物理性污染控制-第二章-噪声污染及其控制-第3节环境噪声评价与标准.ppt

第三节第三节 环境噪声评价与标准环境噪声评价与标准 3.1 环境环境噪声的评价量和评价方法 3.2 环境噪声标准.3.1 噪声的评价量和评价方法噪声的评价量和评价方法 噪声评价量建立的原则：p不同频率的声音对人的影响不同；p不同环境对人的影响不同；p噪声出现的时间不同对人的影响不同；p同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同。.1、响度、响度o响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，是描述声音大小是描述声音大小 的主观感觉量。的主观感觉量。o不仅取决于声音的强度不仅取决于声音的强度(如声压级如声压级)，还与它的，还与它的频率及波形有关。频率及波形有关。o响度的单位是宋响度的单位是宋(sone)，符号是，符号是“N”。o频率为频率为1000Hz，声压级为，声压级为40dB时的响度为时的响度为1宋。宋。3.1.1 响度和响度级.2、响度级、响度级o把1000Hz的纯音作为标准，某个声音的感觉一样响时，就把1000Hz纯音的声压级定义为该声音的响度级。符号为LN，单位为方(phon)。o例如：某噪声听起来与声压级为80dB、频率为1000Hz声音一样响，则该噪声的响度级80phon。o响度与响度级的关系：.o等等响响曲曲线线：对各个频率的声音作试听比较，以频率为横坐标，声压级为纵坐标，得到的响度相同的等值线，通常称为等响曲线。（p31）.图图2-10等响曲线等响曲线.o同一条等响曲线上各点的声音频率和声压级不同，但响度级相同；o等响曲线反映人耳对高频声敏感的特性，特别是对30005000Hz的声音特别敏感。在在噪噪声声控控制制时时，首首先先应应该该降降低低中中、高高频频的的刺刺耳耳噪噪声声。o声声压压级级高高于于100dB，等等响响曲曲线线较较为为平平坦坦。说说明明当当声声音音强强度度达达到到一一定定程程度度之之后后，频频率率对对响响度的影响不大，而主要取决于声压级。度的影响不大，而主要取决于声压级。.3.1.2 A声级声级o使用频率计权网络使用频率计权网络(滤波器滤波器)测得的声压级称为声级；测得的声压级称为声级；o根据滤波器特点分：根据滤波器特点分：A声级、声级、B声级、声级、C声级、声级、D声级；声级；o分别表示分别表示dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)。o人耳无法测定声音的频率成分和相应的强度，只能利人耳无法测定声音的频率成分和相应的强度，只能利用测量仪器用测量仪器声级计来测定，为了模拟人耳的听觉声级计来测定，为了模拟人耳的听觉特性，在声级计中安装一个滤波器（对不同频率的声特性，在声级计中安装一个滤波器（对不同频率的声音进行一定的衰减和放大），使它对频率的判别与人音进行一定的衰减和放大），使它对频率的判别与人耳相似。耳相似。.oA、B和和C声声级级的的主主要要差差别别在在于于对对低低频频成成分分的的衰衰减程减程 度，度，A衰减最多，衰减最多，B其次，其次，C最少。最少。.oA声级能很好的评价连续而稳定的噪声，被各国用于有各种噪声源存在的城市噪声评价。oB声级：为评价6070phon左右的噪声而提出。现在已经很少使用。oC声级用于评价高响度的噪声。也很少使用；有时用于代替总声压级的测量。oD声级主要用于航空噪声的评价。.3.1.3等效连续等效连续A声级声级oA声级对不连续的噪声不合适，采用等效连续A声级评价这种非稳态噪声。o定义：用能量平均方法，以一个连续不变的A声级来表示某段时间内噪声声级，符号“Leq”。o数学表达式：.如测量是在同样的采样时间间隔，则表达式变为：如测量是在同样的采样时间间隔，则表达式变为：.3.1.4 昼夜等效声级oLd：昼间(06:00-22:00)噪声能量等效A声级；oLn：夜间(22:00-06:00)噪声能量等效A声级。昼夜等效声级表示一昼夜昼夜等效声级表示一昼夜24h噪声的等效作用，噪声的等效作用，用来评价区域环境的影响。用来评价区域环境的影响。.o连续等效声级反映了噪声对人体的影响，但未能反映噪声的起伏程度；因而采用累计百分数声级来评价噪声。o累计百分数声级Ln表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n。o描述了噪声随时间的变化特性。o例如L10=70dB，表示声级高于70dB时间占10，其余90的时间内噪声级均低于70dB。3.1.5 累计百分数声级（统计声级）累计百分数声级（统计声级）.o通常，L90表示本底噪声，L50表示中值噪声级，L10表示噪声峰值。o累计百分数声级一般用于有较好正态分布的噪声评价，当符合正态分布时，其与等效声级的关系为：oL10用于评价涨落较大的噪声时，与人的主观反用于评价涨落较大的噪声时，与人的主观反应相关性较好。已被美国联邦公路局作为公路应相关性较好。已被美国联邦公路局作为公路设计噪声限制的评价量。设计噪声限制的评价量。.3.1.6 室内噪声的评价量室内噪声的评价量?1.更佳噪声标准（PNC）曲线:pPNC曲线代号均为曲线通过中心频率1000Hz时的声压级数值，如PNC-45曲线，表示这条曲线在1kHz处的声压级为45dB.p 适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特 别噪声环境要求的场所的设计。.计算方法：o测各频带声压级；o将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较,得到各频带对应的PNC曲线号数；o最大号数即为所测环境的噪声评价值。更佳噪声标准（更佳噪声标准（PNC）曲线）曲线.一个噪音的频谱为：一个噪音的频谱为：31.5Hz(40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB);250Hz(55dB);500Hz(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);4000Hz(45dB);8000Hz(45dB)例题一例题一 估算噪音的噪声评价数估算噪音的噪声评价数PNC=59 dB PNC=59 dB.2.噪声评价数（噪声评价数（NR）曲线）曲线(P38)倍频带中心频倍频带中心频倍频带中心频倍频带中心频率率率率/Hz/Hza ab b636335.535.50.7900.79012512522220.870.8725025012120.930.935005004.84.80.9740.974100010000 01 120002000-3.5-3.51.0151.015f=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dBf=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dBLp=NR x b+aLp=NR x b+af=1000Hz,Lp=NR=60dBf=1000Hz,Lp=NR=60dB已知已知NRNR与倍频带的中心频率，计算中心频率对应的声压级与倍频带的中心频率，计算中心频率对应的声压级.求NR值的步骤：o测各频带的声压级；o将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较即可以得到各频带的NR值；o取其中最大的NR值（取整数）即为该噪声的评价数NR；.一个噪音的频谱为：一个噪音的频谱为：31.5Hz(40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB);250Hz(55dB);500Hz(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);4000Hz(45dB);8000Hz(45dB)例题二例题二 估算噪音的噪声评价数估算噪音的噪声评价数NR=58 dB NR=58 dB.3.2.1 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10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条3.2 环境噪声的评价标准环境噪声的评价标准.1 1、声环境质量标准、声环境质量标准标准名称标准名称标准编号标准编号实施时间实施时间声环境质量标准GB 3096-20082008-10-1机场周围飞机噪声环境标准GB 9660-881988-11-1城市区域环境振动标准GB 10070-88 1989-7-1标准名称标准名称标准编号标准编号 实施时间实施时间环境影响评价技术导则声环境 HJ2.4-2009 2010-04-1 环境保护标准环境保护标准 3.2.2 环境噪声标准.2 2、环境噪声排放标准、环境噪声排放标准标准名称标准名称标准名称标准名称标准编号标准编号标准编号标准编号实施时实施时实施时实施时间间间间工业企业厂界环境噪声排放标准工业企业厂界环境噪声排放标准GB 12348GB 12348-200820082008-10-2008-10-1 1社会生活环境噪声排放标准社会生活环境噪声排放标准GB 22337GB 22337-200820082008-10-2008-10-1 1摩托车和轻便摩托车定置噪声排放限值摩托车和轻便摩托车定置噪声排放限值及测量方法及测量方法GB 4569GB 4569-2005 2005 2005-7-12005-7-1摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法及测量方法GB 16169GB 16169-200520052005-7-12005-7-1三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法（中国限值及测量方法（中国I I、IIII阶段）阶段）GB 19757GB 19757-200520052005-7-12005-7-1汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法GB 1495-GB 1495-2002 2002 2002-10-2002-10-1 1汽车定置噪声限值汽车定置噪声限值GB 16170-96GB 16170-96 1997-1-11997-1-1建筑施工场界噪声限值建筑施工场界噪声限值GB 12523-90GB 12523-90 1991-3-11991-3-1铁路边界噪声限值及其测量方法铁路边界噪声限值及其测量方法GB 12525-90GB 12525-90 1991-3-11991-3-1.3 3、相关监测规范、方法标准、相关监测规范、方法标准标准名称标准名称标准名称标准名称标准编号标准编号标准编号标准编号实施时实施时实施时实施时间间间间工业企业厂界环境噪声排放标准工业企业厂界环境噪声排放标准GB 12348-GB 12348-200820082008-10-2008-10-1 1社会生活环境噪声排放标准社会生活环境噪声排放标准GB 22337-GB 22337-200820082008-10-2008-10-1 1摩托摩托/轻便摩托定置噪声排放限值及测量轻便摩托定置噪声排放限值及测量方法方法GB 4569-2005 GB 4569-2005 2005-7-12005-7-1摩托摩托/轻便摩托加速行驶噪声限值及测量轻便摩托加速行驶噪声限值及测量方法方法GB 16169-GB 16169-200520052005-7-12005-7-1三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法（中国限值及测量方法（中国I I、II II阶段）阶段）GB 19757-GB 19757-200520052005-7-12005-7-1声屏障声学设计和测量规范声屏障声学设计和测量规范HJ/T 90-2004HJ/T 90-20042004-10-2004-10-1 1汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法GB 1495-2002 GB 1495-2002 2002-10-2002-10-1 1城市区域环境噪声适用区划分技术规范城市区域环境噪声适用区划分技术规范GB/T 15190-GB/T 15190-94941994-10-1994-10-1 1声学声学 机动车辆定置噪声测量方法机动车辆定置噪声测量方法GB/T 14365-GB/T 14365-93 93 1993-12-1993-12-1 1建筑施工场界噪声测量方法建筑施工场界噪声测量方法GB 12524-90GB 12524-90 1991-3-11991-3-1铁路边界噪声限值及其测量方法铁路边界噪声限值及其测量方法GB 12525-90GB 12525-90 1991-3-11991-3-1城市区域环境振动测量方法城市区域环境振动测量方法GB 10071-88GB 10071-88 1989-7-11989-7-1机场周围飞机噪声测量方法机场周围飞机噪声测量方法GB/T 9661-88GB/T 9661-881988-11-1988-11-1 1.各类车辆定置噪声A声级限值(dB)车辆类型车辆类型燃料种类燃料种类19981998年年1 1月月1 1日前出厂日前出厂19981998年年1 1月月1 1日后出厂日后出厂轿车轿车汽油汽油87878585微型客车、货车微型客车、货车汽油汽油90908888轻型客车、货车、轻型客车、货车、越野车越野车汽油汽油 n4300r/minn4300r/minn4300r/min柴油柴油94949797100100929295959898中、大型客车、中、大型客车、货车货车汽油汽油柴油柴油97971031039595101101大型货车大型货车额定功率额定功率N147kWN147kWN147kW10110110510599991031034.产品噪声标准产品噪声标准.地点地点等级等级地面线路测地面线路测量量地下线路测地下线路测量量一级一级74748484司机室司机室二级二级三级三级7777888887879090客室客室一级一级二级二级三级三级767679798282868689899292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（LPA）(dB).5.噪声排放标准a.a.各类厂界噪声标准各类厂界噪声标准等级等级昼间昼间夜间夜间55554545606050506565555570705555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；类标准适用于居类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；住、商业、工业混杂区及商业中心区；类标准适用于工业区；类标准适用于工业区；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。.b.b.不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级Leq)Leq)施工阶施工阶段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夜间噪声限值声限值土石方土石方推土机、挖掘机、装载推土机、挖掘机、装载机机75755555打桩打桩各种打桩机各种打桩机8585禁止施禁止施工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70705555装修装修吊车、升降机吊车、升降机65655555.适用区域适用区域标准值标准值L LWECPNWECPN(dB)(dB)一类区域一类区域7070二类区域二类区域7575c.机场周围飞机噪声标准值及适用区域机场周围飞机噪声标准值及适用区域 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。.常用的环境常用的环境噪声的评价量思考思考.吸声吸声控制混响声（反射声）控制混响声（反射声）o室内噪声包括声源直接传来的直达声和室内室内噪声包括声源直接传来的直达声和室内各壁面反射来的混响声。各壁面反射来的混响声。o吸声：声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减少过程，称为吸声。o吸声技术：通过吸声材料和吸声结构来降低吸声技术：通过吸声材料和吸声结构来降低噪声的技术。噪声的技术。o一般通过吸声控制可使室内降低一般通过吸声控制可使室内降低35dB(A)，使用噪声严重的车间降噪使用噪声严重的车间降噪610dB(A)。第四节第四节 噪声控制技术噪声控制技术吸声吸声.u 吸声系数：材料吸收的声能(包括吸收的和透射 的)与入射到材料上的总声能的比值。4.1.1 表示材料吸声性能的量4.1 吸声材料吸声材料p 一般在一般在0-1之间，值愈大，材料吸声性能愈好之间，值愈大，材料吸声性能愈好p 声波被完全反射，声波被完全反射，a=0，材料不吸声；，材料不吸声；p 声波被完全吸收，声波被完全吸收，a=1，声波全部被吸收。，声波全部被吸收。.吸吸声声系系数数除除与与材材料料本本身身的的结结构构、性性质质、使使用用条条件件有关外，还与声波人射角和频率有关。有关外，还与声波人射角和频率有关。u 吸声量：吸声量：吸声系数与吸声面积的乘积，也称等吸声系数与吸声面积的乘积，也称等 效吸声面积，即：效吸声面积，即：A吸声量，吸声量，m2；a某频率声波的某频率声波的吸声系数；吸声系数；S吸声面积，吸声面积，m2.如如果果组组成成室室内内各各壁壁面面的的材材料料不不同同，则则壁壁面面在在某某频频率下的总吸声量为：率下的总吸声量为：Ai第第i种材料组成的壁面的吸声量，种材料组成的壁面的吸声量，Si第第i种材料组成的壁面的的面积，种材料组成的壁面的的面积，ai第第i种材料在某频率下的吸声系数。种材料在某频率下的吸声系数。.4.1.2 吸声技术的基本类型吸吸声声技技术术多孔性吸声材料多孔性吸声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空间吸声体空间吸声体吸声尖劈吸声尖劈微穿孔板共振吸声结构微穿孔板共振吸声结构薄板共振吸声结构薄板共振吸声结构.几种多孔性吸声材料几种多孔性吸声材料珍珠岩珍珠岩吸声吸声板板 聚脂纤维吸音棉聚脂纤维吸音棉 超细超细玻璃棉玻璃棉卷材卷材 木丝吸音板木丝吸音板聚酯纤维吸音棉聚酯纤维吸音棉 4.1.3 多孔吸声材料多孔吸声材料.木制多孔吸音装饰板，被广泛的木制多孔吸音装饰板，被广泛的运用在视听室，歌剧院等空间运用在视听室，歌剧院等空间 吸音石膏板造型天花，不但具备功吸音石膏板造型天花，不但具备功能性，同时也十分有设计感能性，同时也十分有设计感 .1.吸声机理o声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络振动，到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络振动，由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能转化为热能而消耗，从的摩擦阻力，使声能转化为热能而消耗，从而达到吸声的效果。而达到吸声的效果。o多孔吸收材料常用于高、中频的吸收。多孔吸收材料常用于高、中频的吸收。.2.吸声材料构造特性F材料的孔隙率一般在70%以上，多数达到90%左右；F孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；F微孔应相互贯通，而不封闭；F微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。.a.材料厚度的影响厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大（高频音在材料表面就被吸收）。响不大（高频音在材料表面就被吸收）。3.影响材料吸声的因素影响材料吸声的因素.b.材料的密度或孔隙率o孔孔隙隙率率：材材料料内内部部孔孔洞洞体体积积与与材材料料总总体体积积的比值。的比值。o存存在在一一个个最最佳佳吸吸声声性性能的密度范围。能的密度范围。o厚厚度度不不变变，增增大大密密度度，可可提提高高中中低低频频的的吸吸声声系数。系数。.c.材料中空腔的影响a 随空气层厚度增加而增加，但有限制随空气层厚度增加而增加，但有限制.d.护面层的影响o作用：保护吸声材料，防止污染环境。o种类：护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等o要求：要有良好的通气性。.e.温度、湿度的影响o温度升高，吸声效温度升高，吸声效果降低。果降低。o温度降低，提高低温度降低，提高低频声的吸收效果。频声的吸收效果。.o湿度增大，吸声性湿度增大，吸声性能降低，而且从高能降低，而且从高频开始。频开始。.主要种类主要种类主要种类主要种类常用材料实例常用材料实例常用材料实例常用材料实例使用情况使用情况使用情况使用情况纤纤纤纤维维维维材材材材料料料料有机有机有机有机纤维纤维纤维纤维材料材料材料材料动物纤维：毛毡动物纤维：毛毡动物纤维：毛毡动物纤维：毛毡价格昂贵，使用较少。价格昂贵，使用较少。价格昂贵，使用较少。价格昂贵，使用较少。植物纤维：麻绒、海草、椰子丝植物纤维：麻绒、海草、椰子丝植物纤维：麻绒、海草、椰子丝植物纤维：麻绒、海草、椰子丝防火、防潮性能差，原料来源广，便防火、防潮性能差，原料来源广，便防火、防潮性能差，原料来源广，便防火、防潮性能差，原料来源广，便宜。宜。宜。宜。无机无机无机无机纤维纤维纤维纤维材料材料材料材料玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松散纤维易污染环境或散纤维易污染环境或散纤维易污染环境或散纤维易污染环境或 难以加工成制品。难以加工成制品。难以加工成制品。难以加工成制品。矿渣棉：散棉、矿棉毡矿渣棉：散棉、矿棉毡矿渣棉：散棉、矿棉毡矿渣棉：散棉、矿棉毡吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成碎末，污染环境施工扎手。碎末，污染环境施工扎手。碎末，污染环境施工扎手。碎末，污染环境施工扎手。纤维材纤维材纤维材纤维材料制品料制品料制品料制品软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等装配式加工，多用于室内吸声。装配式加工，多用于室内吸声。装配式加工，多用于室内吸声。装配式加工，多用于室内吸声。颗颗颗颗粒粒粒粒材材材材料料料料砌块砌块砌块砌块矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖吸声砖吸声砖吸声砖多用于砌筑界面较大的消声装置。多用于砌筑界面较大的消声装置。多用于砌筑界面较大的消声装置。多用于砌筑界面较大的消声装置。板材板材板材板材珍珠岩吸声装饰板珍珠岩吸声装饰板珍珠岩吸声装饰板珍珠岩吸声装饰板质轻、不燃、保温、隔热。质轻、不燃、保温、隔热。质轻、不燃、保温、隔热。质轻、不燃、保温、隔热。泡泡泡泡沫沫沫沫材材材材料料料料泡沫泡沫泡沫泡沫塑料塑料塑料塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料吸声性能不稳定，吸声系数使用前需吸声性能不稳定，吸声系数使用前需吸声性能不稳定，吸声系数使用前需吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测实测实测实测其他其他其他其他吸声型泡沫玻璃吸声型泡沫玻璃吸声型泡沫玻璃吸声型泡沫玻璃强度高强度高强度高强度高 、防水、不燃、耐腐蚀、防水、不燃、耐腐蚀、防水、不燃、耐腐蚀、防水、不燃、耐腐蚀加气混凝土加气混凝土加气混凝土加气混凝土微孔不贯通，使用少微孔不贯通，使用少微孔不贯通，使用少微孔不贯通，使用少常用吸声材料的使用情况.p 吸声机理：(亥亥姆姆霍霍兹兹共共振振原原理理)当当共共振振吸吸声声结结构构的的固固有有频频率率与与入入射射声声波波的的频频率率一一致致时时，产产生生共共振振，将将部部分分振振动动转转化化为为热热能能，达到吸声效果。达到吸声效果。4.2 吸声结构吸声结构p 吸声结构的吸声结构的特点：特点：低频吸收性能好；低频吸收性能好；装饰性强；装饰性强；强度足够；强度足够；声学性能易于控制。声学性能易于控制。.4.2.1常用的吸声结构F1.薄板共振吸声结构F2.穿孔板吸声结构F3.微穿孔板吸声结构.1.薄板共振吸声结构o吸声机理：薄板振动消耗声能。发生共振时声能消耗最大。o系统共振频率：空空气气层层薄薄板板材材料料 M0,面密度；L，空气层厚度o吸声频带：80-300Hz，o吸声系数：0.20.5o薄板厚度：3-6mmo空气层厚度：3-10mm.1.薄板共振吸声结构1空气层厚度为02空气层厚度为100mm；3空气层厚度为300mm。.2.穿孔板吸声结构（P47)单孔时系统共振频率：单孔时系统共振频率：多孔时系统共振频率：.2.穿孔板吸声结构（P47)oo吸声机理：在封闭的空腔壁上开一个吸声机理：在封闭的空腔壁上开一个小孔与外部空气相通。腔体中的空气小孔与外部空气相通。腔体中的空气具有弹性，相当于弹簧，孔颈中的空具有弹性，相当于弹簧，孔颈中的空气柱具有一定质量，相当于质量块。气柱具有一定质量，相当于质量块。声波入射到共振器时，激发颈中空气声波入射到共振器时，激发颈中空气柱做往复运动。空气柱与颈壁的摩擦柱做往复运动。空气柱与颈壁的摩擦阻尼，使部分声能转化为热能而耗损，阻尼，使部分声能转化为热能而耗损，从而达到吸声目的。当声波频率与共从而达到吸声目的。当声波频率与共振器固有频率一致时，发生共振，空振器固有频率一致时，发生共振，空气柱运动加速，振幅和振速达到最大，气柱运动加速，振幅和振速达到最大，因而阻尼最大，消耗声能最多。因而阻尼最大，消耗声能最多。.o穿孔率（P）=穿孔面积/总面积 穿孔面积越大，吸声频率越高。o吸声频带：低中频噪声，o吸声系数：0.4-0.7o薄板厚度：2-5mmo孔 径：2-4mmo穿 孔 率：1%-10%.铝穿孔吸声板铝穿孔吸声板 .3.微穿孔板吸声结构金属微穿孔吸声板金属微穿孔吸声板 .吸声机理：oo在厚度小于在厚度小于1mm1mm的金属薄板上穿孔径小于的金属薄板上穿孔径小于1mm1mm、穿、穿孔率为孔率为1%5%1%5%的小孔，后部留一定厚度的空气层，的小孔，后部留一定厚度的空气层，起到共振薄板的作用；起到共振薄板的作用；oo对于高频声波，相当于多孔吸声材料（微孔板孔小、对于高频声波，相当于多孔吸声材料（微孔板孔小、开孔率低）；对中低频声波，微孔板相当于共振薄开孔率低）；对中低频声波，微孔板相当于共振薄板损耗声能。板损耗声能。oo通过调整双层微孔板间距控制吸收频率：通过调整双层微孔板间距控制吸收频率：2030mm:2030mm:主要吸收低频声波；主要吸收低频声波；10mm +D+=/200,14lg16/200,8lg16m2kgm2m1Rm2m1m2kgm2m1Rm2m1R隔声量的估算:空气层附加隔声量，空气层附加隔声量，P63P63.（2）多层复合隔声结构 由几层面密度或性质不同的板材组成的隔声结构，层间填充阻尼材料或多孔吸声材料或空气层。o各层材料的声阻抗不匹配，分层界面上声波产生多次反射，阻抗相差越大，声能反射越多，隔音越好。o各层板材的共振频率和临界吻合频率错开，改善共振和吻合效应造成的隔声低谷。o阻尼材料可以减弱板的振幅，对共振频率和吻合效应频率出现的隔声低谷起抑制作用。.（1）隔声罩主要结构形式局部开敞型固定密封型3、隔声罩.活动密封型通风散热型.（2）隔声罩的基本构造.(3)隔声罩的插入损失(P72)全封闭的隔声罩的插入损失：IL:隔声罩设置前后，同一接收点的声压级之差TL:隔声罩罩壁的隔声量：内饰吸声材料的吸声系数.（4）隔声罩的设计要点选择适当的材料和形状罩壁采用轻薄材料时，壁面上适当处理（加筋、涂组尼层），减弱共振和吻合效应。隔声罩的内表面进行吸声处理隔声罩的密封隔声罩与设备、基座不能有刚性接触，以免形成生声桥，传递声波，降低隔声性能。.4、隔声间.（1）隔声间的结构.隔声间的声学评价（P66 纠正）a.组合墙的平均隔声量与平均透声系数：.b.隔声间的插入损失：P72 :隔声间的平均隔声量IL：隔声间隔墙两边的声压级差（NR）：隔声间的总吸声量S:隔声间的内表面总面积.隔声间设计要点合适的材料孔洞和缝隙的影响通风换气口的设计.（2）隔声门.(3)隔声窗.5、隔声屏障.o用用来来阻阻挡挡声声源源与与接接收收点点间间直直达达声声的的障障板板称称为为隔隔声声屏屏障障，一一般般用用于于车车间间或或办办公公室室内内、道道路路两侧。两侧。o隔声屏障的隔声原理：隔声屏障的隔声原理：可以将高频声反射回去，可以将高频声反射回去，使屏障后形成使屏障后形成“声影区声影区”，在声影区内噪声明，在声影区内噪声明显降低。对低频声，由显降低。对低频声，由于绕射的结果，隔声效于绕射的结果，隔声效果较差。果较差。.（1）隔声屏障的基本形式.（2）插入损失：声波绕射路径差：声波绕射路径差a:声源到屏顶距离声源到屏顶距离b:接收者到屏顶距离接收者到屏顶距离d:声源与接收者之间声源与接收者之间的直线距离的直线距离.（3）隔声屏障设计要点声屏障的隔声量应比设计目标值大声屏障应有足够的高度声屏障应尽量靠近噪声源应尽可能采用吸声型声屏障（尤其是在混响声场场合）.确定受声点允许的噪声级和各频带声压级5.3 隔声设计程序根据声源特性估算受声点的各频带声压级选择合适的隔结构与构件了解环境特点，选定噪声控制标准计算各频带所需隔声量与构件的插入损失比较.o消消声声器器：是是让让气气流流通通过过使使噪噪声声衰衰减减的的装装置置，安安装装在在气气流流通通过过的的管管道道中中或或进进排排气气口口上上，有有效地降低空气动力性噪声。效地降低空气动力性噪声。第六节 消声器.o通过频率：具有此频率的声波会无衰减地通过消声器而达不到消声的目的。o高频失效：对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高至一定限度时，由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料，消声量明显下降，这一现象称之为高频失效。.6.1 消声器性能评价6.1.1 声学性能声学性能1、插插入入损损失失 LIL：系系统统中中插插入入消消声声器器前前后后在在系系统统外某点测得的声压级之差。外某点测得的声压级之差。.2、传传递递损损失失 LR：消消声声器器进进口口端端声声功功率率级级与与出出口口端端声功率级之差。声功率级之差。3、减噪量、减噪量LNR：消声器进口端面测得的平均声压消声器进口端面测得的平均声压 级与出口端测得的平均声压级差。级与出口端测得的平均声压级差。.6.1.2 消声器综合性能要求：消声器综合性能要求：o消消声声：在在正正常常工工作作状状况况下下，要要求求在在较较宽宽的的频频带带范范围围有有较较大大的的消消声声量量，特特别别是是对对突突出出频频带带的噪声必须保证其消声量。的噪声必须保证其消声量。o空空气气动动力力性性能能：对对气气流流的的压压力力损损失失要要小小，压压力力和和功功率率损损失失在在允允许许范范围围内内，基基本本不不影影响响设设备的动力性能。备的动力性能。o空空间间位位置置及及构构造造：位位置置合合理理，构构造造尽尽量量简简单单、便便于于装装卸卸。所所用用结结构构和和材材料料要要坚坚固固耐耐用用，满满足各种使用环境下的声学性能稳定。足各种使用环境下的声学性能稳定。.6.2 消声器的分类消消声声器器 阻性消声器阻性消声器抗性消声器抗性消声器阻抗复合式消声器阻抗复合式消声器微穿孔板消声器微穿孔板消声器扩张室消声器扩张室消声器共振腔消声器共振腔消声器干涉式消声器干涉式消声器无源消声器无源消声器有源消声器有源消声器.6.2.1 阻性消声器1、阻性消声原理：利用吸声材料消声的吸收型消声器。吸声材料固定在气流通道内，利用声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦阻力和粘性阻力将声能转化为热能，达到消声目的。与电学类比，吸声材料相当于电阻，故称阻性消声器。.优点：在较宽的中、高频范围内消声，特别对刺耳 的高频声消声效果明显。缺点：在高温、高速、含水蒸汽、含尘、含油以及 对吸声材料有腐蚀性的气体中寿命短，消声效果差；对低频噪声消声效果不理想。.(2)片式消声器优点：结构不复杂，中、高频消声效果好，阻力系数较小。.(3)折板式消声器o 增加声波反射次数，更多地与吸声材料接触，提高了高频消声效果。o 优点：适用于压力和噪声较高的设备。o 缺点：大大增加了阻力损失。.（4）声流式消声器o 增加反射次数，并对某些频率产生吻合振动。o 优点：高消声、低阻损（无折角），阻力系数介于片式和折板式消声器之间，适用大断面流通管道。o 缺点：加工复杂，造价较高。.(5)蜂窝式消声器o优点：中、高频消声效果好，可根据不同的适应 范围，设计单元结构。o缺点：阻力损失较大，阻力系数一般在1-1.5之 间，用于风量较大、流速较低的情况。.（6）室式消声器o优点：消声频带较宽，消声量较大。o缺点：阻力损失较大，占用空间也大，一般适用 于低速进排风消声。.（7）迷宫式消声器o 优点：可用于流量大、流速低，要求消声量高 的情况。o 缺点：气流速度不能过大，否则产生的阻力损 失较大。.(8)盘式消声器o优点：阻损小，体积小，重量轻、安装简便o用于锅炉鼓风机进风口消声、各类风机进风口或管道开口端。隔声罩、室顶部的散热消声器风口。.（9）弯头式 结构简单、体积小，占地少，在通风空调工程中应用普遍.6.2.2 抗性消声器o抗性消声器，利用抗性消声器，利用声波的反射或干涉声波的反射或干涉进行消声，进行消声，借助管道截面的突变或旁设共振腔。借助管道截面的突变或旁设共振腔。o优点：优点：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，流速较大，洁净要求较高的条件有优势。流速较大，洁净要求较高的条件有优势。对低频噪声有较好的效果。对低频噪声有较好的效果。o常见的有常见的有扩张室式扩张室式、共振腔式共振腔式。.1.扩张室式消声器o利用管道横断面的扩张和收缩引起的反射和干涉现象进行消声。.o S2和S1比例决定消声量，比例越大，消声量越大。o l决定消声频率。.b.改善消声特性的方法o多节扩张室串联多节扩张室串联.o 在扩张室内插入内接管在扩张室内插入内接管.2.共振式消声器o 利用共振吸声原理进行消声。.6.2.3 阻抗复合式消声器（P87：自学）由阻性消声器与抗性消声器组合而成，常用形式：见右图.6.2.4 微穿孔板消声器消消声声原原理理：微微穿穿孔孔板板消消声声器器是是一一种种高高声声阻阻、低低声声质质量量的的吸吸声声元元件件。微微穿穿孔孔板板孔孔小小，声声阻阻大大，提提高高了了结结构构的的吸吸声声系系数数。低低穿穿孔孔率率降降低低了了其其声声质质量量，使使吸吸声声频频带带宽宽度度得得到到展展宽宽，同同时时微微穿穿孔孔板板后后面面的的空空腔腔能能有有效控制共振吸收峰的位置。效控制共振吸收峰的位置。.6.3.1 消声设计原则(1)(1)根据所需噪声量、空气动力性能要求以及设备管道根据所需噪声量、空气动力性能要求以及设备管道 中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声器的类型。器的类型。噪声源噪声源具体采取措施具体采取措施低、中频为主（离心式通风机）低、中频为主（离心式通风机）阻性或阻抗复合式消声器阻性或阻抗复合式消声器带宽噪声源（高速旋转鼓风机、燃气轮带宽噪声源（高速旋转鼓风机、燃气轮机）机）阻抗复合式消声器或微穿孔板消声器阻抗复合式消声器或微穿孔板消声器脉动性低频噪声源（空气内燃机）脉动性低频噪声源（空气内燃机）抗性消声器或微穿孔板消声器抗性消声器或微穿孔板消声器高压、高速排气放空噪声（排气噪声）高压、高速排气放空噪声（排气噪声）小孔消声器小孔消声器潮湿高温、油雾，有火焰空气动力设备潮湿高温、油雾，有火焰空气动力设备抗性消声器或微穿孔板消声器抗性消声器或微穿孔板消声器6.3 消声设计消声设计.(2)据声源空气动力性能的要求，考虑消声器的空 气动力性能，使消声器的阻力损失控制在机械设 备正常的工作范围内；(3)设计消声器时，考虑到气流再生噪声的影响，使 气流再生噪声小于环境允许的噪声级；(4)注意消声器和管道中的气流速度；(5)还应该考虑到隔声及坚固耐用、体积大小与空气 机械设备匹配问题。.6.3.2 消声设计程序噪声源现场调查噪声源现场调查及特性分析及特性分析验算其消声效果（上下截止频率的检验、验算其消声效果（上下截止频率的检验、消声器的压力损失、实际消声效果）消声器的压力损失、实际消声效果）