第七章教案.doc

华北水利水电学院教案
授课时间
年 月 日 第 周 星期 第 大节
授课地点

实到人数

授课题目
§6.1-3 噪声污染监测
授课专业
班级

教学目的
与
教学要求
掌握噪声的概念、分类、危害；掌握噪声监测方法
主
要
内
容
一、噪声的概念、分类、危害
1、噪声的定义
2、噪声的特征
3、噪声的危害
二、 噪声监测参数
计权声级、等效连续声级、累积统计声级、噪声污染级、昼夜等效声级
三、 噪声测量仪器结构、原理、操作方法；
四、掌握噪声监测方法
重点与难点
噪声的分类、危害；等效连续声级、计权声级、声级计；噪声监测
噪声的叠加和相减计算
教学方法
手段（教具）
多媒体技术与板书相结合的课堂讲授；课间讨论；课后作业
参考资料
吴同华. 环境监测技术实习. 北京：化学工业出版社：教材出版中心，2003。
课后作业与
思考题
1、三个声源作用于某一点的声压级分别为65dB、68dB和71dB，求同时作用于这一点的总声压级是多少？
2、在铁路旁某处测得：货车通过时，在2.5min内的平均声压级为72dB；客车通过时，在2.5min内的平均声压级为72dB；无车通过时的环境噪声约为60dB；该处白天12h内共有65列火车经过，其中货车45列、客车20列，试计算该地点白天的等效连续声级。
教学后记

第六章 噪声污染监测
讲稿部分
教学过程
时间分配
一、噪声的概念、分类和危害
1、定义：声音：受作用的空气发生振动，当振动频率在20-20000Hz时作用于人的耳鼓膜而产生的感觉。
噪声：为人们生活和工作所不需要的声音。
2、噪声的分类
1）机理分类
从噪声发生的机理，可将噪声分为三大类：
(1)空气动力性噪声：是由气体振动产生的，当气体中存在涡流或发生压力突变时引起气体的扰动。
(2)机械性噪声：是固体振动产生的，在撞击、摩擦、交变作用应力作用下，机械金属板、轴承、齿轮等发生的振动。
(3)电磁性噪声：是由于磁场脉动、磁致伸缩、电源频率脉动等引起电气部件的振动而产生的。
2） 按来源分类
一是交通噪声：指机动车辆、船舶、航空器等交通运输工具在运行过程中产生的噪声；
二是工厂噪声：指工矿企业在生产活动中各种机械设备产生的噪声；
三是建筑施工噪声：指在施工活动中由各种建筑施工机械运转时产生的噪声；
四是社会生活噪声：指人类的社会活动和家庭活动产生的噪声。
五是自然噪声：指除去交通、工业、建筑施工、社会生活噪声的其他噪声。
3、环境噪声的主要特征
(1) 噪声是感觉公害
(2) 噪声具有局限性和分散性
4、噪声的危害
(1)损伤听力，造成噪声性耳聋：在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（120分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生永久性的听力损失，过强的噪声还能杀伤人体。
(2)干扰睡眠
(3)干扰语言通讯。
(4)影响人的心理变化
(5)能诱发多种疾病
二、 噪声监测参数
1、声功率、声强和声压
2、分贝、声功率级、声强级和声压级
3、噪声的叠加和相减
（1）噪声的叠加
两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。
声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强:I总= I1+I2。但声压不能直接相加。
总声压级： LP=10lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]
式中 LP——总声压级，dB；
LP1——声源1的声压级，dB；
LP2——声源2的声压级，dB。
如LP1=LP2，即两个声源的声压级相等，则总声压级：
LP =LP1+10lg2≈LP1+3(dB)
（2）噪声的相减
噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声相减问题。通常是指噪声源的声级比背景噪声高，但由于后者的存在使测量读数增高，需要减去背景噪声。方法是：以LP>LP1，按图11-2查得ΔLP，则LP2=LP-ΔLP

图 为背景噪声修正曲线，

例：为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为104dB,当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大小。
解：设有背景噪声时测得的噪声为LP，背景噪声为LP1，机器实际噪声级为LP2。由题意可知LP-LP1=4dB，从图中可查得ΔLP=2.2dB,因此该机器的实际噪声声级为：LP2=LP -ΔLP=104dB-2.2dB=101.8dB。
4、响度和响度级
5、 A计权声级
为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，有关人员在噪声测量仪器——声级计中设计了一种特殊滤波器，叫计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而叫计权声压级或计权声级，简称声级。通用的有A、B、C、D四种计权声级。
A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性；人们发现A声级(LA)用来作噪声度量标准，能较好地反映出人们对噪声吵闹的主观感觉。因此，A声级几乎成为一切噪声评价的基本值。对稳定噪声可以直接用A声级评价。
6、 等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级
等效连续声级反映在声级不稳定的情况下，人实际所接受的噪声能量的大小，它是一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。
Leq=10lg[1/T100.1LAdt]
式中：LA—— 某时刻t的瞬时A声级（dB）；
T —— 规定的测量时间（s）。
如果数据符合正态分布，则可用下面近似公式计算：
Leq≈L50+d2/60,
d=L10-L90
其中L10、L50、L90为累积百分声级，其定义是：
L10——测量时间内，10%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值；
L50——测量时间内，50%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；
L90——测量时间内，90%的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值；
d——噪声的起伏程度。
累积百分声级L10、L50和L90的计算方法有两种：其一是在正态概率纸上画出累积分布曲线，然后从图中求得；另一种简便方法是将测定的一组数据（例如100个），从小到大排列第10个数据即为L90，第50个数据即为L50，第90个数据即为L10。

（2）噪声污染级
许多非稳态噪声的实践表明，涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大，并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。经实验证明，在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声比较恰当。故噪声污染级（LNP）公式为：
LNP = Leq + Kσ
式中：K——常数，对交通和飞机噪声取值2.56；
σ——噪声测量的标准偏差。
（3）昼夜等效声级
也称日夜平均声级，符号“Ldn”。用来表达社会噪声昼夜间的变化情况，昼夜等效声级Ldn表达式为：
Ldn=10lg
式中：Ld——白天的等效声级，时间从6∶00－22∶00，共16个小时；
Ln——夜间的等效声级，时间从22∶00－第二天的6∶00，共8个小时。
为表明夜间噪声对人的烦扰更大，故计算夜间等效声级这一项时应加上10dB。

三、噪声监测仪器
常用的测量仪器有声级计、频谱分析仪、自动记录仪、录音机和实时分析仪等
声级计工作原理是：声压大小经传声器后转换成电压信号，此信号经前置放大器放大后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。
具体内容见课件图片

四、噪声监测

城市环境噪声监测包括：城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、城市环境噪声长期监测和城市环境中扰民噪声源的调查测试等。
1、城市区域环境噪声监测
基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。仪器使用前应按规定进行校准，检查电池电压，测量后要求复校一次，前后灵敏度不大于2dB。
布点：将要普查测量的城市分成等距离网格（例如500m×500m），测量点设在每个网格中心，若中心点的位置不宜测量（如房顶、污沟、禁区等），可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于100个。
测量：测量时一般应选在无雨、无雪时（特殊情况除外），声级计应加风罩以避免风噪声干扰，同时也可保持传声器清洁。四级以上大风应停止测量。声级计可以手持或固定在三角架上。传声器离地面高1.2米。放在车内的，要求传声器伸出车外一定距离，尽量避免车体反射的影响，与地面距离仍保持1.2米左右。如固定在车顶上要加以注明，手持声级计应使人体与传声器距离0.5米以上。测量的量是一定时间间隔（通常为5秒）的A声级瞬时值，动态特性选择慢响应。
测量时间：分为白天（6：00-22：00）和夜间（22：00-6：00）两部分。随地区和季节不同，上述时间可稍作更改。
测点选择：测点附近有什么固定声源或交通噪声干扰时，应加以说明。按上述规定在每一个测量点，连续读取100个数据（当噪声涨落较大时应取200个数据）代表该点的噪声分布。白天和夜间分别测量，测量的同时要判断和记录周围声学环境，如主要噪声来源等。
数据处理：由于环境噪声是随时间而起伏的非稳态噪声，因此测量数据一般用统计噪声级或等效连续A声级表示，即把测定数据代入有关公式，计算L10、L50、L90、Leq的算术平均值（L）和最大值及标准偏差（σ），确定城市区域环境噪声污染情况。
评价方法：
1)数据平均法：将全部网点测得的连续等效A声级做算术平均运算，所得到的算术平均值就代表某一区域或全市的总噪声水平。
2)图示法：即用区域噪声污染图表示。为了便于绘图，将全市各测点的测量结果以5dB为一等级，划分为若干等级（如56-60，61-65，66-70…分别为一个等级），然后用不同的颜色或阴影线表示每一等级，绘制在城市区域的网格上，用于表示城市区域的噪声污染分布。
2、城市交通噪声监测
布点：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边的人行道上，离马路20cm，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。
测量：测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据。测量的同时记录车流量（辆/h）。
数据处理：测量结果一般用统计噪声级和等效连续A声级来表示。将每个测点所测得的200个数据按从小到大顺序排列，第20个数据即为L90，第100个数据即为L50，第180个数据即为L10。经验证明城市交通噪声测量值基本符合正态分布，因此，可直接用近似公式计算等效连续A声级和标准偏差值。
Leq≈L50+d2/60， d= L10-L90
评价方法：
（1）数据平均法：全市测量结果应得出全市交通干线的L10、L50、L90、Leq平均值L和最大值、标准偏差，以作为城市间比较。

式中：l ——全市交通干线的总长度（km）；
lk——第k段干线的长度（km）；
Lk——第k段干线测得的等效声级Leq或统计声级L10（dB）。
（2）图示法：即用噪声污染图表示。当用噪声污染图表示时，评价量为Leq或L10，按5dB一等级，以不同颜色或不同阴影线划出每段马路的噪声值，即得到全市交通噪声污染分布图。
3、工业企业噪声监测
测点选择的原则是：
（1）若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间择1-3个测点；
（2）若车间内各处声级波动大于3dB，则应按声级大小，将车间分成若干区域，任意两区域的声级应大于或等于3dB，而每个区域内的声级波动必须小于3dB，每个区域取1-3个测点。这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。
（3）如为稳态噪声则测量A声级，记为dB（A）；如为不稳态噪声，测量等效连续A声级。测量时使用慢档，取平均读数。
（4）测量时要注意减少环境因素对测量结果的影响，如应注意避免或减少气流、电磁场、温度和湿度等因素对测量结果的影响。
4、工业企业厂界噪声监测
测量工业企业厂界噪声应在工业企业边界线1m处进行。据初测结果，声级每涨落3dB布一个测点。如边界模糊，以城建部门划定的建筑红线为准。如与居民住宅毗邻时，应取该室内中心点的测量数据为准，此时标准值应比室外标准值低10dB(A)。如边界设有围墙、房屋等建筑物时，应避免建筑物的屏障作用对测量的影响。
计数特性选择A声级，动态特性选择慢响应。稳态噪声，取一次测量结果。非稳态噪声的声级涨落在3～10dB范围，每隔5s连续读取100个数据；声级涨落在10dB以上，连续读取200个数据，求取各测点等效声级值。
测量应在工业企业的正常生产时间内进行。必要时，适当增加测量次数。

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