噪聲污染控制 第一章.緒論教案

第一章.緒論教學(xué)目的

1.噪聲及噪聲控制基本概念(C：理解)2.噪聲危害(B：識記)B、教學(xué)重點

什么是噪聲污染，噪聲污染的危害及其受控制的重要性。什么是噪聲控制，噪聲控制工程的發(fā)展及現(xiàn)狀概況。噪聲控制工程的學(xué)科分類、基礎(chǔ)及研究內(nèi)容和方法，與相關(guān)科學(xué)的關(guān)系。噪聲聽力危害。C、教學(xué)難點

1、噪聲、級、頻譜、掩蔽效應(yīng)的概念

2、噪聲危害。D、教學(xué)用具多媒體——幻燈片E、教學(xué)方法講授法、討論法F、課時安排2課時G、教學(xué)過程課程簡要介紹：環(huán)境與噪聲控制工程32學(xué)時28學(xué)時理論、4學(xué)時試驗主要內(nèi)容：課程分兩大部分（講授）：第一部分講述聲學(xué)基本知識、噪聲測量、評價方法及允許標(biāo)準(zhǔn)。第二部分講述具體的噪聲控制技術(shù)（吸聲、隔聲、消聲、隔振與阻尼降噪）及工程設(shè)計要求。課程要求：1、由于課時數(shù)所限，請同學(xué)課前應(yīng)有預(yù)習(xí)，課余能借1~2本參考書輔助學(xué)習(xí)。（參考書目見后面）2、按時完成提交作業(yè)。3、缺課應(yīng)提前請假登記備錄。無故曠課一次則課程成績扣5分。第一章.緒論基本概念：環(huán)境聲學(xué)：研究噪聲對人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣顒赢a(chǎn)生各種影響的科學(xué)。是一門以聲學(xué)知識為核心，涉及生理學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等內(nèi)容的綜合學(xué)科。P1噪聲：人們不需要的聲音。P1噪聲性耳聾：一般指平均聽力損失超過25dB，此情況下，1.5米的距離交談會有困難，句子的可懂度下降13%，句子加單音節(jié)詞的混合可懂度降低38%。P1聽力閾(yu)級：衡量聽力損失的量，即指耳朵可以覺察到的純音聲壓級。P1噪聲性遷移：由噪聲引起的閾級提高。P2暫時性閾移：聽力能逐漸恢復(fù)原狀的噪聲性遷移。P2永久性閾移：聽力不能完全恢復(fù)原狀的噪聲性遷移。P2語言清晰度：被聽懂的語言單位百分?jǐn)?shù)。P2環(huán)境噪聲污染：指被測試環(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、學(xué)習(xí)或工作的聲音。P3傳播途徑：由聲源所發(fā)出的聲波傳播到某個區(qū)域（或接受者）所經(jīng)過的路線。P3受主控制：采用護耳器、控制室等個人防護措施來保護工作人員的健康。P41.1.噪聲及其危害定義：噪聲，即人們不需要的聲音。在日常生活中存在各種各樣的聲音，例如，人們的交談聲、汽車?yán)嚷曓D(zhuǎn)聲、演奏樂器的樂聲等等。在所有各種聲音中，凡是有人感到不需要的聲時這些人來說，就是噪聲。筒單地講．噪聲就是指不需要的聲音。需注意的是：噪聲也是聲音，具備聲音的一切屬性，聲學(xué)理論可直接引用。為了對噪聲進行測量、分析、研究和控制，就譬要了解聲音的基本特性。本章主要介紹聲音的基本理論?；拘再|(zhì)及其傳播規(guī)律從物理學(xué)角度看：指不協(xié)調(diào)音（即振幅、頻率雜亂、斷續(xù)或統(tǒng)計上無規(guī)），反之為樂音。從電子學(xué)及無線電通訊角度看：指干擾雜波信號。從生理學(xué)角度看：指使人感到不舒服的聲音。從環(huán)境科學(xué)角度還包括心理學(xué)因素看：指人們不需要的聲音（影響正常工作、生活、學(xué)習(xí)，對人體有害的聲音）。在本課程中，所謂噪聲是不需要聲的總稱，可有如下四種類別：過響聲：（強度大）易理解。妨礙聲：無偏音量多么小，妨礙人的行動目的的聲音應(yīng)為噪聲，妨礙交談和會議，妨礙學(xué)習(xí)，妨礙睡眠等有損于人的欲求、愿望、目的的聲響都可稱為噪聲。不愉快聲：如斷鋸刀軋之類的不愉快聲和突然發(fā)出的聲音，給人的厭惡之感，也屬于噪聲，這類主要是頻率急變?？珊鲆曉肼暎阂讶谇⒍至?xí)慣了的聲音，如電冰箱的聲音，但仍屬不希望聲。值得注意，噪聲公害是被刺激引起的感覺公害（慢性、間接、損傷人的聽覺，誘發(fā)多種疾?。?，這與大氣污染和水質(zhì)污染等的物質(zhì)公害不同。前者是物理作用且含有主觀的、感情的、精神的成份，而后者為化學(xué)作用，具有殘留、擴散、轉(zhuǎn)移的特點。分類：a.按區(qū)域分為：①城市噪聲：交通性、游動性，影響面大②工業(yè)噪聲：影響工廠附近及內(nèi)部，局部性，但強度大b.按聲源發(fā)聲機理分為：①空氣動力性噪聲：氣體振動所致②機械性噪聲：固體振動所致③水聲：液體振動所致④電磁噪聲：電磁力作用引起的振動所致c.按噪聲隨時間變化的特點分：①穩(wěn)態(tài)噪聲：噪聲漲落范圍在10dB以內(nèi)（快檔），聲級計慢檔測則在6dB以內(nèi)，大部分工業(yè)企業(yè)噪聲均屬此。②非穩(wěn)態(tài)噪聲：脈沖聲、漲落噪聲、隨機性噪聲（無規(guī)）脈沖聲：指上升到峰值聲強的時間<35ms，且從峰值下降20dB的時間≤500ms，脈沖間隔大于1/2秒。漲落噪聲：指噪聲漲落范圍大于10dB（快擋測），且為非脈沖聲。國際標(biāo)準(zhǔn)：聽力損失用500Hz、1000Hz、2000Hz三個頻率上的聽力損失平均值。影響及危害：a.影響現(xiàn)象：損傷聽力、影響睡眠、誘發(fā)疾病、干擾語言交流、影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、損壞建筑結(jié)構(gòu)等。b.危害情況：常見如聽力1：聽力損失值/dB≤1515~2525~4040~65≥65聽力等級正常接近正常輕度耳聾(或暴振性)中度耳聾(或暴振性)重度耳聾(或暴振性)如聽力2：噪聲級≤85dB：長期工作不致耳聾，但會有10%的人會產(chǎn)生噪聲性耳聾噪聲級≤90dB：80%的人工作40年后不會耳聾噪聲級≥150dB：造成聽力器官傷害及暴振性耳聾如睡眠：噪聲影響40dB的連續(xù)噪聲70dB的連續(xù)噪聲突發(fā)性40dB的噪聲突發(fā)性60dB的噪聲危害結(jié)果10%的人是免受影響50%的人是免受影響10%的人驚醒70%的人驚醒如生理影響：慢性疾病高血壓、動脈硬化、冠心病消化性潰瘍神經(jīng)衰弱癥胃腸粘膜潰瘍病發(fā)情況比低噪音高2~3倍比低噪音高5倍會產(chǎn)生此癥狀長期下癥狀會產(chǎn)生如對語言交流、通信聯(lián)絡(luò)干擾：噪聲狀況噪聲級高于正常語音10dB噪聲級大于90dB影響結(jié)果談話聲完全掩蔽大聲喊也難以交談備注：1m距離的交談，平均聲級是65dB；通常噪聲級提高10dB，發(fā)話聲級提高7dB；通信聯(lián)絡(luò)時的噪聲干擾同此。如對儀器設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)危害：當(dāng)噪聲級超過135dB時，電子儀器的連接部位會出現(xiàn)松動，引線產(chǎn)生抖動，微調(diào)元件偏移當(dāng)噪聲級超過150dB時，儀器元件可能失效或損壞特強噪聲下，由于聲頻交變負(fù)載的反復(fù)作用，會使機械結(jié)構(gòu)或固體材料產(chǎn)生聲疲勞現(xiàn)象而出現(xiàn)裂痕沖擊波作用下，建筑物損壞（140dB時，輕型建筑物受傷，如：打樁、沖床震動、爆破等）c.應(yīng)對措施：由上列數(shù)據(jù)反向思維應(yīng)對措施，即要求減低噪聲，使其噪聲級低于損害噪聲級。1.2.環(huán)境聲學(xué)的研究內(nèi)容環(huán)境聲學(xué)，顧名思義，與環(huán)境相關(guān)的聲學(xué)研究，一般指噪聲研究，而非環(huán)境聲學(xué)，可包含生輻射、儀器測量中的聲衍射探測等學(xué)科種類。環(huán)境聲學(xué)的研究范疇：噪聲污染的規(guī)律、噪聲評價方法和標(biāo)準(zhǔn)、噪聲控制技術(shù)、噪聲測試技術(shù)和儀器、噪聲對人體的影響和危害等方面。噪聲污染的規(guī)律環(huán)境噪聲污染：指被測試環(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、學(xué)習(xí)或工作的聲音。P3城市環(huán)境的主要噪聲按其產(chǎn)生源可分為：工業(yè)噪聲、交通噪聲、建筑施工噪聲、社會生活噪聲；而按機理分：機械噪聲、氣流噪聲、電磁噪聲。噪聲傳播距離、地形變化、建筑物、樹叢草坪、圍搶等及噪聲傳播方向的改變也是影響因素。對噪聲污染的規(guī)律研究：包含了聲輻射、傳播過程中的聲衰減及各有關(guān)參量的關(guān)系，還包括：噪聲的傳遞時間分布、空間分布等。噪聲評價方法和標(biāo)準(zhǔn)自從1974年在第8屆國際聲學(xué)會議上采用一系列專業(yè)術(shù)語及交流標(biāo)準(zhǔn)以來，環(huán)境聲學(xué)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。其噪聲評價方法和標(biāo)準(zhǔn)也逐步趨于統(tǒng)一：其中，評價量方法和標(biāo)準(zhǔn)有：基本上得到公認(rèn)的有評價人耳對不同頻率和強度的聲音的響度級，各種計權(quán)聲級、描述噪聲干擾程度的噪聲指數(shù)等。最為普遍的評價量是A計權(quán)聲級。而對于國際或是國家強制性的噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)，主要有：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)、工業(yè)產(chǎn)業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)等我國對噪聲污染控制非常重視，頒布了許多噪聲的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，出臺了噪聲控制設(shè)計規(guī)范，最近，即97.3.1江主席77號令，頒布實施了“中華人民共和國噪聲污染防治法”。噪聲控制技術(shù)聲源控制：主動控制；如：改進工藝、研制新的低噪音設(shè)備等。（用于降噪、減輕聲輻射）。聲源：一切聲音均由振動所引起，凡發(fā)出聲音的振動體稱為聲源。聲源可以是固體、液體或氣體，可能還有等離子體。聲傳播途徑控制：在噪音傳播途徑設(shè)置障礙、鋪設(shè)吸聲材料、種植吸聲樹林帶等。（用于治理）。振動：即指質(zhì)點在其平衡位置附近的往復(fù)運動，要使聲源振動能傳播，形成聲音，則要求傳播介質(zhì)是連續(xù)的且具有質(zhì)量和彈性。受主控制：采用護耳器、控制室等個人防護措施來保護工作人員的健康。（用于防護）噪聲控制技術(shù)大發(fā)展得益于現(xiàn)代的新技術(shù)、新方法、新材料、新結(jié)構(gòu)。接收器：主要指人耳，噪聲控制中主要是考慮噪聲對人的影響及危害，故接收器主要指人耳，不波及人的聲波不成其為噪聲。噪聲和振動的有源控制，即根據(jù)聲源特點進行的噪聲控制。由于一系列技術(shù)的發(fā)展，如：書上講的“聲強技術(shù)”——即：聲功率測量、振動能源傳遞、振源定位聲源鑒別等應(yīng)用方面，以及功率流、聲線跟蹤法等數(shù)值分析日趨完善，而予以普遍采用。噪聲測試技術(shù)和儀器噪聲測試系統(tǒng)：接受部分—→分析部分—→顯示記錄部分儀器：聲級計(脈沖聲級計、各種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)(A計權(quán)、B計權(quán)、C計權(quán))聲級計)、數(shù)字信號處理儀(有：FFT分析、相關(guān)分析、相干分析、聲強分析、倒頻分析)。儀器構(gòu)成：接受部分：傳聲器(將接受信號轉(zhuǎn)換成電信號，一般采用電容傳感器，又有位移、速度、加速度傳感器)、前置放大器(主要是放大電信號，起阻抗變換作用，對抵傳遞線纜的信號衰減作用)。分析部分：采用模擬分析，分為輸入放大器、濾波器、輸出放大器，用于對電信號進行處理，從而濾除雜波，保留主要的分析信號。顯示記錄部分：液晶顯示、頻譜圖、表顯示等，記錄方式有：磁帶記錄、電平記錄、數(shù)字信號的存儲等。噪聲對人體的影響和危害等方面總之，環(huán)境聲學(xué)是一門涉及生理學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、和管理學(xué)等內(nèi)容的綜合學(xué)科。其應(yīng)用廣闊：應(yīng)用于管理有助于提高人員效率；應(yīng)用于生活，有助于改善人們的日常習(xí)慣；應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計，有助于增加產(chǎn)品的附加值，提高應(yīng)用品位。所以說，研究聲學(xué)問題要求科學(xué)性、藝術(shù)性的兼容，又要求研究成果的經(jīng)濟效益、社會效益的兼而有之。H、板書第一章.緒論1.1.噪聲及其危害定義：基本性質(zhì)及其傳播規(guī)律國際標(biāo)準(zhǔn)：聽力損失用500Hz、1000Hz、2000Hz三個頻率上的聽力損失平均值。影響及危害：常見如聽力、睡眠、生理影響、語言交流、通信干擾、對儀器設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)危害：1.2.環(huán)境聲學(xué)的研究內(nèi)容環(huán)境聲學(xué)定義環(huán)境聲學(xué)的研究范疇：環(huán)境噪聲污染：噪聲評價方法和標(biāo)準(zhǔn)噪聲控制技術(shù)噪聲測試技術(shù)和儀器噪聲對人體的影響和危害等方面課堂作業(yè)：無本門課程主要參考文獻：[1]方舟群等：《噪聲控制》，北京出版社，1986。[2]L.L.Beranek，《NoiseandViberationControl》，Megraw-Hill,，NewYork，1971。[3][日]福田基一·奧田襄介合著，張成譯：《噪