本概念基本概念第一部分第一部分基础知识基础知识声波的基本物理量声波的基本物理量波长波长 =c/f 米米 （m）周期周期 T 秒秒 （s）频率频率 f=1/T 赫兹赫兹 （Hz）声速声速 c 米每秒（米每秒（m/s）空气中空气中 c=331.45+0.61t 340 m/s声波的基本物理量第一部分第一部分基础知识基础知识周期周期T 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？频率频率f f1秒钟内介质质点振动的次数，单位：赫兹(Hz)。f=1/T。人耳可听声人耳可听声:20Hz20kHz，次声次声:20kHz。声速声速C C声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第一部分基础知识基础知识压缩区稀疏区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第一部分基础知识基础知识频谱与频谱分析第一部分第一部分基础知识基础知识倍频程的中心频率与频率范围倍频程的中心频率与频率范围声音的三种频谱声音的三种频谱频谱与频谱分析第一部分第一部分基础知识基础知识n 平面声波平面声波n 声波声波 球面声波球面声波n 柱面声波柱面声波 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平面声波声学基础第一部分第一部分基础知识基础知识噪声的物理度量噪声的物理度量第一部分第一部分基础知识基础知识声 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).噪声的物理度量噪声的物理度量第一部分第一部分基础知识基础知识声 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。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。噪声的物理度量噪声的物理度量第一部分第一部分基础知识基础知识声强、声压、声功率的相互转换：声强、声压、声功率的相互转换：I=W/S=W/4r2W=4r2II=P2/c声级（分贝）的计算第一部分第一部分基础知识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）的计算第一部分第一部分基础知识基础知识（一）声级相加（公式法）：适用情况：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）的计算第一部分第一部分基础知识基础知识(二二)声级相加声级相加(查表法查表法)：*两个相等的声级相加，增加两个相等的声级相加，增加3dB3dB。*两个声级相差大于两个声级相差大于10dB,10dB,小的可以忽略小的可以忽略.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，求该点产生的总声压级L总。声级差声级差(L1-L2)/dB0123456789101112131415以上以上增值增值3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.30.30.20.20.1声级（分贝）的计算第一部分第一部分基础知识基础知识例题：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（三）声级相减(查表法查表法)：(L总-L2)/dB345678910修正值L3.02.31.81.31.00.80.60.4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。特别适用：有背景噪声的计算。环境噪声的评价量第一部分第一部分基础知识基础知识响度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。响度级响度级1000Hz纯音的响度级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。等响曲线等响曲线环境噪声的评价量第一部分第一部分基础知识基础知识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第一部分基础知识基础知识A A声级声级L LA A人耳对声音的感觉不仅和声压级大小有关，而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第一部分基础知识基础知识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第一部分基础知识基础知识等效连续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第一部分基础知识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第一部分基础知识基础知识统计声级（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。环境噪声标准第一部分第一部分基础知识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。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。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，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。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。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夜间突发噪声，其最大值不得超过标准值15dB(A).质量标准质量标准环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008）类别IIIIIIIV昼间55606570夜间45505555I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行。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行。II类标准适用于居住、商业和工业混杂区及商业中心区。类标准适用于居住、商业和工业混杂区及商业中心区。III类标准适用于工业区。类标准适用于工业区。IV类标准适用于交通干线道路两侧区域。类标准适用于交通干线道路两侧区域。排放标准排放标准夜间频繁突发的噪声，其峰值不准超过标准值夜间频繁突发的噪声，其峰值不准超过标准值10dB(A)；夜间偶然；夜间偶然突发的噪声，其峰值不准超过标准值突发的噪声，其峰值不准超过标准值15dB(A).等效声级Leq,单位dB(A)环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）施工阶段施工阶段主要声源主要声源噪声限值噪声限值昼间昼间夜间夜间土石方阶段土石方阶段推土机、挖掘机、装载机推土机、挖掘机、装载机75755555打桩阶段打桩阶段各种打桩机各种打桩机8080禁止施工禁止施工结构阶段结构阶段混凝土搅拌机、振捣棒、电锯混凝土搅拌机、振捣棒、电锯70705555装修阶段装修阶段吊车、升降机吊车、升降机65655555等效声级Leq,单位dB(A)表中所列噪声值是指与敏感区域相应的建筑施工场地边界线处的限值表中所列噪声值是指与敏感区域相应的建筑施工场地边界线处的限值.如有几个施工阶段同时进行，以高噪声阶段的限值为准。如有几个施工阶段同时进行，以高噪声阶段的限值为准。排放标准排放标准环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90）等效声级等效声级Leq,单位单位dB(A)昼间昼间70夜间夜间60排放标准排放标准铁路边界指的是距铁路外轨中心线30m处。环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90）等效声级等效声级Leq,单位单位dB(A)昼间昼间70夜间夜间60排放标准排放标准铁路边界指的是距铁路外轨中心线30m处。环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识社会生活环境噪声排放标准（GB 223372008）排放标准排放标准环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识社会生活环境噪声排放标准（GB 223372008）排放标准排放标准环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识社会生活环境噪声排放标准（GB 223372008）排放标准排放标准环境噪声标准第一部分第一部分基础知识基础知识城市区域环境噪声测量方法(GB/T14623-93)机场周围飞机噪声测量方法(GB9661-88)工业企业厂界噪声测量方法(12349-90)建筑施工场界噪声测量方法(12524-90)铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90）声学 环境噪声测量方法（GB/T3222-94）环境监测技术规范（噪声部分）噪声测量方法标准：第一次课作业问题问题1 1：声音在真空中能传播吗？为什么？声音在真空中能传播吗？为什么？问题问题2 2：声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？第三次课作业计算题2：已知某建筑工地有6台挖掘机，单独施工时在某测点的声压级分别为68dB、74dB、68dB、77dB、80dB、71dB,求6台挖掘机同时施工时在此测点产生的总声压级。计算题1：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73dB,求8台挖掘机同时施工时在此测点产生的总声级。计算题3：在进行企业厂噪声测量时，测得机器运转时噪声声级为82dB(A)，机器停止时测得背景噪声声级为76dB(A),求机器产生的噪声值。第一次课作业问题问题2 2：声环境质量标准和噪声排放标准分别是针对声音产生三要素的声环境质量标准和噪声排放标准分别是针对声音产生三要素的哪个要素的？哪个要素的？问题问题1 1：声级与声压级是否相同？如不同，区别在哪里？声级与声压级是否相同？如不同，区别在哪里？第二次课作业计算题计算题2 2：已知铁路边某测点火车经过时的声压级为已知铁路边某测点火车经过时的声压级为76dB,76dB,火车不经过时的火车不经过时的声压级为声压级为6868dBdB，求火车在这一测点产生的噪声值。求火车在这一测点产生的噪声值。计算题计算题3 3：连续测得某公路旁测点声级连续测得某公路旁测点声级,共共5050个数据，由大到小排列后，发现第个数据，由大到小排列后，发现第4 4、5 5、6 6个数据依次为：个数据依次为：8181，8181，8080；第；第9 9、1010、1111个数据依次为个数据依次为7676，7474，7474；第；第2323、2424、2525个数据依次为个数据依次为6565，6464，6363；第；第3838、3939、4040个数据依个数据依次为次为5656，5656，5555。试求。试求该测点的该测点的噪声峰值、中值和本底值。噪声峰值、中值和本底值。第二次课作业计算题计算题4 4：已知某技改项目，原有：已知某技改项目，原有3 3台机器，每台机器单独运行台机器，每台机器单独运行时在某测点的声压级均为时在某测点的声压级均为80dB80dB；技改后，拆除了原有的其中；技改后，拆除了原有的其中2 2台台机器，并增加了机器，并增加了1 1台新机器，新机器单独运行时在该测点的声压台新机器，新机器单独运行时在该测点的声压级为级为80dB80dB。根据测量，所有机器不运行时该点的声压级为。根据测量，所有机器不运行时该点的声压级为40dB40dB。求技改后在此测点产生的声压级。求技改后在此测点产生的声压级。计算题计算题3:3:有一台破碎机，距某厂界有一台破碎机，距某厂界32m32m，该厂界与，该厂界与2 2类区相邻；类区相邻；据测量，距破碎机据测量，距破碎机2m2m处处A A声级为声级为85dB(A)85dB(A)；破碎机昼间；破碎机昼间工作工作8 8小时，夜间工作小时，夜间工作0.50.5小时。厂界外某居民建筑距小时。厂界外某居民建筑距破碎机的距离为破碎机的距离为40m40m。破碎机不运行时，测得厂界处及。破碎机不运行时，测得厂界处及居民楼外等效声级昼间为居民楼外等效声级昼间为57dB(A)57dB(A)，夜间为，夜间为45dB(A)45dB(A)。试分析：试分析：（1 1）厂界噪声达标情况。）厂界噪声达标情况。（2 2）该居民建筑室外噪声达标情况。）该居民建筑室外噪声达标情况。