1、第十二章噪聲污染防治技術聲音的基本概念環境噪聲的分類環境噪聲評價量及其計算環境噪聲預測、聲音的基本概念口物理學意義主觀聽覺音是有調的聲噪聲環境噪聲污染環境噪聲污染指所產生的環境噪聲超過國家規定的 環境噪聲排放標準，并干擾他人正常生活、工作和 學習的現象。聲音的基本概念環境噪聲指在工業生產.建筑施匸.交通運輸和社會生活中所產生的.擾周圍生 活、環境的聲音。環境噪聲的丄要特征口感覺公害局限性和分散性暫時性、環境噪聲及其分類1 按產生機理分：機械聲源空氣動力性聲源電磁噪聲源 2 按照噪聲隨時間的變化關系：穩態噪聲非穩態噪聲 3 按噪聲的來源交通噪聲工業噪聲施工噪聲生活噪聲其它噪聲I業噪聲調查表明，電

2、子業和一般輕工業產生的噪聲為90dB,紡織匸 業的噪聲為90106dB,機械工業的噪聲為80120dB,大型鼓風機、 鑿巖機等產生的噪聲都在120dB以上。4 噪聲的影響u (1)噪聲損傷聽覺 (2)睡眠F擾嚨聲,dE(A)國際統計(ISO)美國統計8000851089021189529281004140表6 1工作40年后噪聲性耳看的發病率、環境噪聲及其分類 4 聲源類型對噪聲源按其輻射特性及其傳播距離：點聲源小羽設備，其H身的幾何尺寸比噪聲影響的距離小得多，或影響距 離遠大于噪聲源本身的尺度。線聲源是指聲源宦線件。如P線件排列的水泵.礦山和選煤場的輸送系統. 繁忙的交通線等，其噪聲是以近似

3、線裝的形式向外傳播的，所以此 類聲源在近距離范圍內總體上可以視作為線聲源。面聲源是指體枳校大的設備或地域性的噪聲發生體，這種聲源發出的噪聲 往往是從一個面或兒個面均勻地向外輻射，在近距離范圍內，實際 上是按面聲源的傳播規律向外傳播。、環境噪聲及其分類如小門以在160分貝的環境中,兒分 鐘就會死匕人伽氣發動機5米處, 兒分鐘就變成佗介 般認為4 0分 黠翩般境聲音在此以匕就砂究結果農明:連續噪聲可以加快 熟睡到輕睡的冋轉.使人多氛 并 使熟睡債時間縮短：交然的噪川可 以便人驚肌。般米說.40分貝連 續噪円可便10%的人受到影響:70 分貝可影響50%：而突發動噪月4 40分貝時.可便10%的人像

4、亀到 60分貝時,町便70%的人驚側，長 期干擾睡眠會造成失眠.疲勞無力. 記憶力衰退，以至產牛.神經衰酣癥仏詁噪曲環境也這種病M疫摘率町迭50%60%以ho、環境噪聲及其分類 4噪聲的影響 (3)對交談、工作思考的干擾： (4)噪聲引起的心理影響主要是煩惱，使人激動、易怒，甚至失去理智。 噪聲町以引起心緒不心請緊張、心跳加快和血壓増高。噪聲還會使人的唾 液、胃液分泌減少,胃酸降低，從而易患胃潰瘍和卜二指腸潰瘍。 例如，當噪/l：80-85dB(A)時，往往浪易激動.感覺疲勞，頭痛：95-120dB(A) 時，作業人員常帕頭部鈍性痛,并伴有易激動、睡眠失調、頭尿、記憶力減退： 噪聲強到140-

5、150dB(A)時不但引起耳病,WR發生恐懼和全身神經系統緊張性 增高。表6-2燥聲對交談的影響嗓聲/dB(A)主觀反應 保證正常講話母離/m通信質董45安靜10很好55稍吵3.5好65吵1.2較困難75很吵0.3困難85太吵0. 1不可能、環境噪聲及其分類 5 有關的環境噪聲標準我國環境噪聲允許范圍(單位：分貝)人的活動最高值理想值體力勞動(保護聽力)9070腦力勞動(保證語言清晰度)6040睡眠5030三、環境噪聲評價量及其計算1 聲音的產生振動和聲源：物體的振動產生了聲音，只有振動頻率在2020000Hz的范圍 內產什的聲音，人耳才能聽到。這一頻率范圍的振動稱為聲振 動。振動的傳播描述聲

6、波的基本物理量與概念可聽聲：聲聲K率速 次超波頻聲三、環境噪聲評價量及其計算2 計量聲音的物理量(1)聲壓和聲壓級聲壓 /上當山聲波存在時，媒質中的壓強超過掙II:的壓強值。聲波通過媒質時引起的 媒質壓強的變化(即瞬時壓強減去掙II:壓強)，變化的壓強稱為聲壓。 I瞬時聲壓某瞬時媒質中內部壓強受到聲波作川肩的改變量，即單位面枳的壓 力變化。侑效聲壓瞬時聲壓的均方根值。聽閾 人耳能聽到的最小的聲壓，聲壓值2xiO-5Pao病閾使人匸產生疼病感覺的聲壓，稱為人4的痛閾，聲壓為20Pao三、環境噪聲評價量及其計算 2 計量聲音的物理量(1)聲壓和聲壓級聲壓級聽閾和痛閾Z間相璋100萬倍。顯然用聲爪的

7、絕對值農示聲音的人小是不方 便的。為了方便應用，人們便根據人耳對聲咅強弱變化響應的特性，引出-個 對數扯來表示聲音的大小，這就是聲壓級。所謂更壓級就是聲壓的平方 lj 個基準的聲爪平方比值的對數值，p 式中：Lp一對應聲壓P的聲壓級，dB；L 卩20 lgP聲壓，N/m2；卩0 Po基準聲壓，尊于2X10-5N/m三、環境噪聲評價量及其計算 2計量聲音的物理量(2)聲功率和聲功率級聲功率是聲源在單位時間內向空間輻射聲的總能量: W=E/At / = w /s / =4 7rr 2(dB)仍以10-12W為基準，則聲功率泄義為：1() lg 式中：Lw對應聲功率W的聲功率級，dB： W對應聲功率

8、，W：Wo基準聲功率，等于10"12Wo三、環境噪聲評價量及其計算 2計量聲音的物理量（3）聲強與聲強級聲強，即單位廁積匕的聲功率，足在單位時間內通過與傳播力向垂直 的單位面積的聲能量，單位為W/m2o o即：u l=W/AsU 在口由川場中，對J-Ylfti波和球而波果處的川醫與該處川壓的平方成正比，u 如以人的聽閾聲強值10-12W/m2為基準，則聲強級定義為： LI = 1Olg（l/IO） （dB） 式屮：LI對應聲強I的聲強級，dB； |聲強，W/m2； I0基準聲強，等于1012W/m2；例題 一個點聲源s （聲源大小可不考慮），聲功率為w.位j沒仃反射的空間（Hill聲

9、場），求距聲源r遠處M點的聲強。典型環境的聲壓和聲壓級典型環境聲壓Pa聲壓級dB典蟄環境聲壓P"聲壓級dB噴氣式飛機口附近630150繁華街道I:0.06370噴氣式飛機附近200140普通說話0.0260鍛錘、WP釘操作位置63130微電機附近0.006350大熨球磨機旁20120安前房間O.(X)240818型皴風機附近6.3110輕聲細語0.0006330紡織車間2100樹葉落卜的沙沙聲0.0002204-72型風機附近0.6390農村靜夜0.00006310公共汽車內0.280人耳剛能聽到0.0000020三、環境噪聲評價量及其計算 3 分貝的運算三、環境噪聲評價量及其計算三

10、、環境噪聲評價量及其計算LpT = 20 lg = 10 lgPoPrPox p：n=10 lg - = 10 lg 2 P 0I I P o 丿必（乞yi10 10 IJj(1)噪聲的疊加兒個不同的噪聲源同時作用在聲場中同一點上，這點的總聲 壓級如何計算呢？從聲壓級的定義出發，則有：LpT = 20 lg P=10 lgE p；I10 lg X ; 丨IA.假設存在兩個聲源，而且LP1=LP9,即兩個聲源得聲 壓級相等，則總聲壓級：LpT=Lpi+101g2-Lpi+3 (dB)也就是說，作用于某一點得兩個聲源聲壓級相等，其合 成得總聲壓級比一個聲源得聲壓級增大3dB。B.當聲壓級不相等時，

11、當兩個不同的噪聲源同時作用在聲 場中同一點上，如果兩個聲源單獨作用產生的聲壓級分別為Lp1和Lp2,且Lp1>Lp2；為計算方便，列出Lp1Lp2差值相 對應的增值4L,這點的總聲壓級LpT為：兩個聲源Lp丄卩2差值與增值AL的對應關系Lpt =+ ALLP1 % LLp廠G L0361. 012.50.822. 180. 631.890. 541. 5100. 451. 2110. 3例題61：兩聲源作川丁某點得聲壓級分別為Lpi=96dB, Lp2=93dB。 由于Lp|-Lp2=3dB,按表査的厶Lp=1.8dB,則 1=96 + 1.8 = 97.8=98表6-3兩個聲源-U：差

12、值與增值AL的對應關系LrI ""Lj?JL»i -Lp? au0361.02i 例如：有8個聲12. 57a 822. 180. 6源作用于一點，聲壓31. 890. 5分別為70, 70, 76,41. 5100. 482, 85, 73, 79, 100。51. 211a 3(2)噪聲減法已知兩個聲源在M點產生的總聲壓級Lw及其中一個聲源在 該點產生的聲壓級Lpi，則另一個聲源在該點產生的聲壓級 Lp2可按定義，得表6 4 TtT -Lpi差值與AL的對應關系LPT-LP134567891011AL9-3 -2. 2-16-1. 3-1-0. 8-06-0.

13、 5-0. 4例：為測定某車間中一臺機器得噪聲大小，從聲級計上測得聲級為 IO4dB,當機器停止工作，測紂背景噪聲為100 dB,求該機器噪聲得實 際大小。解：由題可知104dB是指機器噪聲和背景噪聲Z和L叩而背景噪聲Lp|為 lOOdBo Ll|Lrr-LP|=4dB,從表知道，Lp=2.2dB,因此機器噪聲 為 104-2.2= 101.8=102o4.頻譜圖及倍頻程頻譜圖：除音叉等之外, 各種聲源發出的聲音很 少是單一頻率的純音， 人多是宙許多不同強度， 不同頻率的聲音復合而 成，統稱套音。在復音 屮，不同頻率(或頻段)的 成分的聲波具有不同的 能3,這種頻率成分與 能量分布的關系稱為聲

14、 的頻譜。5 倍頻程由丁一般噪聲的頻率分布寬闊，在實際的頻譜分析屮，不需要也 不可能對每個頻率成分進行具體分析。為了方便，人們把20 20000Hz的聲頻范圍分為幾個段落，劃分的每一個具仃一定頻率 范圍的段落稱做頻帶或頻程。頻程的劃分方法：U恒定帶寬，即每個頻程的上.下限頻率之差為常數。恒定和對帶寬，即保持頻帶的上、卜限之比為一常數。實驗證明， 當聲音的聲壓級不變而頻率提髙一倍時，聽起來音調也提高一倍 （音樂上稱捉拓八度音程）；為此，將聲頻范圍劃分為這樣的頻帶： 使每頻帶的上限頻率比下限頻率鬲-倍，即頻率Z比為2,這樣 劃分的每一個頻程稱1倍頻程，簡稱倍頻程。為了簡明，每個倍頻 程用其中心頻率

15、，心來表示：fu和fd,分別為該頻程的上限和卜限頻率。6.噪聲的主觀評價等響曲線與響度級：口通常，聲音愈響，對人的干擾愈大。實踐證明：人耳對高頻聲較低頻聲敏感，司樣聲壓級的聲音， 中、高頻聲顯得比低頻聲更響一些，這是人耳的聽 覺特性所決定的。為此人們提出響度級這一概念用以定量地描述聲音在人主觀上引起的“響”的感用實驗的方法可以得到整個聲頻范圍內純音的響 度級C將頻率不同響度級卻相同的點連成曲線.便 可得到一簇曲線，如圖6-1所示，因為每一條曲線上各 點的聲音都一樣響，因此這種曲線稱做等響曲線。晝夜等效聲級：主要是考慮到夜間噪聲具有更人得煩擾程 度，故提出一個新的評價指標晝夜等效聲級，作為表 達

16、社會噪聲晝夜間得變化情況。247.統計噪聲級某點噪聲有較大波動時，采用得-種描述噪聲變化情況 得統計物理量。Lg表示在取樣時間內10%得時間超過的噪聲級，相當于 噪聲平均峰值。Jo表示在取樣時間內50%得時間超過的噪聲級，相當于 噪聲的平均值。Lg。表示在取樣時間內90%得時間超過的噪聲級，相當于 噪聲背景值。方法：將測得的100個數據按大小順序排列，總數為100 個的第10個數據為L"),同理確定其他兩個。I 8.噪聲評價量噪聲源評價量可用聲壓級或倍頻帶聲壓級、聲功率級、 A聲級、A計權聲功率級。噪聲的影響還同其持續的時間有關，即和人們接收的 噪聲能量有關°在更多情況下，

17、環境噪聲往往是起伏 的，因此乂提出了等效A聲級的評價量，以彌補A聲 級的不足。聲場屮某點在一段時間內A計權能量的平均值即該點 在這段時間的等效A蘆級。表達式為1卩也1I m 1 I f in io 丿,I四、環境噪聲預測模型點聲源衰減值:r點聲源至受聲點的距離，m。當r2=2rl時， L1二-6dB,即點聲源聲傳播距離增加1 倍，衰減值是6dB.線聲源衰減值:2兀rlI線聲源長度，m。、1r2=2門時，AL1=-3dB,即點聲源聲傳播距離増加1倍,衰減值足3dB.五、環境噪聲現狀測量1、測量條件a.在室外測量時，聲級計的傳聲器應加防風罩。b.室外測量的氣象條件應滿足無雨、無雪、風力 小于四級(

18、5.5m/s)o2、噪聲測量儀器噪聲測用的儀器:有聲級計、歩 分析儀、聲級記錄儀與磁帶記錄儀等。根據 不同的測星目的與要求，町選擇不同的測量儀器和不同的測量方法。聲級汁是噪聲現場測量的一種基本測試儀器，主要用來測試噪聲的聲級，若 和相應的儀器配套,還可進行頻譜分析和振動的測量。聲級計體積小、重量輕,便 于攜帶，適用于現場快速測定。聲級計主要由傳聲器.放大器.哀減器，頻率計權 網絡及自效值指示農頭組成。聲級計的基木匸作原理是.聲壓信號首先通過傳聲器 披轉換成電斥信號，經放人器放人.再通過具仃一定頻率響W的計權網絡，經過仃 效值檢波器進入指示器，從農頭得到相應的聲級讀數。FI前使用的較先進聲級計在

19、 獲得電壓信號后，經模數轉換，用計算機進行數據處理。根據導則要求，噪聲測雖，使用GB2875-83聲級計電聲性能及測試方法或 IEC651聲級計規定的2型或性能優于2型的聲級計及性能相訐的比它聲學儀器。 評價匸作等級為一級或二級，必須使用積分聲級計或具有相同功能的其它測屋儀器 測量等效連續A聲級：若噪聲評價匸作等級為三級，也町用卄積分式聲級計測量連 續等效A聲級。3、監測規范環境噪聲的測量，應按下列現行有關的國家標準進行。GB/T1462393城市區域環境噪聲測量方法GB9661 88GB1234990GB1252490GB1252590GBJ12288國家環境保護局機場周圍飛機噪聲測量方法工

20、業企業廠界噪聲測量方法建筑施I場噪聲測量方法鐵路邊界噪聲限值及其測量方法 工業企業噪聲測慣規范環境監測技術規范（第三冊噪聲部分）;4、布點原則現狀溯點他電般要覆蓋整個評價范國，但亟點要布置在現有噪聲源對敏感區有對建設項丨1包含多個呈現點聲源性質（聲源波長比聲源尺寸大得多的怙況 耀曙噩紹娜褊邈牆器贊點應在聲源周圍靠近聲源處對r毬設項丨I呈現線狀聲源性質（許多點聲源連續地分和在條臣線上.（如15m、30m、60m. 120m. 240m）。忙的適路I:的乍輛流，可以認為是線聲源）的帖況，應根按噪聲緻感區域分布狀 況和匸程寤點確定若干噪聲測量斷而,在齊個斷面上距聲源不同距離處布置一組 測星點（如 15m、30m. 60m、120m. 240m）。型于新雅隅 當評你莖圍內輩幷叨影的噪聲源（如沒億匚叫噪性 禪路交R 聲、飛機噪聲和鐵幽I破靑）IL希級衣低（v50dBA）,破聲現狀測屋點可以大 減少或不設測屋點。對于改、擴建工程，若要繪制噪聲現狀等聲級圖，町以采用網格法布置測點。為了便于繪制等聲級圖，需要川網格法確怎測點。網格的大小應根據貝體怙況確 怎,，砂于處設項冃包含旱線幽節源幷懲旳怙舛一 T行1;纟戈狀月姝擊向也網格間距 町大皿（如100300m）,矗直于殘狀靑源走向竹網h間距