噪聲污染控制工程第一章-緒論

噪聲污染控制工程

第一章緒論主要參考書目：環(huán)境噪聲控制工程，洪宗輝主編，高等教育出版社。（教材）噪聲控制技術(shù)，李耀中主編，化學(xué)工業(yè)出版社。噪聲與振動控制工程手冊，馬大遒主編，機械工業(yè)出版社。第一章緒論1.1噪聲及其危害1.2環(huán)境聲學(xué)的研究內(nèi)容1.1噪聲及其危害1.1.1噪聲的定義1.1.2噪聲的類型1.1.3噪聲的危害1.1.1噪聲的定義

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)上認為超過60分貝的聲音是噪聲。特點：噪聲定義的主觀性很強、有著明顯的相對性，例如音樂，你覺得很悅耳，他在思考問題時卻覺得很討厭，也就是它隨人的心理、主觀感覺等的不同而不同。噪聲污染及其特點：噪聲污染定義：被測試環(huán)境的噪聲級超過國家或地方規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)限值，并影響人們的正常生活、工作、或?qū)W習(xí)的聲音，就形成噪聲污染。噪聲污染特點：噪聲污染物理性污染噪聲污染特點：1.噪聲污染屬于物理性污染，它只會造成局部性污染，一般不會造成區(qū)域性和全球性污染2.噪聲污染沒有殘余污染物，噪聲源停止運行后，污染就立即消失3.噪聲的聲能是噪聲源能量中很小的部分，噪聲再利用的價值不大，因此，人們對聲能的回收不重視；4.噪聲一般不直接致命或致病，它的危害是慢性的和間接的。噪聲公害事件：1960年11月，日本廣島市一男子因不堪忍受工廠噪聲折磨刺殺工廠主。1961年7月，日本東京青年因不堪忍受客貨車的噪聲自殺身亡。1981年，在美國的現(xiàn)代派露天音樂會。華盛頓時間1991年4月12日上午11點半，美國南部的邁阿密商業(yè)機場上的恐怖試驗。噪聲公害事件：噪聲無形的暴力豚鼠試驗人體試驗1.1.2噪聲的類型按噪聲的影響分：過響聲、妨礙聲、不愉快聲、無影響聲按噪聲的來源分：工業(yè)噪聲、交通噪聲、建筑施工和生活噪聲按噪聲的產(chǎn)生機理分：機械噪聲、氣流噪聲和電磁噪聲噪聲的類型：1、客觀環(huán)境里的噪聲自然噪聲：比如風(fēng)聲、雨聲等人為噪聲：主要指隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種機械、電器和交通噪聲等2、按發(fā)聲機理分機械噪聲：如織機、球磨機、電據(jù)等發(fā)出的聲音。空氣動力性噪聲：如通風(fēng)機、空壓機等發(fā)出的聲音。電磁噪聲：如發(fā)電機、變壓器等發(fā)出的聲音。噪聲的類型：3、按城市環(huán)境噪聲分類交通噪聲工業(yè)噪聲建筑施工噪聲社會生活噪聲噪聲的類型：1.1.3噪聲的危害危害一：噪聲對聽力的影響

聲疲勞(暫時性聽力閾移)

噪聲性耳聾(永久性聽力閾移)

暴振性耳聾(急性噪聲性耳聾)聽力情況正?；菊］p度耳聾中度耳聾重度耳聾聽力損失dB(A)1515-2525-4040-65>65

*聽力損失：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，是用500、1000和2000Hz的聽力損失的平均值來表示，聽力損失用聽力閾級來衡量的。*聽力閾級：是指耳朵可以覺察到的純音聲壓級。1.噪聲對聽力的影響與噪聲性聽力損有關(guān)的因素：噪聲的強度；頻率；接觸時間。1.噪聲對聽力的影響心臟病消化系統(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)育造成影響危害二：噪聲可以誘發(fā)疾病1.1.3噪聲的危害建筑物機械設(shè)備掩蔽效應(yīng)危害三：噪聲損害設(shè)備和建筑物1.1.3噪聲的危害例：特強噪聲對儀器設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)的危害特強噪聲（>140dB）、極強噪聲（>170dB）會損壞儀器設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)，帶來災(zāi)難性的破壞。例如宇宙飛船和火箭的機械結(jié)構(gòu)，在特強噪聲作用下，會產(chǎn)生“聲疲勞”，使材料或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞斷裂；當(dāng)超英速飛機在低空掠過時，引起的“隆隆聲”相當(dāng)于炸彈爆炸，會使門窗損壞、墻面開裂、屋頂掀翻、煙囪倒塌。據(jù)統(tǒng)計在機械制造中，近80%的事故和設(shè)備損傷與噪聲，共振有關(guān)。3、噪聲損害設(shè)備和建筑物本節(jié)小結(jié)1.噪聲污染的定義2.噪聲污染的特點3.噪聲的危害1.2環(huán)境聲學(xué)的研究內(nèi)容1.2.1噪聲污染規(guī)律（理論基礎(chǔ)）1.2.2噪聲的測量、監(jiān)測和評價方法1.2.3噪聲控制技術(shù)1.2.1噪聲污染規(guī)律噪聲的來源；噪聲的產(chǎn)生機理；噪聲輻射和傳播過程中聲衰減以及有關(guān)參量的關(guān)系；噪聲的時間和空間分布。1.2.2噪聲的測量、監(jiān)測和評價（準(zhǔn)則）評價量的提出；評價方法的確定；評價標(biāo)準(zhǔn)的確定。1.2.2噪聲的測量、監(jiān)測和評價（準(zhǔn)則）1.2.2噪聲的測量、監(jiān)測和評價（準(zhǔn)則）1.2.3噪聲的控制1、控制的原則要堅持“預(yù)防為主”、“防治結(jié)合”、“三同時”、科學(xué)性、先進性和經(jīng)濟性的原則。一方面要依靠科學(xué)技術(shù)來“治”、另一方面必須依靠法律來“防”，同時對新建工業(yè)企業(yè)的噪聲控制設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)，盡量做到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理。2、控制的措施（A）行政管理措施：主要表現(xiàn)在立法與制定標(biāo)準(zhǔn)和條例上，如我國的《環(huán)境保護法》中關(guān)于噪聲就有專門的章節(jié)來規(guī)定，同時1996年全國人大通過了《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》（1997年3月1日起實施）制定了《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3094－93）等。（B）規(guī)劃性措施：2、控制的措施

包括區(qū)域規(guī)劃（城市布局應(yīng)按功能分區(qū)，妥善安排工業(yè)、交通運輸、居住等用地的相對位置）、道路規(guī)劃（為降低城市噪聲，要減少穿行市中心的車輛）、控制城市人口密度，加強綠化工作，加大綠化面積。（

ρ為人口密度，人/km2,Ldn為晝夜等效聲級）、3噪聲控制技術(shù)圖1.2

環(huán)境噪聲污染的主要環(huán)節(jié)聲源傳播途徑接收器抑制噪聲源控制傳播途徑保護接收器選用發(fā)聲小的材料制造機件改革設(shè)備結(jié)構(gòu)改革傳動裝置噪聲控制技術(shù)手段一：在聲源處抑制噪聲最根本的措施主要是改革生產(chǎn)工藝和技術(shù)革新，用低噪聲工藝代替高噪聲工藝，同時研究降低噪聲源輻射噪聲的激振力和噪聲輻射部件對激振力的響應(yīng)。噪源對策技術(shù)如下表：控制的措施遠離噪聲源：人遠離噪聲源或者讓噪聲源遠離人，使噪聲在遠距離傳播中衰減．點聲源、線聲源和面聲源隨距離的衰減規(guī)律都可以用公式計算出來．例如：點聲源至某兩點之間的距離分別為r1和r2，且即當(dāng)距離由r1變?yōu)閞2時，其衰減量為△LdB。若r2=2r1，則由式(12)可以算出△L≈6(dB)。鬧靜分開利用聲源的指向性降低噪聲利用地形地物降噪綠化降噪利用聲學(xué)控制手段降噪噪聲控制技術(shù)手段二：在聲傳播途徑中的控制例1：改變噪聲指向噪聲在低頻時，一般無指向性，但隨著頻率的增高，其指向性也隨著增加。因此，對于高頻噪聲，改變指向是一項控制噪聲的、行之有效的對策。這就象大氣污染控制中要求考慮全年主導(dǎo)風(fēng)向，辦公樓、生活區(qū)建在上風(fēng)向。例2：筑墻控制噪聲的傳播如圖2所示，S、O、R分別為噪聲源、墻頂端和接收點．墻對噪聲的衰減量可用下式表示：這就是聲屏障，道路聲屏障工程漸成行業(yè)熱點在降低交通干線噪聲、工業(yè)生產(chǎn)噪聲和社會環(huán)境噪聲中發(fā)揮著獨特的作用。例3利用大氣、樹木和草地可消弱噪聲的傳播噪聲由氣溫高處向氣溫低處折射、由上風(fēng)處向下風(fēng)處折射。根據(jù)這一規(guī)律，噪聲源應(yīng)設(shè)置在低溫處和下風(fēng)處。綠化城市，不僅可以減弱噪聲的傳播，而且可以防止空氣污染。耳塞防聲棉耳罩、頭盔隔聲崗?fù)ぴ肼暱刂萍夹g(shù)手段三：接收器的保護措施耳罩、頭盔傳統(tǒng)的控制噪聲的聲學(xué)措施主要有吸聲、隔聲以及使用消聲器等方法，這些方法統(tǒng)稱為“無源”噪聲控制，一般來說，僅對中高頻噪聲的控制有效。有源噪聲控制：為了抵消初級噪聲，人為地產(chǎn)生一個聲場（次級聲場）。噪聲控制技術(shù)手段四：無源噪聲接收器的控制技術(shù)有源噪法研究新進展：這一方法由美國聲學(xué)專家奧爾遜（Olscn）提出，就是用傳聲器接收某一聲場的聲音，經(jīng)過放大、控制，使它再放出一個與原聲場位相相反的聲音，則這兩個聲音因位相相反而互相消弱，甚至完全抵消．用數(shù)學(xué)式子表示即：Acosωt＋Acos(ωt－π)=0特別是隨著近年來城市軌道交通和高等級公路的加速建設(shè)，各類道路聲屏障也得到日益廣泛的普及，逐漸成為環(huán)保行業(yè)的工程熱點之一。其它的噪聲控制措施：利用聲學(xué)手段降噪實例（隔聲）北京輕軌鐵路兩側(cè)的聲屏障利用聲學(xué)手段降噪實例（隔聲）隔聲窗利用聲學(xué)手段降噪實例（消聲）利用聲學(xué)手段降噪實例（吸聲）利用聲學(xué)手段降噪（吸聲）1.3噪聲與振動控制行業(yè)的發(fā)展與展望上個世紀(jì)六十年代只有幾個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)消聲器等單件產(chǎn)品，產(chǎn)品只有數(shù)十種，產(chǎn)值僅幾百萬元，有關(guān)科研設(shè)計單位只有幾個七十年代生產(chǎn)廠家有幾十家，產(chǎn)品上百種，產(chǎn)值上千萬元八十年代噪聲與振動控制生產(chǎn)廠家一百三十多家，產(chǎn)品六百余種，產(chǎn)值約一億元九十年代，從事噪聲與振動控制的生產(chǎn)、科研設(shè)計單位有四百余家，產(chǎn)品千余種，年產(chǎn)值約五億元到如今，噪聲與振動控制行業(yè)更是有了突飛猛進的新發(fā)展，所生產(chǎn)的產(chǎn)品如消聲器、吸聲材料和結(jié)構(gòu)、隔聲構(gòu)件、隔振器、阻尼減振材料、噪聲與振動測量儀器等，已基本能滿足國內(nèi)噪聲與振動控制的需要，有部分產(chǎn)品還出口國外。防振合金：這種防振合金可利用金屬本身所具有的高減振性能，來達到減振、消聲的目的。其它實例：防振合金又稱“減振合金”、“阻尼合金”、“無聲合金”、“消聲合金”、“安靜合金”等。目前生產(chǎn)中應(yīng)用的防振合金有數(shù)十種，例如有減振和強度兼優(yōu)的錳銅合金、鎳鈦合金，有常作為機床床身、機器底座的灰口鑄鐵，有用于制造立體聲放大器底板的鋁鋅合金，也有作為蒸汽渦輪機葉片材料的鉻鋼，更有用作火箭、衛(wèi)星上精密儀器防振臺架的鎂鋯系合金等。錳銅合金：如同敲打橡膠那樣沉悶，即使使勁把它摔在水泥地上，也只發(fā)出輕微的“噗噗”聲。用錳銅合金制造潛水艇的螺旋槳，無論轉(zhuǎn)速多高，都不會發(fā)出聲響，從而不易暴露目標(biāo)，增加了潛水艇活動的隱蔽性。用錳銅合金鑲嵌在燃氣輪機或鑿巖機鉆桿的軸承套上，機器開動時，它“不動聲色”，可降低噪聲幾十分貝，為延長機器壽命和改善勞動條件“默默無聞”地作出了貢獻。“減振鋼板”在兩塊鋼板間夾有或涂有一層薄薄的樹脂而組成的復(fù)合鋼板。樹脂能吸收振動能并將其轉(zhuǎn)化為熱能，同時多層界面本身也具有減振吸能的作用。這種減振鋼板把樹脂優(yōu)異的減振性能和鋼板的高強度巧妙地結(jié)合在一起，取長補短，相得益彰。為了減少汽車振動和降低噪聲，這種減振鋼板在汽車工業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。它的厚度為0.2～1.2毫米，中間的樹脂層厚度為0.04毫米。用這種減振鋼板制成的零件和用普通鋼板制成的零件相比，振動噪聲一般可降低3～5分貝。1989年，日本在某些高級轎車上采用這種減振鋼板，使噪聲降低10～15分貝。這些減振鋼板或隔聲鑲板廣泛應(yīng)用于需要消聲、隔聲、減振的場合，如用于制造機器板材或構(gòu)件、發(fā)動機轉(zhuǎn)動部件或家用電器等，也可用于建造電子計算機機房、打字機室、電話交換臺室、體育館、賓館臥室、會議廳，以及居住區(qū)附近的高架公路或高速公路的防噪裝置等。1.4噪聲與振動控制行業(yè)的展望展望我國噪聲與振動控制行業(yè)的今后發(fā)展動向，有如下特點：工業(yè)污染源的噪聲與振動控制會從以往的環(huán)境治理的主導(dǎo)地位，退居到較次要的地位。城市道路和城市鐵路噪聲將成為環(huán)境治理的重點，聲屏障和隔聲窗將可能成為治理手段中的熱點產(chǎn)品。從開放式聲屏障、局部封閉全封閉聲屏障到高效隔聲窗及通風(fēng)隔聲窗，各種各樣的新型隔聲、吸聲材料都可能使用到這些產(chǎn)品中去，新的研究課題和實用技術(shù)將使噪聲與振動控制行業(yè)創(chuàng)造出經(jīng)濟、實用、美觀大方和具有高聲學(xué)性能的相關(guān)產(chǎn)品。

由于我國正處于經(jīng)濟成長期，大興土木建設(shè)階段，大量的建筑不斷涌現(xiàn)，這些建筑中有許多是安裝集中式空調(diào)的生產(chǎn)大量空調(diào)消聲器是噪聲與振動控制行業(yè)又一熱點。傳統(tǒng)住宅的內(nèi)墻是采用磚墻，隔聲性能較好。近年來，由于磚墻的禁止使用，不得不用輕質(zhì)隔墻代替，可是其隔聲性能總不能盡人意。研制高隔聲性能的輕質(zhì)隔墻是噪聲控制的新課題。超低噪聲冷卻塔的研制和生產(chǎn)，一直是噪聲與振動控制行業(yè)的追求，應(yīng)該說，冷卻塔的噪聲在各方面的努力下，有一定程度的降低。然而離使用實際的要求尚有相當(dāng)距離，這是我們進一步努力的目標(biāo)。生產(chǎn)低噪聲產(chǎn)品，從聲源來降低噪聲是噪聲與振動控制行業(yè)的長期愿望。為此，我們也進行了一些努力，取得了一些成績，但是與國外相比差距還較大