第五章 噪聲污染與控制

第五章噪聲污染與控制

主要內(nèi)容5.1噪聲及危害一噪聲

最早的噪聲定義：

出自《說文》和《玉篇》，“擾也，群呼煩擾也”

物理學(xué)觀點：噪聲是指各種頻率和聲強雜亂無序組合的聲音。

心理學(xué)觀點：凡是人們不需要的聲音都稱之為噪聲。

醫(yī)學(xué)觀點：醫(yī)學(xué)上認(rèn)為超過60分貝的聲音是噪聲。5.1噪聲及危害

環(huán)境工程中，噪聲通常定義為“不需要的聲音”，屬于一種環(huán)境現(xiàn)象。特性：聲音強弱和頻率變化無一定規(guī)律的聲音影響：對人體有傷害或干擾人正?；顒拥穆曇?/p>

5.1噪聲及危害最為大眾熟知，即空氣、水以及固體廢物污染所造成的大量殘留物，這些殘留物會長期滯留于環(huán)境中；以殘留的能量形式存在，如聲、熱、光等。雖然它們在環(huán)境中的存在時間并不長，但人的感官極其敏感，當(dāng)它們進(jìn)入感覺器官后會對人和其他生物造成不良影響。人一生都暴露在有噪聲的環(huán)境中。噪聲也可看成是一種環(huán)境污染物，一種由人類各種活動產(chǎn)生的廢物。5.1噪聲及危害噪聲的特點：１噪聲污染是局部的、多發(fā)性的、一般不會影響到很大的區(qū)域；２噪聲污染屬于物理性污染，沒有污染物和后效作用；３與其它污染相比，噪聲的再利用問題很難解決；４“不需要的聲音”是很主觀的，被某人認(rèn)為是噪聲的聲音，卻可能被另外一人喜愛。5.1噪聲及危害二環(huán)境噪聲的來源：（一）交通噪聲汽車、拖拉機、摩托、飛機、火車等交通工具在行駛中產(chǎn)生的噪聲，其對環(huán)境沖擊最強。5.1噪聲及危害

（二）工業(yè)噪聲工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)活動中使用固定生產(chǎn)設(shè)備或輔助設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲污染。對工人的直接危害對附近居民的影響5.1噪聲及危害（三）建筑施工噪聲各種建筑機械工作時產(chǎn)生的噪聲，對居民區(qū)人們的生活和心理損害很大。5.1噪聲及危害（四）社會生活噪聲

商業(yè)、娛樂歌舞廳、體育及游行和慶?；顒?，繁華街道上人群的喧嘩，以及家用電器引起的噪聲。5.1噪聲及危害三噪聲污染的危害：（一）對人體生理的影響

噪聲對聽力的影響

聽覺疲勞：暫時性聽力閾移

噪聲性耳聾：永久性聽力閾移

暴震性耳聾：突然發(fā)生巨大聲響(140-160dB)引起的聽覺器官急性損傷5.1噪聲及危害與噪聲性聽力損失有關(guān)的因素：噪聲的強度；頻率；接觸時間。聽力情況正常基本正常輕度耳聾中度耳聾重度耳聾聽力損失dB(A)1515-2525-4040-65>655.1噪聲及危害

噪聲可以誘發(fā)其它疾病心臟病消化系統(tǒng)方面的疾病神經(jīng)系統(tǒng)方面的疾病傷害視覺功能對血液成分造成影響對兒童的智力發(fā)育造成影響5.1噪聲及危害（二）對人體心理的影響

首先會引起睡眠不好，注意力不能集中，記憶力下降等心理癥狀。然后導(dǎo)致心情煩亂，情緒不穩(wěn)，忍耐性降低，脾氣暴躁。最后產(chǎn)生高血壓、潰瘍、糖尿病等一系列疾病。心理學(xué)上將這種病癥稱為心身疾病，意指由心理因素引起的身體上的疾病。5.1噪聲及危害（三）對生產(chǎn)生活的影響降低通信效率損壞建筑物干擾自動化機械設(shè)備和儀器掩蔽效應(yīng)使生活中更易發(fā)生事故5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)聲源：物體的振動是產(chǎn)生聲音的根源。聲波：這種向前推進(jìn)著的空氣振動稱為聲波。聲場：有聲波傳播的空間叫聲場。聲音傳播的實質(zhì)：是指物體振動形式的傳播。5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)一噪聲的客觀量度

從單純的物理學(xué)角度描述噪聲，叫噪聲的客觀量度，一般用聲壓、聲強和聲功率等物理量來表示。(一)聲壓和聲壓級

（5-1）靜態(tài)壓強5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)1.

瞬時聲壓：某一瞬間的聲壓。2.

聲壓單位：Pa，即N/m2。3.

有效聲壓(Pe)：在一定時間間隔中將瞬時聲壓對時間求方均根值即得有效聲壓。（5-2）

5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)聲音種類聲壓(Pa)聲音種類聲壓(Pa)正常人耳能聽到最弱聲2×10-5織布車間2普通說話聲(1m遠(yuǎn)處)2×10-2柴油發(fā)動機球磨機20公共汽車內(nèi)0.2噴氣飛機起飛200日常生活中聲音的聲壓數(shù)據(jù)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)4.

聲壓級Lp:

該聲音的聲壓與基準(zhǔn)聲壓（聽閾聲壓）的比值取以10為底的對數(shù)再乘20，即：

（5-3）基準(zhǔn)聲壓P0=2×10-5Pa聲壓級單位：分貝(dB)聽閾聲壓級為0dB，痛閾聲壓級為120dB5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)(二)聲強和聲強級

聲強I:在聲傳播方向上單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的聲能量稱為聲音的強度，簡稱聲強。聲強與有效聲壓的關(guān)系為：

·

聲強單位是W/m2

·

為介質(zhì)密度,kg/m3

·

c

為介質(zhì)中聲速,m/s（5-4）5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

聲強級LI:某聲音的聲強與基準(zhǔn)聲強(聽閾聲強)的比值取以10為底的對數(shù)再乘10，即：

（5-5）基準(zhǔn)聲強I0=10-12W/m2聲強級單位：分貝(dB)聽閾聲強級為0dB，痛閾聲強級為120dB空氣中同一列波的聲壓級和聲強級數(shù)值上幾乎相等5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)(三)聲功率和聲功率級

聲功率

W：聲源在單位時間內(nèi)輻射的總能量為聲功率。(5-6)聲功率是衡量聲源聲能量輸出大小的基本物理量聲功率可用于鑒定各種聲源球面輻射時波陣面面積5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

聲功率級Lw：（5-7）基準(zhǔn)聲功率W0=10-12W聲功率級單位：分貝(dB)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)(四)聲級運算兩列及以上列噪聲的疊加要依據(jù)能量疊加法則進(jìn)行聲級的運算。1.

級的相加當(dāng)n個噪聲源互不干涉時，合成的總聲(壓)級為：

（5-8）5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)兩列相等聲壓級噪聲的合成聲場聲壓級僅增加3dB兩列噪聲聲壓級相差10dB以上，則其合成聲場聲壓級等于數(shù)值高的那列噪聲聲壓級2.

級的相減（5-9）

儀器測的噪聲聲源真實噪聲背景噪聲5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)3.

級的平均N個聲源在某處所產(chǎn)生的聲級平均值對同一聲源進(jìn)行n次采樣后計算其連續(xù)等效聲級Leg

(5-10)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)二噪聲的主觀評價噪聲評價量的建立原則：不同頻率的聲音對人的影響不同；噪聲出現(xiàn)的時間不同對人的影響不同；同樣的聲音對不同心理和生理特征的人群反應(yīng)不同。5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

(一)響度級

聲音響亮的程度是由聲壓級和頻率一起決定的。

當(dāng)某一頻率的純音與1000Hz的純音聽起來同樣響時，這時1000Hz純音的聲壓級就定義為該聲音的響度級LN，單位為方（phon）。等響曲線：對各個頻率的聲音作試聽比較，得到達(dá)到同樣響度級時頻率與聲壓級的關(guān)系曲線，通常稱為等響曲線。5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

人耳等響曲線

5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)(二)A聲級

噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中普遍采用A計權(quán)聲級，這是一種主觀評價。

使接受到的噪聲在低頻有較大的衰減，而高頻不衰減，甚至稍有放大，這樣測得的聲級叫A聲級，記作dB(A)。5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)三公共噪聲的評價量（一）等效連續(xù)A(計權(quán))聲級LAeq

在聲場內(nèi)的某點上，將一段時間內(nèi)起伏變化或不連續(xù)的A聲級變化用能量時間平均的方法加以描述，則稱為這段時間內(nèi)的等效連續(xù)A(計權(quán))聲級，簡稱等效A聲級，單位dB(A)。

(5-11)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)若采用同樣的采樣時間，則等效連續(xù)A聲級為：

(5-12)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)（二）晝夜等效噪聲級Ldn

晝夜等效聲級是對晝夜噪聲能量加權(quán)平均而得到的。由于人們在夜間對聲音比較敏感，所以夜間測得的所有聲級都要加上10dB(A)作補償。(5-13)

:晝間(07:00-22:00)測得的噪聲能量平均A聲級:夜間(22:00-07:00)測得的噪聲能量平均A聲級5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)（三）噪聲污染級LNP噪聲污染級也是用以評價噪聲對人的煩惱程度的一種評價量，它既包含了對噪聲能量的評價，同時也包含了噪聲漲落的影響。

(5-14)σ為規(guī)定時間內(nèi)噪聲瞬時聲級的標(biāo)準(zhǔn)偏差，dB(A)為算術(shù)平均聲級，dB(A)Li為第i次聲級，dB(A)K為常數(shù)，一般取2.565.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

（四）單次事件噪聲暴露級LAE對于由單個噪聲所構(gòu)成的噪聲環(huán)境，可采用單次事件噪聲暴露級來描述其污染程度。用一個在1秒內(nèi)的聲音與這個單次事件噪聲能量相等的平均A聲級來描述：5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

四環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)(一)《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》

1996年10月第八屆全國人民代表大會通過立法目的：保護(hù)和改善人們的生活環(huán)境，保障人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展；規(guī)定環(huán)境噪聲及環(huán)境噪聲污染含義；為制定各類噪聲標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)。5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容：第一章總則第二章環(huán)境噪聲污染防治的監(jiān)督管理第三章工業(yè)噪聲污染防治第四章建筑施工噪聲污染防治第五章交通運輸噪聲污染防治第六章社會生活噪聲污染防治第七章法律責(zé)任強調(diào)：“三同時”5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

(二)噪聲標(biāo)準(zhǔn)

1.產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)

機電產(chǎn)品噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)

交通工具噪聲標(biāo)準(zhǔn)汽車定置噪聲：汽車不行駛，發(fā)動機處于空載運轉(zhuǎn)狀態(tài)時產(chǎn)生的噪聲，反映了車輛的排氣噪聲和發(fā)動機噪聲。參照ISO標(biāo)準(zhǔn)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)各類車輛定置噪聲A聲級限值(dB)車輛類型燃料種類1998年1月1日前出廠1998年1月1日后出廠轎車汽油8785微型客車、貨車汽油9088輕型客車、貨車、越野車汽油n<4300r/min汽油n>4300r/min柴油9497100929598中、大型客車、貨車汽油柴油9710395101大型貨車額定功率<147kW額定功率>147kW101105991035.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)地鐵電動車組司機室和客室內(nèi)允許的噪聲級(dB)地點等級地面線路測量地下線路測量司機室二級三級77888790客室一級二級三級7679828689925.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

2.噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域；Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)；Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)適用于交通干線兩側(cè)的區(qū)域。等級晝間夜間Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ70555.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)不同施工階段作業(yè)的廠界噪聲限值（LAeq)施工階段主要噪聲源晝間噪聲限值夜間噪聲限值土石方推土機、挖掘機、裝載機7555打樁各種打樁機85禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機65555.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)

3.環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)機場周圍噪聲標(biāo)準(zhǔn)值及適用區(qū)域

適用區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)值(dB)一類區(qū)域≤70二類區(qū)域≤75注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)序號地點類別噪聲限值1生產(chǎn)車間及作業(yè)場所（工人每天連續(xù)接觸噪聲8h）902高噪聲車間設(shè)置的值班室、無電話通話要求時觀察室、休息室有電話通話要求時75703精密裝配線、精密加工車間的工作地點、計算機房704車間所屬辦公室、設(shè)計室（室內(nèi)背景噪聲級）705主控制室、集中控制室、通訊室、電話總機室、消防值班室（室內(nèi)背景噪聲級）606廠部所屬辦公室、會議室、設(shè)計室、中心實驗室（包括試驗、化驗、計量室）（室內(nèi)背景噪聲級）607醫(yī)務(wù)室、教室、哺乳室、托兒所、工人值班室（室內(nèi)背景噪聲級）55工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)各類地點的噪聲標(biāo)準(zhǔn)（LAeq）5.2噪聲的量度與標(biāo)準(zhǔn)類型房間功能或要求特級一級二級三級醫(yī)院病房、休息室門診室手術(shù)室測聽室--------405545254555452550605030住宅臥室、書房起居室----404545505050學(xué)校有特殊安靜要求一般教室無特殊安靜要求------40------50------50旅館客房會議室餐廳、宴會廳3540504045554550605550--我國民用建筑室內(nèi)允許噪聲級（LA）5.3噪聲控制方法

一噪聲控制的一般原理聲源傳播途徑接受者抑制噪聲源控制傳播途徑保護(hù)接受者5.3噪聲控制方法（一）噪聲源的控制

控制聲源是控制噪聲最有效、最根本的途徑：合理選擇材料和改進(jìn)機械設(shè)計改進(jìn)工藝和操作方法降低噪聲減少激振力來降低噪聲提高運動零部件間的接觸性能5.3噪聲控制方法

（二）傳播途徑的控制若因經(jīng)濟(jì)或技術(shù)原因難以從聲源上實施控制時，就要從噪聲傳播途徑上加以控制。合理布局，鬧靜分開利用噪聲隨距離衰減的規(guī)律利用地形、地物或綠化等屏障降低噪聲利用聲源的指向性降低噪聲采取聲學(xué)控制手段噪聲傳播5.3噪聲控制方法（三）接受者的防護(hù)對人的防護(hù)：聽覺和頭部：耳塞、耳罩防聲頭盔等胸部的防護(hù)：防護(hù)衣對于機器的防護(hù)：隔聲間、隔振臺5.3噪聲控制方法

二常用噪聲控制措施措施降噪原理應(yīng)用范圍減噪效果吸聲利用吸聲材料或結(jié)構(gòu)，降低廠房、室內(nèi)反射聲，如懸掛吸聲體等。車間內(nèi)噪聲設(shè)備多且分散4-10分貝隔聲利用隔聲結(jié)構(gòu)，將噪聲源和接受點隔開，如隔聲罩、隔聲間和隔聲屏車間工人多，噪聲設(shè)備少，用隔聲罩；反之，用隔聲間10-40分貝消聲器利用阻性、抗性、小孔噴注和多孔擴散等原理，削減氣流噪聲氣動設(shè)備的空氣動力性噪聲，各類放空排氣15-40分貝隔振減振將具有振動的設(shè)備與地板的接觸改為彈性接觸，隔絕固體聲傳播；利用內(nèi)摩擦，減少振動設(shè)備振動厲害，固體聲傳播遠(yuǎn)；機械設(shè)備外殼、管道振動噪聲嚴(yán)重5-25分貝5.3噪聲控制方法（一）吸聲技術(shù)

吸聲：

聲波通過媒質(zhì)或入射到媒質(zhì)分界面上時聲能的減少過程，稱為吸聲或聲吸收。材料吸聲：

當(dāng)媒質(zhì)的分界面為材料表面時，部分聲能被吸收的現(xiàn)象，稱為材料吸聲。吸聲材料：有較大吸聲能力(平均吸聲系數(shù)α>0.2)的材料5.3噪聲控制方法吸聲材料多孔性材料共振吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)纖維狀顆粒狀泡沫狀穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)單個共振器空間吸聲體吸聲尖劈5.3噪聲控制方法

1.

多孔吸聲材料

原理：摩擦阻力粘滯性熱傳導(dǎo)效應(yīng)

特性：材料的孔隙率要高，一般在70%以上；孔隙應(yīng)該盡可能細(xì)小，且均勻分布；微孔應(yīng)該是相互貫通，而不是封閉的；微孔要向外敞開，使聲波易于進(jìn)入微孔內(nèi)部。5.3噪聲控制方法常用材料：無機纖維（如玻璃棉、巖棉等）有機纖維（如植物纖維、木質(zhì)纖維等）泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等）吸聲建筑材料（如微孔吸聲磚等）5.3噪聲控制方法影響因素：材料的厚度材料的密度或孔隙率材料層與剛性面間的空氣層厚度護(hù)面層、裝飾面的影響溫度、濕度的影響5.3噪聲控制方法2.

共振吸聲結(jié)構(gòu)(針對中、低頻噪聲的控制）

材料特征：表面穿孔的薄膜或薄板吸聲機理：應(yīng)用共振原理聲音與薄板（薄膜）固有頻率產(chǎn)生共振聲音與板后空腔氣室空氣產(chǎn)生共振特點：低頻吸收性能好；強度足夠、裝飾性強；聲學(xué)性能易于控制。5.3噪聲控制方法1）薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)

吸聲頻帶：80-300Hz

吸聲系數(shù)：0.2-0.5

薄板厚度：3-6mm空氣層厚度：3-10mm

系統(tǒng)共振頻率(Hz)：

m：薄板面密度,Kg/m2d:空腔厚度，cm5.3噪聲控制方法2）穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔率P：穿孔面積/總面積，一般為1%-10%

吸聲頻帶：低中頻噪聲

吸聲系數(shù)：0.4-0.7

薄板厚度：1.5-10mm孔徑：2-15mm系統(tǒng)共振頻率(Hz)：5.3噪聲控制方法

3）微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由板厚和孔徑均在1mm以下、穿孔率為1%-3%的金屬板和空腔組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。特點：吸聲頻帶較寬；可用于高溫、潮濕、腐蝕性氣體或高速氣流等其它吸聲材料不適合的環(huán)境中；結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計理論成熟，吸聲結(jié)構(gòu)的理論計算與實測值接近。5.3噪聲控制方法3.

特殊吸聲結(jié)構(gòu)1）空間吸聲體由框架、吸聲材料和護(hù)面結(jié)構(gòu)做成具有各種形狀的單元體。

特點：懸空懸掛，吸聲性能好；節(jié)約吸聲材料；便于安裝，裝拆靈活。5.3噪聲控制方法5.3噪聲控制方法2）吸聲尖劈

一種楔形的空間吸聲體，它的吸聲性能十分優(yōu)良，常用于消聲室的建設(shè)。5.3噪聲控制方法4.

吸聲降噪措施應(yīng)用原則：房間內(nèi)壁面吸聲系數(shù)小時，宜作吸聲處理；空間面積較大時，宜用空間吸聲體或平頂吸聲處理；噪聲源多且分散的空間宜作吸聲和隔聲結(jié)合處理；對于濕度較高的環(huán)境，或有清潔要求的吸聲設(shè)計，可采用薄膜覆面的多孔材料或單、雙層微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)；進(jìn)行吸聲處理時，應(yīng)滿足防火、防潮、防腐、防塵等要求并兼顧通風(fēng)、采光、照明及裝修要求。5.3噪聲控制方法（二）隔聲技術(shù)

利用墻體、各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)把噪聲控