噪声污染及控制.pptx
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1、1960年,日本广岛一男子被附近工厂发 出的噪声折磨烦恼万分,最后把工厂主 杀死。1961年,一名日本青年从新泻来到东京 找工作,由于铁路附近,日夜噪声折 磨,患失眼症,自杀。河北省迁安市建昌营镇塘坊村村民何文臣,自1995年开始在自家院内开办饮料厂,因使用农用三轮车运货噪声较大,致使相邻居住的村民患上神经症,双方就噪声污染发生多次纠纷,但未能得到解决。2001年7月,万田林自缢身亡。v思考:什么是噪声,噪声的来源是什么?噪声污染的特点、危害?噪音的计算?控制噪声污染的措施和技术?一一 物理学定义物理学定义一种能量的传播作用于人耳而引起的感觉v不规则的、间歇的、随机的声振动不规则的、间歇的、随
2、机的声振动v有用频带内不和谐的声干扰有用频带内不和谐的声干扰噪声定义一一 环境学定义环境学定义次声波:频率小于20Hz超声波:频率大于20kHz可听声:频率在20Hz与20kHz之间在可听声内,凡是人们不需要的声音,就是噪声。在可听声内,凡是人们不需要的声音,就是噪声。v过响声;过响声;v妨碍声;妨碍声;v不愉快声;不愉快声;v无影响声无影响声 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。的噪声。噪声定义一一 来源来源 工业噪声工业噪声 建筑施工噪声建筑施工噪声 交通运输噪声交通运输噪声 社会生活噪声社会生
3、活噪声城市环境噪声70的来源。汽车噪声一般为8992dB;电喇叭为90110dB;汽喇叭(火车)105110dB。v机械声:碰撞、摩擦机械声:碰撞、摩擦v空气动力性空气动力性v电磁电磁 噪声来源噪声的危害噪声的危害1 1、噪声对听力的损伤、噪声对听力的损伤v长期在强噪声环境下工作,会使内耳听觉组织受到损伤,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;造成耳聋;慢性的噪声性耳聋慢性的噪声性耳聋v听力正常(听力损失在听力正常(听力损失在15dB15dB以内以内);接近正常(听力损失;接近正常(听力损失151525dB)25dB);轻度耳聋(听力损失;轻度耳聋(听力损失252540d
4、B)40dB);中度耳聋;中度耳聋(听力损失(听力损失404065dB)65dB);重度耳聋(听力损失;重度耳聋(听力损失65dB65dB以上)以上)。v噪声级在噪声级在80dB80dB以内,才能保证人们长期工作不发生耳聋。以内,才能保证人们长期工作不发生耳聋。在在90dB90dB以下,只能保证以下,只能保证8080的人工作的人工作4040年后不会耳聋;年后不会耳聋;85dB85dB仍会有仍会有1010的人产生噪声性耳聋。的人产生噪声性耳聋。v强噪声性耳聋,或爆震性耳聋强噪声性耳聋,或爆震性耳聋3 3、噪声能诱发疾病、噪声能诱发疾病v长期暴露在强噪声环境下,会引起人体的紧张反应,长期暴露在强噪
5、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;使肾上腺素分泌增加,引起心率加快,血压升高;v噪声会引起消化系统的疾病,引起消化不良,诱发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;胃肠粘膜溃疡;v会引起疲劳、头晕及记忆力衰退,诱发神经衰弱症。会引起疲劳、头晕及记忆力衰退,诱发神经衰弱症。噪声的危害噪声的危害噪声的危害噪声的危害2、噪声对睡眠的干扰、噪声对睡眠的干扰v40dB的连续噪声可使的连续噪声可使10的人睡眠受到影的人睡眠受到影响;响;70dB的连续噪声可使的连续噪声可使50的人受到影的人受到影响;响;v40dB的突发性噪声可使的突发性噪声可使1
6、0的人惊醒,到的人惊醒,到60dB时,可使时,可使70的人惊醒。的人惊醒。4 4、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰v当人们交谈距离为当人们交谈距离为1 1米时,平均声级为米时,平均声级为65dB65dB;v当环境噪声级高于语言声级当环境噪声级高于语言声级10dB10dB时,谈话声音时,谈话声音会被环境噪声完全掩盖;会被环境噪声完全掩盖;v当噪声级超过当噪声级超过90dB90dB时,即使大喊大叫也难以进时,即使大喊大叫也难以进行正常交谈。行正常交谈。噪声的危害噪声的危害噪声的危害噪声的危害5 5、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害、特强噪声会对仪器设备和建筑
7、结构造成危害v当噪声级超过当噪声级超过135dB135dB时,电子仪器的连接部位会时,电子仪器的连接部位会出现错动,微调元件发生偏移,使仪器发生故障出现错动,微调元件发生偏移,使仪器发生故障而失效;而失效;v当超过当超过150dB150dB时,仪器的元件可能失效或损坏;时,仪器的元件可能失效或损坏;v当噪声超过当噪声超过140dB140dB时,轻型建筑物会遭受损伤。时,轻型建筑物会遭受损伤。噪声标准噪声标准v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技术方法标准三类(一)我国环境噪声允许范围(一)我国环境噪声允许范围
8、 19801980年根据生理和心理学研究,结合我国的实际情况,制定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。了我国环境噪声允许范围。(二)城市区域环境噪声标准(二)城市区域环境噪声标准(GB3096-93GB3096-93)v按区域功能划分的(三)听力保护标准(三)听力保护标准工业企业噪声卫生工业企业噪声卫生标准标准(GBJ8785)噪声级噪声级分贝(分贝(A)工作时间(小时)工作时间(小时)现有企业现有企业新建、改建、扩建企业新建、改建、扩建企业90858938849691299941不得超过不得超过115(三)听力保护标准(三)听力保护标准工业企业噪声卫生工业
9、企业噪声卫生标准标准(GBJ8785)v工作环境噪声每增加工作环境噪声每增加3dB3dB,工作时间就必须减,工作时间就必须减少一半。少一半。v噪声剂量或噪声暴露率噪声剂量或噪声暴露率D D为:为:实际暴露的小时数实际暴露的小时数T T实实除以允许暴露的小时数除以允许暴露的小时数T T。即:即:D D T T实实/T/T,如,如D1D1,则现场工作人员接受,则现场工作人员接受的噪声超过标准。的噪声超过标准。v如果接受的噪声不是一固定噪声级,则:如果接受的噪声不是一固定噪声级,则:D D T T实实1 1/T/T1 1 T T实实2 2/T/T2 2(四)机动车辆噪声标准(四)机动车辆噪声标准v声
10、速:声速:声波的传播速度,用c表示,m/s;v波长:波长:连续两个波峰或波谷间的距离,用 表示,表示,m.m.v频率和周期:频率和周期:连续两个波峰或波谷间的时间间隔称为周期(周期(T T,s s)。周期的倒数为频率频率(f,Hzf,Hz):P=1/fP=1/f =c/f=c/f噪声的物理量度噪声的物理量度噪声的物理量度噪声的物理量度声压声压p pv当有声波存在时,在媒质中产生的压强的增量。当有声波存在时,在媒质中产生的压强的增量。单位:单位:PaPa或或brbr;1Pa1Pa10 br=1N/m10 br=1N/m2 2。v人耳可听声压范围为人耳可听声压范围为210210-5-520Pa20
11、Pa,其中,其中,210210-5-5PaPa称为听阈,称为听阈,20Pa20Pa称为痛阈。称为痛阈。v有效声压有效声压pepe:一段时间内声压的均方根值。由于人耳无法:一段时间内声压的均方根值。由于人耳无法感受声压的起伏,只能感受一个稳定的有效声压。感受声压的起伏,只能感受一个稳定的有效声压。2 2、声能量、声能量v由于声扰动,声波在媒质中传播,产生由于声扰动,声波在媒质中传播,产生动能和形变的势能。动能和势能之和即动能和形变的势能。动能和势能之和即为声能量。单位:为声能量。单位:J Jv声场:空间中存在声波的区域。声场:空间中存在声波的区域。3 3、声功率、声功率WWv声功率就是指声源在单
12、位时间内辐射出来的总声功率就是指声源在单位时间内辐射出来的总声能量。单位:声能量。单位:WW。v对于自由空间的点声源:对于自由空间的点声源:WW球球4r4r2 2p p2 2/c/cv对于放在具有反射的地面上的点声源:对于放在具有反射的地面上的点声源:WW半球半球2r2r2 2p p2 2/c/c4 4、声强、声强I Iv单位时间内,通过和声波射线垂直的单位面积内的声能单位时间内,通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强,即在传播方向上通过单位面积上的声功率。量称为声强,即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单位:单位:W/mW/m2 2。v对于自由空间的平面声波和球面波:对于自由空间的
13、平面声波和球面波:I IW/SW/Spupup p2 2/c/cv声强与离开声源的距离有关:声强与离开声源的距离有关:对于自由空间的点声源:对于自由空间的点声源:I I球球W/W/(4r4r2 2)对于放在具有反射的地面上的点声源:对于放在具有反射的地面上的点声源:I I球球W/W/(2r2r2 2)声波的测量单位声波的测量单位1 1、级的概念、级的概念v1 1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数,个量的级是这个量与同类基准值之比的对数,用用L L表示。表示。v表达式:表达式:vr r1010时,级的单位为贝(耳)。时,级的单位为贝(耳)。vr re e时,级的单位为奈培(时,级的单位为奈培
14、(NpNp)。)。1Np1Np8.686dB8.686dB主要声学量的级和基准主要声学量的级和基准名称名称定义定义基准值基准值声压级(气体中)声压级(气体中)Lp20lg(p/p0)P020Pa声压级(液体中)声压级(液体中)Lp20lg(p/p0)P01Pa振动加速度级振动加速度级La20lg(a/a0)P01m/s2振动速度级振动速度级Lv20lg(v/v0)v01nm/s振动位移级振动位移级Ld20lg(d/d0)d011012m力级力级LF20lg(F/F0)F01N声功率级声功率级LW10lg(W/W0)W01 1012W声强级声强级LI10lg(I/I0)I01 1012W/m2声
15、波的测量单位声波的测量单位2、声压级、声压级LpvLp20lg(p/p0)vLp为声压级,单位为声压级,单位dB;p为有效声压,为有效声压,Pa;基准声;基准声压压p02105 Pa。v对于听阈对于听阈Lp0;对于痛阈;对于痛阈Lp120dB。某些环境下的声压和声压级某些环境下的声压和声压级环境环境声压声压(Pa)声压级声压级(dB)锅炉排气放空,距喷口锅炉排气放空,距喷口1米米200140铆钉枪,大型罗茨风机铆钉枪,大型罗茨风机63130汽车喇叭,距人汽车喇叭,距人1米,大型球磨机米,大型球磨机20120柴油机柴油机6.3110离心风扇离心风扇0.6390公共汽车上公共汽车上0.2080城市
16、噪声,街道上城市噪声,街道上0.06370普通说话普通说话0.02060电风扇,微电机附近电风扇,微电机附近0.006350安静房间安静房间0.002040轻声耳语轻声耳语0.0006330树叶飘动声树叶飘动声0.0002020农村静夜农村静夜0.00006310可听可听0.0000200声波的测量单位声波的测量单位3、声强级、声强级LIvLI10lg(I/I0)vLI为声强级,单位为声强级,单位dB;I为声强,瓦为声强,瓦/米米2;基准声强;基准声强I011012瓦瓦/米米2。vLI=10lg(I/I0)=10lg(p2/p02)声波的测量单位声波的测量单位4、声功率级、声功率级LWvLW1
17、0lg(W/W0)vLW为声功率级,单位为声功率级,单位dB;W为声功率,瓦;为声功率,瓦;基准声功率基准声功率W011012瓦。瓦。噪声级的合成噪声级的合成1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。2、声强级:声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。、声强级:声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。假设有假设有n个噪声源同时存在,声强与声强级分别为个噪声源同时存在,声强与声强级分别为I1、I2、In和和L1、L2、Ln。则:。则:L110lg I1/I0,L210lg I2/I0,Ln10lg In/I0 。I1/I010 0.1L1,I2/I
18、010 0.1L2,In/I010 0.1Ln 。所以,总声强级所以,总声强级L10lg(I1/I0 I2/I0 In/I0)10lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)噪声级的合成噪声级的合成3、声压级:能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各、声压级:能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各声压排放之和。声压排放之和。假设有假设有n个噪声源同时存在,声压与声压级分别为个噪声源同时存在,声压与声压级分别为p1、p2、pn和和L1、L2、Ln。则:。则:Lp120lg p1/p0,Lp220lg p2/p0,Lpn20lg pn/p0。(p1/p0)210 0.1Lp1,
19、(p1/p0)2 10 0.1Lp2,(p1/p0)210 0.1Lpn 。所以,总声压级所以,总声压级Lp10lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)噪声级的合成噪声级的合成4、n个相同噪声级合成的总噪声级个相同噪声级合成的总噪声级L10lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)10lg(n 10 0.1L1)L110lgnv当当n2时,时,LL110lg2 L13即表示两个相同的声压级相加,能量增加一倍,即表示两个相同的声压级相加,能量增加一倍,声级增加声级增加3dB。噪声级的合成噪声级的合成5、不同噪声级的合成、不同噪声级的合成假设存在两个噪声源,声压级
20、分别为假设存在两个噪声源,声压级分别为L1、L2,且,且L1L2,则设噪声合成的附加值为则设噪声合成的附加值为L,则,则LL1 L其中其中L可查表,根据表可知,当可查表,根据表可知,当L1-L26dB时,时,L1dB,所以当两个声源中的一个噪声级超出另所以当两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级一个噪声级68dB,则较弱的噪声可以忽略不计。,则较弱的噪声可以忽略不计。两噪声级合成的附加值两噪声级合成的附加值L1-L2(dB)L(dB)0312.522.131.841.551.261.070.880.690.5100.4声波的传播声波的传播(一)距离衰减(一)距离衰减1 1、声源、声源v点声源:
21、当声源的尺寸远小于测点到声源的距离时,声波点声源: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。以球面波的形状较均匀地向各个方向辐射。v线声源:如一列较长的列车;公路上长的车队等。线声源:如一列较长的列车;公路上长的车队等。v面声源:如透过一个壁面向开阔空间传播。面声源:如透过一个壁面向开阔空间传播。(一)距离衰减(一)距离衰减2、点声源的距离衰减、点声源的距离衰减v对于自由空间对于自由空间(球面波)(球面波)声强:声强:IW/(4r2););声功率级:声功率级:LW LP+20lgr11v对于半自由空间对于半自由空间(球面波)(球面波)声强:声强:IW/(2
22、r2););声功率级:声功率级:LW LP+20lgr8v距离距离r1与与r2之间的声级差为:之间的声级差为:LW=LP(r1)20lgr111(8)LP(r2)20lgr211(8)即:即:LP LP(r1)LP(r2)20lgr2/r1当当r2/r12,衰减衰减6dB,即距离增加,即距离增加1倍,声压级衰减倍,声压级衰减6dB。(一)距离衰减(一)距离衰减3 3、线声源的距离衰减、线声源的距离衰减v面积面积S S2rl2rl;声强:;声强:I IW/W/(2rl2rl););v声功率级:声功率级:L LWW L LP P+10lg+10lg(2rl2rl )v线声源线声源为无线长线声源为无
23、线长线声源,则:,则:距离距离r1r1与与r2r2之间的声级差为:之间的声级差为:L LP P L LP P(r1)(r1)L LP P(r2)(r2)10lgr2/r110lgr2/r1当当r2/r1r2/r12 2,衰减衰减3dB3dB,即距离增加,即距离增加1 1倍,声压级衰减倍,声压级衰减3dB3dB。(二)空气吸收的衰减(二)空气吸收的衰减v声波在空气中传播时,因空气的粘滞性和热传导,在压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。为空气吸收。v衰减的大小与声源的频率、空气
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