噪聲污染監(jiān)測.ppt

1、1,第七章 噪聲污染監(jiān)測,2,一、基本概念 二、等效噪聲 三、噪聲標(biāo)準(zhǔn) 四、噪聲的測量聲級計(jì) 五、噪聲監(jiān)測方法,第七章 噪聲污染監(jiān)測,3,本章教學(xué)目的、要求 1掌握噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系-復(fù)習(xí) 2了解噪聲測量儀器結(jié)構(gòu)、原理、操作方法 3掌握噪聲監(jiān)測方法 本章重點(diǎn) 分貝 、聲功率級、聲強(qiáng)級、聲壓級、 等效連續(xù)聲級 、計(jì)權(quán)聲級 、聲級計(jì)和噪聲監(jiān)測。,4,第一節(jié) 基本概念,（一）、聲音 聲音：受作用的空氣發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率在2020000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺。 本質(zhì)：波動(dòng)。 聲音的作用：是人類認(rèn)識世界、表達(dá)思想與感情、開展交流活動(dòng)不可缺少的。,一、聲音和噪聲,5,（二）噪聲,

2、噪聲的物理學(xué)觀點(diǎn)：雜亂無章、難聽而不協(xié)調(diào)、人們不需要、令人厭煩的聲音的組合； 噪聲的生理學(xué)觀點(diǎn)：凡是干擾人們工作、學(xué)習(xí)和休息的聲音； 噪聲取決于聲音的客觀物理性質(zhì)、人的主觀感覺、生理特征和心理特征。,6,（三）、噪聲的來源及危害,7,環(huán)境噪聲的來源 1.交通噪聲 2.工廠噪聲 3.建筑施工噪聲 4.社會(huì)生活噪聲,8,（四）、噪聲對人體健康的影響,1噪聲的“特異性”病變 長時(shí)間遭受過強(qiáng)的噪聲刺激 ,將會(huì)使聽力由功能性影響變?yōu)槠髻|(zhì)性損傷 ,造成聽力下降 ,引起內(nèi)耳的退行性變 ,即噪聲性耳聾。 2噪聲對機(jī)體影響的非特異性作用 2.1對心血管系統(tǒng)的影響 在噪聲的作用下 ,植物神經(jīng)調(diào)節(jié)功能發(fā)生變化 ,表

3、現(xiàn)為心率加快或減慢 ,血壓不穩(wěn) 2.2 對血液成分的影響 噪聲可致血清 Mg2+ 降低 ,心肌 Ca2+明顯升高 2. 3強(qiáng)噪聲對大鼠血液粘度、血糖及幾種酶的影響 2. 4噪聲對人體免疫的影響,9,（五）、噪聲污染的特點(diǎn),與水和大氣污染相比， 噪聲污染的主要特點(diǎn)： 1 污染方式的直觀性,水和大氣污染是化學(xué)污染，是人類活動(dòng)將某些有害物質(zhì)排放到環(huán)境中產(chǎn)生的，污染源排除后，這些污染物仍存在； 而噪聲污染則不同，它屬于物理污染，噪聲本源清楚簡單，傳播途徑單純迅速，污染危害直接明顯，是一種直觀式污染。,2 污染危害的直接性,噪聲通過人的耳朵來感受，所以盡管噪聲本身能量很少，但對人的刺激和影響卻非常盡管嚴(yán)

4、重；水和大氣污染就沒有噪聲污染對人的危害那么直接。,3 噪聲源的廣泛性,噪聲污染是非常廣泛的，不僅種類多，分布廣，而且時(shí)間、空間變化大，對于水和大氣污染源來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及,4 污染控制的艱巨性,由于噪聲污染源存在的廣泛性，點(diǎn)多面廣，控制量非常廣。,10,二、聲音頻率、波長和聲速,頻率：空氣質(zhì)點(diǎn)1秒鐘內(nèi)來回振動(dòng)的次數(shù)（Hz） 可聽聲：振動(dòng)頻率在20Hz - 20000Hz之間 次聲：頻率低于20Hz 超聲：頻率高于20000Hz 波長（）：沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所產(chǎn)生的距離 聲速（c）：一秒內(nèi)聲波傳播的距離 常溫下為345m/s 三者之間的關(guān)系： c = f,11,三、聲功率、聲強(qiáng)、聲壓和聲

5、壓級,（一） 聲功率（W）指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。 （二） 聲強(qiáng)（I）聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / m2。,12,（三）聲壓（P）,聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位：Pascal， 1Pa1N/m2 正常人剛能聽到的聲音的聲壓為210-5聽閾，基準(zhǔn)聲壓(p0) 。 人耳產(chǎn)生疼痛的聲音的聲壓為20Pa痛閾聲壓 聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是： I= P2 / c ,13,（四）、聲壓級,分貝 : 兩個(gè)相同的物理量(例如A1和A0)之比取以10為底的對數(shù)并乘以10。 相對單位

6、，無量綱 代表被量度量比基準(zhǔn)量高出多少“級”。 聲功率級與聲強(qiáng)級 聲壓級: 人耳的聲音感覺與聲壓大小成對數(shù)關(guān)系 用聲壓比的對數(shù)值來表示聲音的強(qiáng)弱 聲壓級Lp10 log(p/p0)2 20 log(p/p0) 聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比再取以10為底的對數(shù)并乘以20,14,聲壓級的分貝標(biāo)度,辦公室,公共交通,空壓機(jī),噴氣飛機(jī),痛閾,耳語,安靜,吵,很吵,十分吵,痛閾,很安靜,50,80,100,110,120,30,15,四、噪聲的疊加和相減,1 . 噪聲的疊加 pp1+p2 ? 聲強(qiáng)可以代數(shù)相加 I=I1+I2 Ip2/c 聲壓不能直接相加 p=(p12+p22)1/2 Lp10log(10Lp1/

7、10+ 10Lp2/10),機(jī)場 噪聲p2,16,見圖7-1 倆聲源疊加曲線 1. 當(dāng)Lp1=Lp2， Lp Lp110lg2= Lp1+3(dB) 2. 當(dāng)Lp1Lp2 =6， Lp Lp1+1(dB),Lp=Lp1Lp，Lp在03之間. 當(dāng)聲壓級相差20以上時(shí)， Lp為0,練習(xí)（查圖7-1，疊加順序）： 計(jì)算以下噪聲相疊加后的結(jié)果： 62，68，74，71，65，62，67,17,2. 噪聲的相減,在噪聲測量中扣除背景噪聲 Lp2=LpLp 參見圖7-2背景噪聲修正曲線。,18,P333下 例：為測定某車間中一臺機(jī)器的噪聲大小，從聲級計(jì)上測得聲級為104dB,當(dāng)機(jī)器停止工作，測得背景噪聲為

8、100dB，求該機(jī)器噪聲的實(shí)際大小。 解：設(shè)有背景噪聲時(shí)測得的噪聲為LP，背景噪聲為LP1，機(jī)器實(shí)際噪聲級為LP2由題意可知LP-LP1=4dB從上圖中可查得LP=2.2dB,因此該機(jī)器的實(shí)際噪聲聲級為：LP2=LP -LP =104dB-2.2dB=101.8d,19,第二節(jié) 噪聲的物理量和主觀感覺的關(guān)系,一、響度和響度級,1.響度（N） 響度是不僅取決于聲音的強(qiáng)度(如聲壓級)，還與它的頻率及波形有關(guān)。響度的單位為宋，1宋的定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz，且來自聽者正前方的平面波形的強(qiáng)度。 2.響度級 (LN)響度級是建立在兩個(gè)聲音主觀比較的基礎(chǔ)上，選擇1000Hz的純音作基準(zhǔn)音

9、，若某一噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級在數(shù)值上就等于這個(gè)純音的聲壓級（dB）。響度級用LN表示，單位是“方”。 3.響度與響度級的關(guān)系 根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)得到，響度級每改變10方，響度加倍或減半。數(shù)學(xué)關(guān)系式為：N = 2(LN-40)/10 或 LN = 40+33lgN,20,二、計(jì)權(quán)聲級,計(jì)權(quán)聲級：通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)（特殊濾波器）測得的聲壓級，分為四種計(jì)權(quán)聲級： A：模擬人耳對低強(qiáng)度噪聲（55 dB 以下）的頻率特性 B：模擬中等強(qiáng)度噪聲（55-85 dB）的頻率特性 C：模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性 D：專用于飛機(jī)噪聲的測量,21,三、 等效連續(xù)噪聲級、污染噪聲級、晝夜等效噪聲級,1.等效

10、連續(xù)聲級 用噪聲能量按時(shí)間平均方法來評價(jià)噪聲對人影響的問題，符號“Leq”。它用一個(gè)相同時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級來表示該段時(shí)間內(nèi)的噪聲的大小。P336下 2.噪聲污染級 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在等效連續(xù)聲級的基礎(chǔ)上加上一項(xiàng)表示噪聲變化幅度的量，更能反映實(shí)際污染程度。噪聲污染級（LNP）公式為： LNP = Leq + K 3.晝夜等效聲級Ldn： 用來表達(dá)社會(huì)噪聲晝夜間的變化情況，表達(dá)式為：,22,四、噪聲的頻譜分析 P339圖7-5,除頻率單的純音外，一般聲音都是由許多不同頻率、不同強(qiáng)度的純音組合而成。以聲壓級為縱坐標(biāo)，頻率的橫坐標(biāo)繪制成的噪聲特性曲線稱為噪聲頻譜圖。 噪聲頻譜能形象地反映

11、出聲音的頻率分布和聲級大小的關(guān)系。在噪聲監(jiān)測中，將動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)大的連續(xù)聲譜(2020000Hz)劃分為若干個(gè)部分，每個(gè)部分叫做頻帶。f0、f1、f2分別為該頻節(jié)的中心頻率、最低頻率、最高頻率。 n決定頻帶的倍頻程數(shù)； n=1時(shí)稱為倍頻程； n=1/3時(shí)稱為1/3頻程。,23,第四節(jié) 噪聲的測量,噪聲測量儀器的測量強(qiáng)度，主要是聲場中的聲壓，至于聲強(qiáng)、聲功率的直接測量較麻煩，故較少直接測量； 其次是測量噪聲的特征，即聲壓的各種頻率組成成分。 常用的測量儀器有聲級計(jì)、聲級頻譜儀、自動(dòng)記錄儀、錄音機(jī)和實(shí)時(shí)分析儀。,24,AWA5633D型聲級計(jì),AWA6270A噪聲頻譜分析儀,AWA6270噪聲頻譜分析

12、儀,AWA6218C噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀,圖7.7 各種聲級計(jì)實(shí)物照片,25,1. 聲級計(jì)-測量噪聲的基本儀器 組成：傳聲器、放大器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)和有效值檢波器 原理：聲壓大小經(jīng)傳聲器后轉(zhuǎn)換成電壓訊號，此訊號經(jīng)前置放大器放大后，最后從顯示儀表上指示出聲壓級的分貝數(shù)值 根據(jù)設(shè)計(jì)精密度和測定范圍的不同，聲級計(jì)分為普通型和精密測兩種,1、聲級計(jì),26,1、聲級計(jì),其工作原理是：聲壓大小經(jīng)傳聲器后轉(zhuǎn)換成電壓信號，此信號經(jīng)前置放大器放大后，最后從顯示儀上指示出聲壓級的分貝數(shù)值。 Microphone放大濾波器指示表,27,傳聲器 傳聲器又稱話筒，是將聲壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱膿Q能元件 優(yōu)質(zhì)的傳聲器應(yīng)滿足如下要求：靈敏度高、

13、工作穩(wěn)定；頻率響應(yīng)特性平直、位相畸變??；受外界環(huán)境(如溫度、濕度、振動(dòng)、電磁波等)影響??；動(dòng)態(tài)范圍大 根據(jù)換能原理和結(jié)構(gòu)的不同，常用的傳聲器分為電容式、壓電式和動(dòng)圈式三種,1、聲級計(jì),28,放大器 放大器是聲級計(jì)和頻譜分析儀內(nèi)部放大電訊號的電子線路 用于聲級測量的放大器應(yīng)滿足下面幾個(gè)條件： 要有足夠大的增益而且穩(wěn)定 頻率響應(yīng)特性要平直 在聲頻范圍(20一20000Hz)內(nèi)要有足夠的動(dòng)態(tài)范圍 放大器的固有噪聲要低；耗電量小,1、聲級計(jì),29,計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 它是由電阻和電容組成的，具有特定頻率響應(yīng)的濾波器，它能使欲測定的頻帶順利地通過，而把其它頻率的波盡可能地除去 有效值檢波器 聲級計(jì)中，由放大器輸出

14、的都是交流訊號，為取得推動(dòng)指示儀表的直流訊號，在聲級計(jì)中設(shè)有檢波器 指示器 聲級計(jì)的指示方式有兩種，即電表指示和數(shù)字顯示，目前生產(chǎn)的聲級計(jì)大部分采用電表指示,1、聲級計(jì),30,2. 頻譜分析儀 頻譜分析儀是測量噪聲頻譜的儀器，它的基本組成大致與聲級計(jì)相似。但是頻譜分析儀中，設(shè)置了完整的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)(濾波器)。借助于濾波器的作用，可以將聲頻范圍內(nèi)的頻率分成不同的頻帶(決定于頻程數(shù)M)進(jìn)行測量 3. 自動(dòng)記錄儀 自動(dòng)記錄儀與聲級計(jì)或頻譜分析儀聯(lián)合使用時(shí)，可以連續(xù)測量、記錄聲級與頻譜，并能將噪聲隨時(shí)間的變化情況記錄下來，所以它能給噪聲測量和研究帶來很大的方便 4. 磁帶錄音機(jī) 用于錄制噪聲的錄音機(jī)，與家

15、用錄音機(jī)不同，應(yīng)具有：頻率響應(yīng)特性平直、線性動(dòng)態(tài)范圍寬、信噪噪比大等特點(diǎn)。同時(shí)不能有自動(dòng)電平控制電路,31,干擾睡眠和休息的噪聲級閾值白天為50dB，夜間為45dB，我國提出環(huán)境噪聲允許范圍見表7.2。,表7.2 我國環(huán)境噪聲允許范圍 單位：dB,第五節(jié) 噪聲標(biāo)準(zhǔn),32,環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)是環(huán)境基本噪聲。各國大多參考ISO推薦的基數(shù)（如睡眠為30dB），根據(jù)不同時(shí)間、不同地區(qū)和室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值以及本國具體情況來制定。,表7.3 一天不同時(shí)間對基數(shù)的修正 單位：dB,33,表7.4 不同地區(qū)對基數(shù)的修正值 單位：dB,表7.5 室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值 單位：dB,34,

16、表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),選自城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB309693,35,適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴(yán)于0類標(biāo)準(zhǔn)5dB執(zhí)行。,表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),36,適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域，鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。,表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),37,適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。,表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),38,適用于工業(yè)區(qū)。,表7.6 城市區(qū)域環(huán)

17、境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),39,適用于城市中的道路交通干線道路的兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲(指不通過列車時(shí)的噪聲水平)限值也執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。,表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級Leq /dB(A),40,我國工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)見表7.7和表7.8。,表7.8 現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn),表7.7 新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),41,我國機(jī)動(dòng)車輛允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)見表7.9表7.11,p344D表7.9 汽車定置噪聲限值（GB161701996） 單位：dB(A),注：P按生產(chǎn)廠家規(guī)定的額定功率。,42,表7.10 汽車加速行駛

18、車外噪聲限值（GB14952002）,注：GVM最大的總質(zhì)量/t；P發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率/kW。,43,表7.11 摩托車和輕便摩托車噪聲限值（GB1161691996） 單位：dB(A),44,表7.12 機(jī)場周圍飛機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn) 單位：dB,“一類區(qū)域”指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū)；“二類區(qū)域”指除一類區(qū)域以外的生活區(qū)。,45,表7.13 船舶分類,表7.14 各類船舶不同艙室噪聲級最大限制值 單位：dB,注： 機(jī)艙內(nèi)任一測點(diǎn)的噪聲級不得大于110dB； 客艙參照執(zhí)行。,46,表7.15 海洋船舶各艙室噪聲級最大限制值,注：機(jī)艙內(nèi)任一測點(diǎn)的噪聲級不得大于110dB； 客艙參照執(zhí)行。,47,第六節(jié) 噪聲

19、監(jiān)測方法,測城市環(huán)境噪聲網(wǎng)格法 測交通噪聲兩路口之間，人行道上20厘米 測機(jī)動(dòng)車噪聲距車體中心7.5米 測工廠、車間噪聲占地境界內(nèi) 測機(jī)器噪聲離機(jī)體1米（小機(jī)器：1050厘米，大機(jī)器：510米） 高度距地面1.2m,48,1.城市環(huán)境噪聲監(jiān)測內(nèi)容：城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測、城市交通噪聲監(jiān)測、城市環(huán)境噪聲長期監(jiān)測和城市環(huán)境中擾民噪聲源的調(diào)查測試等。 2.基本測量儀器：精密聲級計(jì)或普通聲級計(jì) 3.布點(diǎn)：將要普查測量的城市分成等距離網(wǎng)格，測量點(diǎn)設(shè)在每個(gè)網(wǎng)格中心。網(wǎng)格數(shù)不應(yīng)少于100個(gè)。 4.測量：測量時(shí)一般應(yīng)選在無雨、無雪時(shí)，聲級計(jì)應(yīng)加風(fēng)罩以避免風(fēng)噪聲干擾，同時(shí)也可保持傳聲器清潔。 5.測量時(shí)間：分為白

20、天（6：00-22：00）和夜間（22：00-6：00）兩部分。隨地區(qū)和季節(jié)不同，上述時(shí)間可稍作更改。 6.測點(diǎn)選擇：測點(diǎn)選在受影響者的居住或工作建筑物外1米，傳聲器高于地面1.2m以上的噪聲影響敏感處。,城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測,49,7.數(shù)據(jù)處理：測量數(shù)據(jù)一般用統(tǒng)計(jì)噪聲級或等效連續(xù)A聲級表示，把測定數(shù)據(jù)代入有關(guān)公式，計(jì)算L10、L50、L90、Leq的算術(shù)平均值（L）和最大值及標(biāo)準(zhǔn)偏差（），確定城市區(qū)域環(huán)境噪聲污染情況。 8.評價(jià)方法： (1)數(shù)據(jù)平均法：將全部網(wǎng)點(diǎn)測得的連續(xù)等效A聲級做算術(shù)平均運(yùn)算，所得到的算術(shù)平均值就代表某一區(qū)域或全市的總噪聲水平。 (2)圖示法：用區(qū)域噪聲污染圖表示。,城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測,50,在測定城市噪聲污染分布情況后，可在城市地圖上用不同顏色或陰影線表示噪聲帶，每一噪聲帶代表一個(gè)噪聲等級，每級相差5dB。各等級的顏色和陰影線規(guī)定見表7.16。 表7.16 各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定,城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測,51,城市交通噪聲監(jiān)測,1.布點(diǎn)：在每兩個(gè)交通路口之間的交通線上選擇一個(gè)測點(diǎn)， 測點(diǎn)設(shè)在馬路邊的人行道上，離馬路20cm。 2.測量：測量時(shí)應(yīng)選在無雨、無雪的天氣進(jìn)行。 3.數(shù)據(jù)處理：測量結(jié)果一般用統(tǒng)計(jì)噪聲級和等效連續(xù)A聲級 來表示。如果城市交通噪聲測量值