第9章噪聲污染與防治措施

1、第9章 聲學(xué)環(huán)境保護第一節(jié)第一節(jié) 概述概述擾人們正常生活和工作，污染聲學(xué)環(huán)境的社會公害。 環(huán)境噪聲：凡是不需要的，使人厭煩并對生產(chǎn)和生活有環(huán)境噪聲：凡是不需要的，使人厭煩并對生產(chǎn)和生活有 防礙的聲音。防礙的聲音。一、環(huán)境噪聲的主要特征局限性：影響范圍局限性分散性：噪聲源分散性暫時性：沒有污染物、不積累、不持久二、噪聲源及其分類聲源：聲是由物體振動而產(chǎn)生的，因此把振動的固體、液體和氣體稱為聲源。聲的三要素：聲源、介質(zhì)、接收器產(chǎn)生機理：機械噪聲、空氣動力性噪聲、電磁性噪聲噪聲來源：工廠噪聲、交通噪聲、施工噪聲、社會生活噪聲、自然噪聲n隨時間變化：穩(wěn)態(tài)噪聲和非穩(wěn)態(tài)噪聲（瞬態(tài)、周期性起伏、脈沖、無規(guī)則

2、）n傳播影響范圍：點聲源、線聲源、面聲源 面聲源：工廠噪聲、施工噪聲、社會噪聲 線聲源：交通噪聲 點聲源：單個小型設(shè)備（幾何尺寸遠小于 噪聲影響預(yù)測距離）三、環(huán)境噪聲的影響三、環(huán)境噪聲的影響n對人體生理的影響 聽力損傷 對睡眠干擾 對交談、工作思考的干擾 對人的心理影響：煩躁、感覺嘈鬧、易激動、易怒 對兒童的智力發(fā)育影響 對動物：鳥類羽毛脫落，不下蛋，甚至內(nèi)出血，直至死亡。第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境噪聲評價環(huán)境噪聲評價一、環(huán)境噪聲評價基礎(chǔ)知識（一）噪聲的度量1、聲壓與聲壓級聲壓：有聲波時，媒質(zhì)的壓力與靜壓的差值。單位：N/m2或微巴(ubar)聲壓級：是聲壓的平方與頻率為1000Hz純聲聽閾聲壓平方比

3、值的對數(shù)值，并取其1/10作為單位，定名為分貝（dB）。Lp=10*lg(p2/p02)=20lg(p/p0)(基準聲壓p0=210-5N/m2，1000Hz的聽閾聲壓) 當(dāng)聲頻為1000Hz時，人耳可聽聲壓范圍為210-520Pa，其中， 210-5Pa稱為聽閾，20Pa稱為痛閾。聲壓級的引入，使人的聽力從聽閾到痛閾的范圍變?yōu)?120dB。 n0-20分貝 很靜、幾乎感覺不到；n20-40分貝 安靜、猶如輕聲絮語；n40-60分貝 一般、普通室內(nèi)談話；n60-70分貝 吵鬧、有損神經(jīng)；n70-90分貝 很吵、神經(jīng)細胞受到破壞。n90-100分貝 吵鬧加劇、聽力受損；n100-120分貝 難以

4、忍受，一分鐘即暫時致聾n120分貝以上：全聾聲壓級迭加兩個不同的聲音疊加L1+2=L1+10lg1+10-0.1(L1-L2) L1-L2:兩個聲壓級之差，總是大減小N個相同聲音疊加L1+2+.+N=Lp1+10lgN聲壓級L1=100分貝，L2=94分貝則合成聲壓級L1+2=100+10lg1+10-0.1(100-94) =101分貝假設(shè)假設(shè)有有n個噪聲源同時存在，聲壓與聲壓級分別為個噪聲源同時存在，聲壓與聲壓級分別為p1、 p2、 pn和和L1、 L2、 Ln。則：。則：Lp120lg p1/p0， Lp220lg p2/p0， ，Lpn20lg pn/p0 。（p1/p0）210 0.

5、1Lp1， （p1/p0）2 10 0.1Lp2， ， （p1/p0）210 0.1Lpn。所以，總聲壓級所以，總聲壓級Lp10lg（ 10 0.1Lp110 0.1Lp2 10 0.1Lpn ） (1) n個相同噪聲級合成的總噪聲級個相同噪聲級合成的總噪聲級L10lg（ 10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln ） 10lg（n 10 0.1L1 ）L110lgnn當(dāng)當(dāng)n2時，時， LL110lg2 L13即表示兩個相同的聲壓級相加，能量增加一倍，即表示兩個相同的聲壓級相加，能量增加一倍，聲級增加聲級增加3dB。(2) 不同不同噪聲級的合成噪聲級的合成假設(shè)存在兩個噪聲源，聲壓級分別

6、為假設(shè)存在兩個噪聲源，聲壓級分別為L1、L2，且，且L1L2 ，則有：，則有：LL110lg（ 10 0.1L110 0.1L2） L1 10lg 10 0.1L1 10 0.1L2）/ 10 0.1L1 10lg 1+ 10 0.1(L1-L2 )設(shè)噪聲合成的附加值設(shè)噪聲合成的附加值L 10lg 1+ 10 0.1(L1-L2 )，則，則LL1 L其中其中L可查表，根據(jù)表可知，當(dāng)可查表，根據(jù)表可知，當(dāng)L1-L26dB時，時， L1，則現(xiàn)場工作人員接受的噪，則現(xiàn)場工作人員接受的噪聲超過標準。聲超過標準。n如果接受的噪聲不是一固定噪聲級，則：如果接受的噪聲不是一固定噪聲級，則：D T實實1/T1

7、 T實實2/T2 （三）聽力保護標準（三）聽力保護標準工業(yè)企業(yè)噪工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準聲衛(wèi)生標準（GBJ8785）n實例實例1：某現(xiàn)有企業(yè)某車間有一臺機床，運轉(zhuǎn)時：某現(xiàn)有企業(yè)某車間有一臺機床，運轉(zhuǎn)時A聲級為聲級為111dB，試問工人在該噪聲環(huán)境下，每日累積最長工作時間，試問工人在該噪聲環(huán)境下，每日累積最長工作時間為多少？為多少？n解：根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準，解：根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準，99dB時為時為1小時，聲級每小時，聲級每升高升高3dB，工作時間縮短一半，則：，工作時間縮短一半，則：1119912dB，12/34，即工作時間為，即工作時間為1/241/16小時小時4分鐘。分鐘。n實例實例

8、2：某工人在車床上工作，某工人在車床上工作，8 8小時定額生產(chǎn)小時定額生產(chǎn)140140個零件，個零件，每個零件加工每個零件加工2 2分鐘，車床分鐘，車床 工作時聲級為工作時聲級為93dB(A)93dB(A)。試計算噪。試計算噪聲劑量聲劑量(D)(D)，并以現(xiàn)有企業(yè)標準評價是否超過安全標準。，并以現(xiàn)有企業(yè)標準評價是否超過安全標準。n解：完成定額工作量所需時間：解：完成定額工作量所需時間：T T實實 1402280分鐘分鐘 噪聲劑量噪聲劑量D280/（460）1.17 1，超標。，超標。（四）機動車輛噪聲標準（四）機動車輛噪聲標準四、噪聲污染控制技術(shù)四、噪聲污染控制技術(shù)（一）噪聲的控制原理（一）噪

9、聲的控制原理n噪聲傳播的噪聲傳播的三要素：三要素：噪聲源、傳播途徑和接受者；噪聲源、傳播途徑和接受者；n噪聲控制原理噪聲控制原理：最根本方法是在聲源上控制它。：最根本方法是在聲源上控制它。此外，可在此外，可在噪聲到達耳膜之前，采取阻尼、隔振、噪聲到達耳膜之前，采取阻尼、隔振、吸聲、隔聲、消聲器、個人防護和建筑布局等七吸聲、隔聲、消聲器、個人防護和建筑布局等七大措施，盡力減弱或降低聲源的振動，或?qū)鞑ゴ蟠胧?，盡力減弱或降低聲源的振動，或?qū)鞑ブ械穆暷芪盏?，或設(shè)置障礙，使聲音全部或部中的聲能吸收掉，或設(shè)置障礙，使聲音全部或部分反射出去，減弱噪聲對耳膜的作用。分反射出去，減弱噪聲對耳膜的作用。（二

10、）噪聲的控制途徑（二）噪聲的控制途徑1、從聲源上降低、從聲源上降低噪聲噪聲 原則：用無聲的或低噪聲的工藝和設(shè)備代替高噪聲的工藝和原則：用無聲的或低噪聲的工藝和設(shè)備代替高噪聲的工藝和設(shè)備。設(shè)備。提高機器加工精度，注意維修，避免或減少由于過大的磨提高機器加工精度，注意維修，避免或減少由于過大的磨擦和振動激發(fā)噪聲擦和振動激發(fā)噪聲改革工藝，如焊接代替鉚接，液壓或磨擦壓力代替錘打。改革工藝，如焊接代替鉚接，液壓或磨擦壓力代替錘打。 但許多情況下，由于技術(shù)和經(jīng)濟原因，直接治理聲源不可能，但許多情況下，由于技術(shù)和經(jīng)濟原因，直接治理聲源不可能，如廠房搬遷難，提高機器性能降噪有限等。如廠房搬遷難，提高機器性能降

11、噪有限等。（二）噪聲的控制途徑（二）噪聲的控制途徑2、在傳播途徑上控制噪聲、在傳播途徑上控制噪聲（1）吸聲吸聲聲波在傳播過程中發(fā)生摩擦和阻尼，能降低聲波在傳播過程中發(fā)生摩擦和阻尼，能降低1015dB。n吸聲材料（內(nèi)部要多孔、孔孔要相連通且這些孔要與外界吸聲材料（內(nèi)部要多孔、孔孔要相連通且這些孔要與外界連通）：玻璃棉、泡沫塑料、吸聲磚等；連通）：玻璃棉、泡沫塑料、吸聲磚等；n吸收結(jié)構(gòu)：共振吸聲、薄板吸聲、微孔板吸聲結(jié)構(gòu)等。吸收結(jié)構(gòu)：共振吸聲、薄板吸聲、微孔板吸聲結(jié)構(gòu)等。（2）隔聲隔聲使聲能受到阻擋而不能直接通過，能降低使聲能受到阻擋而不能直接通過，能降低1035dB 。n隔聲墻、隔聲罩、隔聲間和

12、聲屏障等隔聲墻、隔聲罩、隔聲間和聲屏障等（3）隔振與阻尼隔振與阻尼防止振動能量從振源傳播出去。如金防止振動能量從振源傳播出去。如金屬彈簧、橡膠墊等。屬彈簧、橡膠墊等。（4）消聲消聲只能降低空氣動力設(shè)備的進排氣口噪聲或沿只能降低空氣動力設(shè)備的進排氣口噪聲或沿管道傳播的噪聲，可降低管道傳播的噪聲，可降低2040dB 。主要有阻性、抗性。主要有阻性、抗性及復(fù)合性消聲器等及復(fù)合性消聲器等。（5）有源減噪有源減噪利用電子線路和擴聲設(shè)備產(chǎn)生與噪聲的利用電子線路和擴聲設(shè)備產(chǎn)生與噪聲的相位相反的聲音，來抵消原有的噪聲。相位相反的聲音，來抵消原有的噪聲。（二）噪聲的控制途徑（二）噪聲的控制途徑3、在接受點阻止噪

13、聲、在接受點阻止噪聲最后的辦法最后的辦法n上述兩種方法失效后，采用的方法；上述兩種方法失效后，采用的方法；n主要有耳塞、耳罩、防聲蠟棉和防護面具等。主要有耳塞、耳罩、防聲蠟棉和防護面具等。（三）噪聲控制方法吸聲消聲隔聲隔振與阻尼有源減噪技術(shù)吸聲技術(shù)原理原理：室內(nèi)聲源的聲波在被墻面、頂棚、地面及其他物體表面多次反射的過程中，通過吸聲材料裝飾在房間的內(nèi)表面，或在室內(nèi)懸掛吸聲體，從而吸掉反射聲，達到降噪的目的。n多孔吸聲材料多孔吸聲材料吸聲原理：聲波進入多孔材料后，引起材料的細孔吸聲原理：聲波進入多孔材料后，引起材料的細孔和狹縫中的空氣振動，使一部分聲能由于小孔中的和狹縫中的空氣振動，使一部分聲能由

14、于小孔中的磨擦和粘滯阻力轉(zhuǎn)化成熱能被吸收掉。磨擦和粘滯阻力轉(zhuǎn)化成熱能被吸收掉。有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)空間吸聲體空間吸聲體吸聲尖劈吸聲尖劈多孔吸聲材料對高頻噪聲吸收效果好，對于低頻噪聲，多孔吸聲材料對高頻噪聲吸收效果好，對于低頻噪聲，必須大大增加材料厚度。必須大大增加材料厚度。n共振共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)：在金屬板、薄木板上穿一些孔，并穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)：在金屬板、薄木板上穿一些孔，并在它后面設(shè)置空腔。在它后面設(shè)置空腔。薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)n微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 針對穿孔板吸聲頻率選擇性強，吸

15、聲頻帶窄的問題而開發(fā)。針對穿孔板吸聲頻率選擇性強，吸聲頻帶窄的問題而開發(fā)。多孔吸聲棉多孔吸聲棉穿孔吸聲板穿孔吸聲板微穿孔吸聲板微穿孔吸聲板吸聲劈尖吸聲劈尖消聲 消除空氣動力性噪聲的方法。消聲器就是阻止或消除空氣動力性噪聲的方法。消聲器就是阻止或減弱噪聲傳播而允許氣流通過的一種裝置。減弱噪聲傳播而允許氣流通過的一種裝置。n阻性消聲器阻性消聲器n抗性消聲器抗性消聲器n阻抗復(fù)合消聲器阻抗復(fù)合消聲器n微穿孔板消聲器微穿孔板消聲器阻性消聲器 利用吸聲材料消聲。將吸聲材料固定在氣流流動利用吸聲材料消聲。將吸聲材料固定在氣流流動的管道內(nèi)壁，或者把它按一定方式在管道內(nèi)排列組的管道內(nèi)壁，或者把它按一定方式在管道

16、內(nèi)排列組合構(gòu)成。聲波進入后，一部分聲能被吸聲材料吸收合構(gòu)成。聲波進入后，一部分聲能被吸聲材料吸收而消聲。而消聲?？剐韵暺?對低中頻噪聲效果好，耐高溫和氣體侵蝕。一般對低中頻噪聲效果好，耐高溫和氣體侵蝕。一般用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機的消聲。用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機的消聲。擴張室、共振、彎頭、屏障、穿孔片等組合阻抗復(fù)合消聲器 既有吸聲材料，又有共振腔、擴張室等濾波元件既有吸聲材料，又有共振腔、擴張室等濾波元件的消聲器。的消聲器。微穿孔板消聲器 隔聲技術(shù)把發(fā)聲物體或需要安靜的場所封閉在一個小的空間把發(fā)聲物體或需要安靜的場所封閉在一個小的空間內(nèi)，使它與周圍環(huán)境隔絕的方法。內(nèi)，使它與周圍環(huán)境隔絕的方法。n隔聲罩隔聲罩n隔聲間隔聲間n隔聲屏隔聲屏 隔振與阻尼隔振：防止機械基礎(chǔ)與其他結(jié)構(gòu)的剛性連接。隔振：防止機械基礎(chǔ)與其他結(jié)構(gòu)的剛性連接。n機器基礎(chǔ)與其他結(jié)構(gòu)間鋪設(shè)彈性軟材料機器基礎(chǔ)與其他結(jié)構(gòu)間鋪設(shè)彈性軟材料n在機器上安裝減振器在機器上安裝減振器n挖隔振溝挖隔振溝阻尼材料阻尼材料：內(nèi)損耗大的材料。一般涂層厚度為金屬：內(nèi)損耗大的材料。一般涂層厚度為金屬板厚度的板厚度的13倍。倍。 噪聲控制實景本章總結(jié)本章總結(jié)n掌握噪聲概