第五章噪聲控制

1、噪聲、水污染、空氣污染、垃圾并列為現代世界的四大公害5.1.1 什么是噪聲？ 噪聲是聲音的一種。從物理角度看，噪聲是由聲源作無規(guī)則和非周期性振動產生的聲音。從環(huán)境保護角度看，噪聲是指那些人們不需要的、令人厭惡的或對人類生活和工作有防礙的聲音。噪聲不僅有其客觀的物理特性，還依賴主觀感覺的評定。如在聽音樂時，悅耳的歌聲不是噪聲；而在人們需要休息時，鄰居傳來的音樂將成為噪聲。 5.1.2 噪聲的特點一般是聲壓級較高的，頻率特性雜亂無章的聲音。聲音 噪聲級(A) 對人的影響 火箭導彈發(fā)射150-160聽覺器官物理損傷噴氣飛機噴口130-140痛、無法忍受螺旋槳飛機、高射機槍120-130痛柴油機、球磨

2、機 110-120 難于忍受織布機、電鋸100-110較難忍受載重汽車、喧囂馬路90-100很吵大聲說話、較吵的附近70-80 較吵一般說話60-70對其他講話者有干擾普通房間50-60較靜靜 夜30-40非常靜消聲室內10-20極靜聽覺下限0-10聽(0)5.1.3 5.1.3 噪聲的來源噪聲的來源噪聲的來源主要有三種，它們是噪聲的來源主要有三種，它們是交通噪聲交通噪聲工業(yè)噪聲工業(yè)噪聲生活噪聲生活噪聲交通噪聲交通噪聲 交通噪聲交通噪聲主要是由交通工具在運行時發(fā)出來的。 如汽車、飛機、火車等都是交通噪聲源。調查表明，機動車輛噪聲占城市交通噪聲的85%。 車輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量大小有

3、密切關系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中，噪聲來回反射，顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街道上較空曠地上，聽起來要大5-10分貝。 在機動車輛中,載重汽車、裝載機等重型車輛的噪聲在90分貝，而轎車、吉普車等輕型車輛噪聲約有80-85分貝，以上聲級均為距車7.5米處測量。 汽車速度與噪聲大小也有較大關系，車速越快，噪聲越大，車速提高1倍，噪聲增加6-10分貝。 汽車噪聲汽車噪聲主要來自汽車排氣噪聲。若不加消聲器，噪聲可達100分貝以上。 其次為引擎噪聲和輪胎噪聲，引擎噪聲在汽車正常運轉時，可達90分貝以上，而輪胎噪聲在車速為90公里/時以上時，可達95分貝左右。 因此，在排氣系統(tǒng)中加上消聲器

4、，可使汽車排氣噪聲降低20-30分貝。 在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪聲6-8分貝。l 接近城市中心的鐵路客貨運站，由于來往列車都要在市區(qū)內穿行，因而影響較大，尤其是在車流量大時，其影響是不容忽視。地下鐵路的噪聲來源與火車相似。因車輛在地道內行駛，噪聲不易散失，對車廂內的人干擾較大。據英國實測，車廂內開窗時噪聲高達102分貝。l鐵道邊界噪聲限值l距離鐵道外側軌道中心30米處的鐵道邊界噪聲限值：Leql白天70dB（A）；晚上70dB（A）。l飛機運輸噪聲機運輸噪聲 水陸交通運輸噪聲，雖然影響面廣，但從直接造成顯著的危害來說，還是空運的噪聲。噴氣機出現后，空運噪聲產生較大的影

5、響。這一方面是噴氣機噪聲聲級較大，另一方面也是空運日趨繁忙的結果。事實上，機場不僅是飛機升降時產生噪聲，而且機場地勤保養(yǎng)和飛機試運轉時也會產生強烈的噪聲，對附近居民的影響非常大。當大型噴氣客機起飛時，跑道兩側1千米內語言通訊都受到干擾，4千米范圍內人不能休息和睡眠。 工業(yè)噪聲工業(yè)噪聲主要來自生產和各種工作過程中機械振動、摩擦、撞擊以及氣流擾動而產生的聲音。城市中各種工廠的生產運轉以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動，其影響雖然不及交通運輸廣，但局部地區(qū)的污染卻比交通運輸嚴重得多。因此，這些噪聲振動對周圍環(huán)境的影響也應予重視。工業(yè)噪聲工業(yè)噪聲工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準Leq dB（A）區(qū)域類別晝間夜間1

6、5545260503655547055建筑施工場界噪聲限值Leq dB（A）施工階段主要噪聲源晝間夜間土石方裝載機挖掘機7555打樁打樁機85禁止施工結構攪拌機電鋸7055裝修吊車升降機6555 生活噪聲主要指街道和建筑物內部各種生活設施、人群活動等產生的聲音。如在居室中，兒童哭鬧，大聲播放收音機、電視和音響設備；戶外或街道人聲喧嘩，宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場所噪聲兩類，它們一般在80分貝以下，對人沒有直接生理危害，但都能干擾人們交談、工作、學習和休息。生活噪聲生活噪聲5.1.4 噪聲的危害 科學家們已經全面研究了噪聲對生物和人類的影響。如小白鼠在160分貝的

7、環(huán)境中，幾分鐘就會死亡。人在噴氣發(fā)動機5米處，幾分鐘就變成聾子。一般認為40分貝是正常的環(huán)境聲音，在此以上就是有害的噪聲。l1）噪聲損傷聽覺噪聲損傷聽覺 l 人短期處于噪聲環(huán)境時，即使離開噪聲環(huán)境，耳朵也會造成短期的聽力下降，但當回到安靜環(huán)境時，經過較短的時間即可以恢復。如果長時間無防護地在較強的噪聲環(huán)境中工作，在離開噪聲環(huán)境后聽覺敏感性的恢復就會延長，經數小時或十幾小時，聽力可以恢復。這種可以恢復聽力的損失稱為“暫時性聽域偏移”，也稱“聽覺疲勞”。隨著聽覺疲勞的加重會造成聽覺機能恢復不全。因此，預防噪聲性耳聾首先要防止疲勞的發(fā)生。一般情況下，85分貝以下的噪聲不至于危害聽覺，而85分貝以上則

8、可能發(fā)生危險。統(tǒng)計表明，長期工作在90分貝以上的噪聲環(huán)境中，耳聾發(fā)病率明顯增加。l工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準每個工作日接觸噪聲時間（小時）允許噪聲d B（A）885488291194最高不得超過115d B（A） 通常長期在90dB（A）以上的噪聲中工作就可能發(fā)生噪聲性耳聾。 當人耳突然受到140150dB（A）以上的強烈噪聲作用時，人耳會受到急性外傷，導致暴震性耳聾。2）噪聲對睡眠的干擾噪聲對睡眠的干擾 人類有近1/3的時間是在睡眠中度過的。睡眠是人類消除疲勞、恢復體力、維持健康的一個重要條件。但環(huán)境噪聲會使人不能安眠或被驚醒，在這方面，老人和病人對噪聲干擾更為敏感。當睡眠被干擾后，工作效率和健康

9、都會受到影響。研究結果表明：連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉，使人多夢，并使熟睡的時間縮短；突然的噪聲可以使人驚醒。一般來說，40分貝連續(xù)噪聲可使10%的人受到影響；70分貝可影響50%；而突發(fā)動噪聲在40分貝時，可使10%的人驚醒，到60分貝時，可使70%的人驚醒。長期干擾睡眠會造成失眠、疲勞無力、記憶力衰退，以至產生神經衰弱癥候群等。在高噪聲環(huán)境里，這種病的發(fā)病率可達50%-60%以上。 3)噪聲對語言交流的干擾噪聲對語言交流的干擾 噪聲對語言交流的影響，來自噪聲對聽力的影響。這種影響，輕則降低交流效率，重則損傷人們的語言聽力。研究表明，30dB(A)以下屬于非常安靜的環(huán)境，如播音室、醫(yī)院

10、等應該滿足這個條件。40dB(A)是正常的環(huán)境，如一般辦公室應保持這種水平。50-60dB(A)則屬于較吵的環(huán)境，此時腦力勞動受到影響，談話也受到干擾。當打電話時，周圍噪聲達65分貝則對話有困難；在80分貝時，則聽不清楚。在噪聲達80-90分貝時，距離約0.15米也得提高嗓門才能進行對話。如果噪聲分貝數再高，實際上不可能進行對話。 4)噪聲可引起多種疾病噪聲可引起多種疾病 噪聲除了損傷聽力以外，還會引起其他人身損害。噪聲可以引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高。噪聲還會使人的唾液、胃液分泌減少，胃酸降低，從而易患胃潰瘍和十二指腸潰瘍。一些工業(yè)噪聲調查結果指出，勞動在高噪聲條件下的煉鋼工人

11、和機械車間工人比安靜條件下人的循環(huán)系統(tǒng)發(fā)病率高。在強聲下，高血壓的人也多。不少人認為，20世紀生活中的噪聲是造成心臟病的原因之一。長期在噪聲環(huán)境下工作，對神經功能也會造成障礙。實驗室條件下人體實驗證明，在噪聲影響下，人腦電波可發(fā)生變化。噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡，從而導致條件反射的異常。有的患者會引起頑固性頭痛、神經衰弱和腦神經機能不全等。癥狀表現與接觸的噪聲強度有很大關系。例如，當噪聲在80-85dB(A)時，往往很易激動、感覺疲勞，頭痛；95-120dB(A)時，作業(yè)人員常前頭部鈍性痛，并伴有易激動、睡眠失調、頭暈、記憶力減退；噪聲強到140-150dB(A)時不但引起耳病，而且發(fā)

12、生恐懼和全身神經系統(tǒng)緊張性增高。 5.2.1 A聲級LA 是目前國際上使用最廣泛的噪聲評價方法。A聲級是對聲音的頻帶上使用A計權網絡得到的加權即時單一值。單位是dB(A)。A聲級反映了人耳對不同頻率聲音響度的計權。不論噪聲強度是高還是低，A聲級都能較好地反映人的主觀感覺， A聲級越大，人感覺越吵。 對于穩(wěn)態(tài)的噪聲，可以直接測量A聲級進行評價。5.2.2 等效連續(xù)A聲級Leq 有時，噪聲的A聲級是變化的，不能簡單的使用某一時刻的A聲級，需要使用在一段時間內使用平均A聲級來表示能量平均，即Leq。 例如，在一小時內，每五分種A聲級有變化，如下：時間123456789101112A聲級(dB)808

13、390869281668694959288則：這一小時的Leq為：80dB+83dB+90dB+86dB+92+81dB+66dB+86dB+94dB+95dB+92dB+88dB-10lg12=100dB-10.8dB=89.2dB5.2.3 晝夜等效聲級Ldn一般噪聲在晚上比白天更容易引起人們的煩惱。研究結果指出，夜間噪聲的干擾比白天大10dB。因此，計算一天24小時的等效聲級時，夜間要加上10dB的計權，這樣得到的等效聲級稱為晝夜等效聲級。 Ldn=10lg(15 10Ld/10+9 10(Ln+10)/10其中：Ld -為白天(07:00-22:00）的Leq Ln -為夜間(22:0

14、0-07:00）的Leq5.2.4 累積分布聲級（用于描述交通噪聲） Leq只能表示噪聲的平均情況，有時為了了解不同聲級在時間上出現的概率分布，人們提出了累積分布聲級的概念。 L1 L5 L10 L50 L90 LN表示在有百分之N的時間上出現了A聲級大于LN的情況。如：L10=70dB，表示有10%的時間里噪聲的A聲級超過了70dB。 一般對于偶發(fā)性噪聲（如交通噪聲），常使用累積分布聲級，分別統(tǒng)計出L1 、L5、L10、L50、L90，以詳細了解噪聲情況。例：如果出現L1=90dB, L5=40dB, L10=35dB, L90=33dB,則說明大部分時間噪聲水平不高，偶爾出現高聲級噪聲（如

15、深夜在馬路上偶爾出現卡車的情況）。5.2.5 NR噪聲評價曲線 在一些對安靜要求較高的環(huán)境里，如劇場、錄音室、演播室，不但需要考慮噪聲的聲級，同時要考慮噪聲的頻率特性。通過國際標準化組織的一組評價曲線，每條曲線用一個NR值表示，噪聲各個頻率值都不超過的最低的曲線作為噪聲評價的NR值。 噪聲允許的標準有：民用建筑隔聲設計規(guī)范GBJ118-88 規(guī)定之“民用建筑室內允許噪聲級” ： 臥室內(A聲級 ）:dB(A)較高標準一般標準最低標準白天404550夜間303540 在劇場建筑設計規(guī)范中規(guī)定：觀眾席背景噪聲NR30為甲等， NR35為乙等、丙等。影響觀眾席背景噪聲的主要因素是空調氣流，以及外界噪

16、聲傳入、燈光、舞臺機械等。 在電影院建筑設計規(guī)范中規(guī)定：觀眾席背景噪聲40dB(A)為甲等， 45dB(A)為乙等、丙等。 在辦公建筑設計規(guī)范中規(guī)定辦公用房、會議室、接待室的噪聲55dB(A)，電話總機房、計算機房、閱覽室噪聲50dB(A)。 錄音室、演播室等低背景噪聲要求高的場合，一般要求背景噪聲NR值低于22-25。城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準Leq（GB3096-93）類別 適用區(qū)域白天白天dB(A)晚上晚上dB(A)0療養(yǎng)區(qū)、高級賓館和別墅區(qū)等需要特別安靜的區(qū)域50401居住、文教區(qū)域為主的區(qū)域55452居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)域60503工業(yè)區(qū)65554交通干線兩側7055 標準規(guī)定，城市區(qū)域

17、環(huán)境噪聲的測量位置在居住窗外或廠界外1米處。一般地，室外環(huán)境噪聲通過打開的窗戶傳入室內大致比室外低10dB，因此在工業(yè)區(qū)（3類）或交通干線兩側（4類）不能建住宅、學校、醫(yī)院，因為環(huán)境噪聲的影響，室內噪聲水平不能達標。這一點需要引起建筑師的注意。 噪聲污染是物理污染，噪聲源消失，噪聲污染立即消失，不留殘余物質。 噪聲的防治主要是控制噪聲源的噪聲輸出和噪聲的傳播途徑，以及對接收者進行保護。l措施： 降低聲源噪聲； 控制噪聲傳播途徑； 接收者個人防護。l步驟： 調查噪聲現狀，確定噪聲聲級； 確定噪聲允許標準； 選擇控制噪聲的具體方案。吸聲減噪原理：室內到達接收點的聲音包括直達聲和周圍維護結構的反射聲

18、（混響聲），在室內布置吸聲材料可以降低混響聲部分。吸聲減噪公式如下：房間平均吸聲量（m2)房間混響時間(s)房間平均吸聲系數加入吸聲材料前A1T11加入吸聲材料后A2T22吸聲減噪特點：1）只能降低混響聲，對直達聲無效2）一般只適用于房間處理前平均吸聲系數很小的房間3）一般降噪量在6-10dB，很難超過10dB。211212lg10lg10lg10TTAALp 房間噪聲的降低值 噪聲通過墻體傳至室內的聲壓級為L2，而發(fā)聲室的聲壓級為L1,兩室聲壓級差為 D=L1-L2。D的大小首先取決于隔墻的隔聲量R，而且還與接收室的總吸聲量、隔墻的面積S有關，關系為： D=R+10LgA-10LgS=R+1

19、0Lg(A/S) 通過以上公式，一方面在隔墻隔聲量R已知的情況下可以預測隔墻房間噪聲的降低量D，另一方面，為了滿足“允許噪聲”的條件下，應采用何種隔聲量的隔墻。由以上公式可以得到，在D被認為是已知的條件下，有： R=D-10LgA/S 這是選用隔墻隔聲降噪的一個基本公式。5.4.3 隔聲間 在噪聲強烈的環(huán)境內建造隔聲性能良好的小室，對工作人員的聽力進行保護，這種隔聲設施是隔聲間。隔聲間不但要考慮隔聲性能，還要考慮到觀察方便、出入方便、不影響車間內正常運輸、以及房間內供電、通風等。 一般隔聲間外墻使用隔聲性能較好的材料或結構，如磚、混凝土、紙面石膏板墻等，觀察部分使用隔聲窗，進出部分使用隔聲門或

20、吸聲迷道等。隔聲間室內一般使用較多吸聲材料，如穿孔吸聲板吊頂、軟包墻面、以及吊掛空間吸聲體等。5.4.4 隔聲屏障 隔聲屏障是用來遮擋聲源和接收點之間的隔聲措施。隔聲屏障對于高頻聲遮擋比較有效，對于低頻聲較差。另外，在設計聲屏障 時，從經濟方面考慮，聲屏障自身的隔聲量只要比隔聲降噪量大10dB即可。如果在聲屏障朝向聲源的一面鋪加一層吸聲材料，并盡量靠近聲源，會提高隔聲效果。5.4.5 隔聲罩 采用隔聲罩來隔絕機器設備向外輻射的噪聲，是在聲源處控制噪聲的有效措施。隔聲罩外層常用1-2mm厚的鋼板制成。內涂阻尼漆、瀝青等阻尼層，目的是防止吻合效應和鋼板低頻共振。為了提高降噪效果，內層再鋪一層吸聲材

21、料（如玻璃棉、微穿孔板等）。機器和隔聲罩之間需要留有空隙，機器和隔聲罩支撐之間、隔聲罩與基礎之間應加入減振器。5.5.1 消聲器及消聲性能評價氣流噪聲主要是由于氣體在管道中流動形成湍流，或是在管道出口處的高速噴射，以及氣流使管道產生振動而形成的。降低氣流噪聲主要的方法是安裝消聲器。消聲器有三方面基本要求：1）較好的消聲頻率特性（聲學性能）。2）空氣阻力損失?。諝鈩恿W性能）。3）結構簡單、壽命長，體積小，造價低（結構性能）。消聲器消聲性能的常用指標如下：1）傳聲損失：為入口與出口聲功率級的差。（評價效果好，較難測量）2）末端聲壓級差：為入口與出口聲壓級的差。（誤差大，容易測量）3）插入損失：在系統(tǒng)某處，有無消聲器時聲壓級的差。（較實用）4）每米消聲量：是沿消聲管道中，每米的消聲量dB。（比較常用）5.5.2 消聲器的分類1）阻性消聲器把吸聲材料固定在氣流通過的管道周壁，或按一定方式在通道中排列起來，構成阻性消聲器。當聲波進入消聲器中，會引起阻性消聲器內吸聲材料的空氣和纖維振動與摩擦，消耗聲能。阻性消聲器的消聲特性為中高頻。對于直管式阻性消聲器有如下公式計算消聲量：其中：為消聲系數，P為截面周長，l為消聲器有效長度，S為氣流橫斷面積。SPIL可以看到，吸聲材料表面積和材料吸聲系數越大，氣流通道的有效面積越大，消聲量越大 。另外，當通道截面積過大，會造成高頻噪聲難于接