《物理性污染控制工程》課件第二章噪聲污染與控制-第二節(jié)

1、第二章 噪聲污染及其控制第一節(jié) 概述第二節(jié) 聲學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié) 噪聲的評(píng)價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié) 噪聲控制技術(shù)吸聲第五節(jié) 噪聲控制技術(shù)隔聲第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲第三節(jié) 噪聲的評(píng)價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)噪聲主觀評(píng)價(jià)量噪聲評(píng)價(jià)方法噪聲標(biāo)準(zhǔn) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法噪聲主觀評(píng)價(jià)量的目的和意義噪聲是人們不需要的聲音，其不需要程度取決于人們對(duì)噪聲主觀上的定量評(píng)價(jià)；噪聲控制的目的是使聲環(huán)境符合人的主觀感覺標(biāo)準(zhǔn)值；噪聲對(duì)人們的影響、噪聲污染的程度、噪聲治理效果的評(píng)定、聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等都需要建立人們對(duì)噪聲的主觀評(píng)價(jià)量。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法噪聲主觀評(píng)價(jià)量響度、響度級(jí)和等響曲線；計(jì)權(quán)聲級(jí)（A、B、C聲級(jí)）；等效聲級(jí)、日夜等效聲級(jí)、

2、統(tǒng)計(jì)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)噪度和感覺噪聲級(jí)有效感覺噪聲級(jí)、有效連續(xù)感覺噪聲及和D聲級(jí)語言干擾級(jí)噪聲評(píng)價(jià)數(shù)曲線（NR曲線）（一）響度和響度級(jí) 1.響度 響度是人耳判別聲音由輕到響的強(qiáng)度等級(jí)概念，響度的單位叫“宋”。1宋的定義為聲壓級(jí)為40dB，頻率為1000Hz，且來自聽者正前方的平面波形的強(qiáng)度。如果另一個(gè)聲音聽起來比這個(gè)大n倍，則聲音的響度為n宋（sone）。 2.響度級(jí) 定義1000Hz純音聲壓級(jí)的分貝值為響度級(jí)的數(shù)值。任何其他頻率的聲音，當(dāng)調(diào)節(jié)1000Hz純音的強(qiáng)度使之與這聲音一樣響時(shí)，則這1000Hz純音的聲壓級(jí)分貝值就定為這一聲音的響度級(jí)值。響度級(jí)的單位叫“方”（phon）。 一、噪聲的評(píng)價(jià)

3、量和評(píng)價(jià)方法等響曲線(又稱ISO等響曲線)：不同頻率具有同等響度程度聲音的能量水平曲線，反映了人耳的聽力特征。等響曲線(又稱ISO等響曲線)不同頻率具有等響亮程度聲音的能量水平曲線等響曲線測(cè)定條件： 受測(cè)人群：聽力正常的年齡在1825歲的120名青年男女； 測(cè)試環(huán)境：自有聲場(chǎng)(消聲室)，平面波，聲源在頭頂上方； 目標(biāo)效應(yīng)：不同頻率、不同能量水平連續(xù)純音的響度程度； 基準(zhǔn)聲音：1kHz連續(xù)純音，0140dB，10dB/檔。等響曲線測(cè)定方法： 在測(cè)點(diǎn)，受測(cè)人對(duì)來聲與基準(zhǔn)聲音交替比較響度程度，然后受測(cè)人離開現(xiàn)場(chǎng)，再用客觀儀器測(cè)量該點(diǎn)的聲壓。3.響度與響度級(jí)的關(guān)系根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得到，響度級(jí)每改變10方，

4、響度加倍或減半。或 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（一）響度和響度級(jí)3.響度與響度級(jí)的關(guān)系 例：LN由100phon降低到80phon，聲音的響度程度降低了多少？ 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（一）響度和響度級(jí) 可知，聲音的響度降低了(64-16)/64=75%，而響度級(jí)下降了20phon，即20%。（二）計(jì)權(quán)聲級(jí) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法30Hz-78dB的純音和3kHz-52dB的純音，哪個(gè)響？ 查響度曲線，得知30Hz-68dB的純音的響度級(jí)為40phon，則響度為1sone。3kHz-52dB的純音的響度級(jí)為60phon，則響度為4sone。3kHz-52dB的純音更響。（二）計(jì)權(quán)聲級(jí) 一

5、、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法4kHz-52dB的純音比60Hz-60dB的純音更響！ 雖然4kHz的純音聲壓級(jí)只有52dB，比60Hz的純音小8dB，但它卻比60Hz的純音還要響，這與主客觀量不一致！解決方法：為了能夠用dB來統(tǒng)一度量，就需要對(duì)客觀兩進(jìn)行修正，即按等響曲線計(jì)權(quán)修正，使它們數(shù)值上與主觀感覺一樣。（二）計(jì)權(quán)聲級(jí) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法電子計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)：為了可以采用儀器直接測(cè)定噪聲，并且統(tǒng)一計(jì)權(quán)聲級(jí)頻率特性，國(guó)際上采用國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定的電子計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)：A、B、C、D這4種按頻程計(jì)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)。采用聲級(jí)計(jì)測(cè)量，可以直接反映人的主觀響度感覺的評(píng)價(jià)量。聲級(jí)計(jì)采用一種特殊濾波器計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量

6、噪聲，所測(cè)得聲壓級(jí)即為計(jì)權(quán)聲級(jí)，簡(jiǎn)稱聲級(jí)。（二）計(jì)權(quán)聲級(jí)模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性。（40phon純音）模擬5585dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性。（70 phon純音）模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性。（100phon純音）對(duì)噪聲參量的模擬，專用于飛機(jī)噪聲的測(cè)量。A計(jì)權(quán)聲級(jí)B計(jì)權(quán)聲級(jí)C計(jì)權(quán)聲級(jí)D計(jì)權(quán)聲級(jí)A聲級(jí)可以較好地表征人耳對(duì)噪聲的強(qiáng)度與頻率的主觀聽覺，因此應(yīng)用廣泛。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（三）等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí)1.等效連續(xù)聲級(jí) 用噪聲能量按時(shí)間平均方法計(jì)算而得的噪聲級(jí)，等效連續(xù)聲級(jí)可以用符號(hào)“Leq”或“LAeq,T”表示。式中：LpA某時(shí)刻t的瞬時(shí)A聲級(jí)

7、，dB；T 規(guī)定的測(cè)量時(shí)間，s; Pi 第i個(gè)聲級(jí)區(qū)間內(nèi)持續(xù)的時(shí)間在總時(shí)間間隔中所占的比例； LAi 第i個(gè)聲級(jí)聲級(jí)區(qū)間的中心A聲級(jí)值。評(píng)價(jià)一個(gè)起伏的或不連續(xù)的噪聲對(duì)人類的影響 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法連續(xù)變化噪聲非連續(xù)變化噪聲例：甲乙兩工人一個(gè)班工作8h，噪聲暴露情況如下表所示。分別計(jì)算甲乙兩工人所接受的等效連續(xù)A聲級(jí)LA甲和LA乙LA甲=90dBLA乙=10lg1/8(2109+3109.5+11010)=94.3 dB例：車間內(nèi)等間隔采樣，間隔時(shí)間t=5min，每班工作時(shí)間8h，采樣數(shù)為96個(gè)/班。采樣結(jié)果如下：12次85 dB(A)、12次90dB(A)、48次95dB(A)和24次

8、100dB(A)。試求車間內(nèi)等效連續(xù)聲級(jí)。首先計(jì)算各類噪聲的持續(xù)時(shí)間： 85dBt1=512=60min=1h 90dBt2=512=60min=1h 95dBt3=548=240min=4h 100dBt4=524=120min=2h其次計(jì)算車間內(nèi)的等效連續(xù)聲級(jí)： LA=10lg1/8(1108.5+1109+4109.5+21010) =96.2 dB2. 噪聲污染級(jí)（LNP）：式中：K常數(shù)，對(duì)道路交通噪聲和航空噪聲取2.56； s 測(cè)定過程中瞬時(shí)A聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中：LpAi 測(cè)得第i個(gè)瞬時(shí)A聲級(jí)； 所測(cè)瞬時(shí)年A聲級(jí)的算術(shù)平均值； n 測(cè)得總數(shù)。對(duì)于重要的公共噪聲，噪聲污染級(jí)計(jì)算也可利

9、用：（三）等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)航空或道路交通噪聲對(duì)人類的影響3.晝夜等效聲級(jí) 考慮到夜間噪聲具有更大的煩擾程度，故提出一個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)晝夜等效聲級(jí)（也稱日夜平均聲級(jí)），符號(hào)“Ldn”。它反映社會(huì)噪聲晝夜間的變化情況，表達(dá)式為：式中：Ld白天的等效聲級(jí)，從6:00至22:00，16小時(shí)；Ln夜間的等效聲級(jí)，從22:00至第二天的6:00，8小時(shí)。（三）等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法 如果噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，其累積分布在正態(tài)概率紙上為一直線，則可用下面近似公式計(jì)算：L10測(cè)定時(shí)間內(nèi)，10的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，

10、相當(dāng)于噪聲的平均峰值；L50測(cè)量時(shí)間內(nèi)，50的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲的平均值；L90測(cè)量時(shí)間內(nèi)，90的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲的背景值。（三）等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí) 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法4.累積百分聲級(jí)LN表示在測(cè)量時(shí)間內(nèi)高于聲級(jí)LN的噪聲所占的時(shí)間為n%。（四）噪聲的頻譜分析 將噪聲的強(qiáng)度（聲壓級(jí)）按頻率順序展開，使噪聲的強(qiáng)度成為頻率的函數(shù)，并考查其波形，稱為噪聲的頻率分析（或頻譜分析）。 頻譜分析的方法是使噪聲信號(hào)通過一定帶寬的濾波器，通帶越窄，頻率展開越詳細(xì)；反之通帶越寬，展開越粗略。以頻率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的強(qiáng)度（如聲壓級(jí)）為縱坐標(biāo)作圖。經(jīng)過濾波后各通帶對(duì)應(yīng)

11、的聲壓級(jí)的包絡(luò)線（即輪廓）叫噪聲頻譜。有助于人們深入了解噪聲聲源的特性，尋找主要噪聲源，為噪聲控制提供依據(jù)。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法噪聲頻譜圖 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）A聲級(jí)是一個(gè)單值評(píng)價(jià)量，是噪聲所有頻率成分影響的綜合反映，但缺乏詳細(xì)的頻率信息。即A聲級(jí)不能全面反映噪聲源的頻譜特性，相同A聲級(jí)其頻譜特性可能有很大差異。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）NR曲線考慮了噪聲的頻譜信息對(duì)聽力損失、語言干擾和煩惱程度這3種目標(biāo)效應(yīng)的影響，同時(shí)又可以用一個(gè)NR數(shù)來表示噪聲水平的主觀評(píng)價(jià)量。ISO公布了一組NR曲線，聲壓范圍為0130dB，適用

12、于中心頻率63Hz8kHz。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）NR曲線分析：在同一NR曲線上的各倍頻程噪聲可以認(rèn)為具有相同程度的干擾，故又稱為等干擾曲線。每條曲線上所標(biāo)注的數(shù)字稱為噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR或N，它與這條曲線上1kHz的聲壓級(jí)相同。NR曲線上Lp和NR的關(guān)系也可由Lpi=a+bNRi；a、b為不同倍頻程中心頻率對(duì)應(yīng)的系數(shù)。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）NR數(shù)計(jì)算方法（1）圖標(biāo)法：將噪聲頻譜中各倍頻程聲壓級(jí)（8個(gè)）標(biāo)在NR曲線上，其中最接近而又稍高于噪聲頻譜線（最小距離是1dB）的一條NR曲線的值就是該噪聲的NR數(shù)。（2）計(jì)算法：由噪聲頻譜

13、中各倍頻程聲壓級(jí)Lpi（8個(gè)），按下式進(jìn)行計(jì)算NRi=(Lpi-a)/b，其中最大值（取整）即為噪聲的NR數(shù)。在NR曲線上，每條曲線的NR數(shù)與該曲線的A聲級(jí)間具有良好的相關(guān)性，兩者之間有如下關(guān)系： 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）NR曲線的應(yīng)用（1）評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)境噪聲：（2）在噪聲控制中計(jì)算各倍頻程的降噪量確定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)（例如，車間內(nèi)每個(gè)工作日為8h，允許噪聲級(jí)90dB）；由NR=LA-5可知需要選用NR85曲線作為分頻控制標(biāo)準(zhǔn)；由噪聲頻譜中各Lpi與NR85曲線上對(duì)應(yīng)的dB數(shù)的差值即為控制該噪聲達(dá)標(biāo)所需要的各中心頻率上的降噪量Lpi。 一、噪聲的評(píng)價(jià)量和評(píng)價(jià)方法（五）

14、噪聲評(píng)價(jià)曲線（NR曲線）例：測(cè)得一臺(tái)機(jī)器的倍頻程聲壓級(jí)如表所示，試求該噪聲的NR數(shù)，若噪聲治理后要求達(dá)到NR80，計(jì)算各中心頻率的降噪量。二、環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 噪聲對(duì)人的影響與聲源的物理特性、暴露時(shí)間和個(gè)體差異等因素有關(guān)。所以噪聲標(biāo)準(zhǔn)的制定是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的，主要考慮因素是保護(hù)聽力、噪聲對(duì)人體健康的影響、人們對(duì)噪聲的主觀煩惱度和目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件等方面。對(duì)不同的場(chǎng)所和時(shí)間分別加以限制。即同時(shí)考慮標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)性。噪聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) - GB 30962008 城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) - GB 10070-88 機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) - GB

15、9660-88 類 別晝 間夜 間0504015545260503655544a類70554b類7060環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級(jí)Leq /dB(A)聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB30962008 療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。以居民住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設(shè)計(jì)、行政辦公為主要功能，需要保持安靜的區(qū)域。工業(yè)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)物流為主要功能，需要防止工業(yè)噪聲對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響的區(qū)域。商業(yè)金融、集市貿(mào)易為主要功能，或居住、商業(yè)、工業(yè)混雜等需要維護(hù)住宅安靜的區(qū)域。高速公路、一級(jí)二級(jí)公路、城市快速路、城市主次干道、城市地面軌道交通，內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域。鐵路干線兩側(cè)區(qū)域。建筑施工場(chǎng)界環(huán)境

16、噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) - GB 125232011社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) - GB 223372008 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) - GB 123482008摩托車和輕便摩托車定置噪聲排放限值及測(cè)量方法 - GB 4569-2005 三輪汽車和低速貨車加速行駛車外噪聲限值及測(cè)量方法（中國(guó)I、II階段） - GB 19757-2005 摩托車和輕便摩托車加速行駛噪聲限值及測(cè)量方法 - GB 16169-2005 汽車加速行駛車外噪聲限值及測(cè)量方法 - GB 1495-2002汽車定置噪聲限值 - GB 16170-1996 鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法 - GB 12525-90 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 12348-2008） 廠界外聲環(huán)境功能區(qū)類別時(shí)段晝間/ dB(A)夜間/ dB(A)0504015545260503655547060社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 22337-2008） 邊界外聲環(huán)境功能區(qū)類別時(shí)段晝間/ dB(A)夜間/ dB(A)0504015545260503655547060建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪