第五章 噪声控制

1、噪声、水污染、空气污染、垃圾并列为现代世界的四大公害5.1.1 什么是噪声？ 噪声是声音的一种。从物理角度看，噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看，噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时，悦耳的歌声不是噪声；而在人们需要休息时，邻居传来的音乐将成为噪声。 5.1.2 噪声的特点一般是声压级较高的，频率特性杂乱无章的声音。声音 噪声级(A) 对人的影响 火箭导弹发射150-160听觉器官物理损伤喷气飞机喷口130-140痛、无法忍受螺旋桨飞机、高射机枪120-130痛柴油机、球磨

2、机 110-120 难于忍受织布机、电锯100-110较难忍受载重汽车、喧嚣马路90-100很吵大声说话、较吵的附近70-80 较吵一般说话60-70对其他讲话者有干扰普通房间50-60较静静 夜30-40非常静消声室内10-20极静听觉下限0-10听(0)5.1.3 5.1.3 噪声的来源噪声的来源噪声的来源主要有三种，它们是噪声的来源主要有三种，它们是交通噪声交通噪声工业噪声工业噪声生活噪声生活噪声交通噪声交通噪声 交通噪声交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。 如汽车、飞机、火车等都是交通噪声源。调查表明，机动车辆噪声占城市交通噪声的85%。 车辆噪声的传播与道路的多少及交通量大小有

3、密切关系。在通路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市中，噪声来回反射，显得更加吵闹。同样的噪声源在街道上较空旷地上，听起来要大5-10分贝。 在机动车辆中,载重汽车、装载机等重型车辆的噪声在90分贝，而轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有80-85分贝，以上声级均为距车7.5米处测量。 汽车速度与噪声大小也有较大关系，车速越快，噪声越大，车速提高1倍，噪声增加6-10分贝。 汽车噪声汽车噪声主要来自汽车排气噪声。若不加消声器，噪声可达100分贝以上。 其次为引擎噪声和轮胎噪声，引擎噪声在汽车正常运转时，可达90分贝以上，而轮胎噪声在车速为90公里/时以上时，可达95分贝左右。 因此，在排气系统中加上消声器

4、，可使汽车排气噪声降低20-30分贝。 在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪声6-8分贝。l 接近城市中心的铁路客货运站，由于来往列车都要在市区内穿行，因而影响较大，尤其是在车流量大时，其影响是不容忽视。地下铁路的噪声来源与火车相似。因车辆在地道内行驶，噪声不易散失，对车厢内的人干扰较大。据英国实测，车厢内开窗时噪声高达102分贝。l铁道边界噪声限值l距离铁道外侧轨道中心30米处的铁道边界噪声限值：Leql白天70dB（A）；晚上70dB（A）。l飞机运输噪声机运输噪声 水陆交通运输噪声，虽然影响面广，但从直接造成显著的危害来说，还是空运的噪声。喷气机出现后，空运噪声产生较大的影

5、响。这一方面是喷气机噪声声级较大，另一方面也是空运日趋繁忙的结果。事实上，机场不仅是飞机升降时产生噪声，而且机场地勤保养和飞机试运转时也会产生强烈的噪声，对附近居民的影响非常大。当大型喷气客机起飞时，跑道两侧1千米内语言通讯都受到干扰，4千米范围内人不能休息和睡眠。 工业噪声工业噪声主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。城市中各种工厂的生产运转以及市政和建筑施工所造成的噪声振动，其影响虽然不及交通运输广，但局部地区的污染却比交通运输严重得多。因此，这些噪声振动对周围环境的影响也应予重视。工业噪声工业噪声工业企业厂界噪声标准Leq dB（A）区域类别昼间夜间1

6、5545260503655547055建筑施工场界噪声限值Leq dB（A）施工阶段主要噪声源昼间夜间土石方装载机挖掘机7555打桩打桩机85禁止施工结构搅拌机电锯7055装修吊车升降机6555 生活噪声主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如在居室中，儿童哭闹，大声播放收音机、电视和音响设备；户外或街道人声喧哗，宣传或做广告用高音喇叭等。这些噪声又可以分为居室噪声和公共场所噪声两类，它们一般在80分贝以下，对人没有直接生理危害，但都能干扰人们交谈、工作、学习和休息。生活噪声生活噪声5.1.4 噪声的危害 科学家们已经全面研究了噪声对生物和人类的影响。如小白鼠在160分贝的

7、环境中，几分钟就会死亡。人在喷气发动机5米处，几分钟就变成聋子。一般认为40分贝是正常的环境声音，在此以上就是有害的噪声。l1）噪声损伤听觉噪声损伤听觉 l 人短期处于噪声环境时，即使离开噪声环境，耳朵也会造成短期的听力下降，但当回到安静环境时，经过较短的时间即可以恢复。如果长时间无防护地在较强的噪声环境中工作，在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长，经数小时或十几小时，听力可以恢复。这种可以恢复听力的损失称为“暂时性听域偏移”，也称“听觉疲劳”。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此，预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下，85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而85分贝以上则

8、可能发生危险。统计表明，长期工作在90分贝以上的噪声环境中，耳聋发病率明显增加。l工业企业噪声卫生标准每个工作日接触噪声时间（小时）允许噪声d B（A）885488291194最高不得超过115d B（A） 通常长期在90dB（A）以上的噪声中工作就可能发生噪声性耳聋。 当人耳突然受到140150dB（A）以上的强烈噪声作用时，人耳会受到急性外伤，导致暴震性耳聋。2）噪声对睡眠的干扰噪声对睡眠的干扰 人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的一个重要条件。但环境噪声会使人不能安眠或被惊醒，在这方面，老人和病人对噪声干扰更为敏感。当睡眠被干扰后，工作效率和健康

9、都会受到影响。研究结果表明：连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短；突然的噪声可以使人惊醒。一般来说，40分贝连续噪声可使10%的人受到影响；70分贝可影响50%；而突发动噪声在40分贝时，可使10%的人惊醒，到60分贝时，可使70%的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达50%-60%以上。 3)噪声对语言交流的干扰噪声对语言交流的干扰 噪声对语言交流的影响，来自噪声对听力的影响。这种影响，轻则降低交流效率，重则损伤人们的语言听力。研究表明，30dB(A)以下属于非常安静的环境，如播音室、医院

10、等应该满足这个条件。40dB(A)是正常的环境，如一般办公室应保持这种水平。50-60dB(A)则属于较吵的环境，此时脑力劳动受到影响，谈话也受到干扰。当打电话时，周围噪声达65分贝则对话有困难；在80分贝时，则听不清楚。在噪声达80-90分贝时，距离约0.15米也得提高嗓门才能进行对话。如果噪声分贝数再高，实际上不可能进行对话。 4)噪声可引起多种疾病噪声可引起多种疾病 噪声除了损伤听力以外，还会引起其他人身损害。噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高。噪声还会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些工业噪声调查结果指出，劳动在高噪声条件下的炼钢工人

11、和机械车间工人比安静条件下人的循环系统发病率高。在强声下，高血压的人也多。不少人认为，20世纪生活中的噪声是造成心脏病的原因之一。长期在噪声环境下工作，对神经功能也会造成障碍。实验室条件下人体实验证明，在噪声影响下，人脑电波可发生变化。噪声可引起大脑皮层兴奋和抑制的平衡，从而导致条件反射的异常。有的患者会引起顽固性头痛、神经衰弱和脑神经机能不全等。症状表现与接触的噪声强度有很大关系。例如，当噪声在80-85dB(A)时，往往很易激动、感觉疲劳，头痛；95-120dB(A)时，作业人员常前头部钝性痛，并伴有易激动、睡眠失调、头晕、记忆力减退；噪声强到140-150dB(A)时不但引起耳病，而且发

12、生恐惧和全身神经系统紧张性增高。 5.2.1 A声级LA 是目前国际上使用最广泛的噪声评价方法。A声级是对声音的频带上使用A计权网络得到的加权即时单一值。单位是dB(A)。A声级反映了人耳对不同频率声音响度的计权。不论噪声强度是高还是低，A声级都能较好地反映人的主观感觉， A声级越大，人感觉越吵。 对于稳态的噪声，可以直接测量A声级进行评价。5.2.2 等效连续A声级Leq 有时，噪声的A声级是变化的，不能简单的使用某一时刻的A声级，需要使用在一段时间内使用平均A声级来表示能量平均，即Leq。 例如，在一小时内，每五分种A声级有变化，如下：时间123456789101112A声级(dB)808

13、390869281668694959288则：这一小时的Leq为：80dB+83dB+90dB+86dB+92+81dB+66dB+86dB+94dB+95dB+92dB+88dB-10lg12=100dB-10.8dB=89.2dB5.2.3 昼夜等效声级Ldn一般噪声在晚上比白天更容易引起人们的烦恼。研究结果指出，夜间噪声的干扰比白天大10dB。因此，计算一天24小时的等效声级时，夜间要加上10dB的计权，这样得到的等效声级称为昼夜等效声级。 Ldn=10lg(15 10Ld/10+9 10(Ln+10)/10其中：Ld -为白天(07:00-22:00）的Leq Ln -为夜间(22:0

14、0-07:00）的Leq5.2.4 累积分布声级（用于描述交通噪声） Leq只能表示噪声的平均情况，有时为了了解不同声级在时间上出现的概率分布，人们提出了累积分布声级的概念。 L1 L5 L10 L50 L90 LN表示在有百分之N的时间上出现了A声级大于LN的情况。如：L10=70dB，表示有10%的时间里噪声的A声级超过了70dB。 一般对于偶发性噪声（如交通噪声），常使用累积分布声级，分别统计出L1 、L5、L10、L50、L90，以详细了解噪声情况。例：如果出现L1=90dB, L5=40dB, L10=35dB, L90=33dB,则说明大部分时间噪声水平不高，偶尔出现高声级噪声（如

15、深夜在马路上偶尔出现卡车的情况）。5.2.5 NR噪声评价曲线 在一些对安静要求较高的环境里，如剧场、录音室、演播室，不但需要考虑噪声的声级，同时要考虑噪声的频率特性。通过国际标准化组织的一组评价曲线，每条曲线用一个NR值表示，噪声各个频率值都不超过的最低的曲线作为噪声评价的NR值。 噪声允许的标准有：民用建筑隔声设计规范GBJ118-88 规定之“民用建筑室内允许噪声级” ： 卧室内(A声级 ）:dB(A)较高标准一般标准最低标准白天404550夜间303540 在剧场建筑设计规范中规定：观众席背景噪声NR30为甲等， NR35为乙等、丙等。影响观众席背景噪声的主要因素是空调气流，以及外界噪

16、声传入、灯光、舞台机械等。 在电影院建筑设计规范中规定：观众席背景噪声40dB(A)为甲等， 45dB(A)为乙等、丙等。 在办公建筑设计规范中规定办公用房、会议室、接待室的噪声55dB(A)，电话总机房、计算机房、阅览室噪声50dB(A)。 录音室、演播室等低背景噪声要求高的场合，一般要求背景噪声NR值低于22-25。城市区域环境噪声标准Leq（GB3096-93）类别 适用区域白天白天dB(A)晚上晚上dB(A)0疗养区、高级宾馆和别墅区等需要特别安静的区域50401居住、文教区域为主的区域55452居住、商业、工业混杂区域60503工业区65554交通干线两侧7055 标准规定，城市区域

17、环境噪声的测量位置在居住窗外或厂界外1米处。一般地，室外环境噪声通过打开的窗户传入室内大致比室外低10dB，因此在工业区（3类）或交通干线两侧（4类）不能建住宅、学校、医院，因为环境噪声的影响，室内噪声水平不能达标。这一点需要引起建筑师的注意。 噪声污染是物理污染，噪声源消失，噪声污染立即消失，不留残余物质。 噪声的防治主要是控制噪声源的噪声输出和噪声的传播途径，以及对接收者进行保护。l措施： 降低声源噪声； 控制噪声传播途径； 接收者个人防护。l步骤： 调查噪声现状，确定噪声声级； 确定噪声允许标准； 选择控制噪声的具体方案。吸声减噪原理：室内到达接收点的声音包括直达声和周围维护结构的反射声

18、（混响声），在室内布置吸声材料可以降低混响声部分。吸声减噪公式如下：房间平均吸声量（m2)房间混响时间(s)房间平均吸声系数加入吸声材料前A1T11加入吸声材料后A2T22吸声减噪特点：1）只能降低混响声，对直达声无效2）一般只适用于房间处理前平均吸声系数很小的房间3）一般降噪量在6-10dB，很难超过10dB。211212lg10lg10lg10TTAALp 房间噪声的降低值 噪声通过墙体传至室内的声压级为L2，而发声室的声压级为L1,两室声压级差为 D=L1-L2。D的大小首先取决于隔墙的隔声量R，而且还与接收室的总吸声量、隔墙的面积S有关，关系为： D=R+10LgA-10LgS=R+1

19、0Lg(A/S) 通过以上公式，一方面在隔墙隔声量R已知的情况下可以预测隔墙房间噪声的降低量D，另一方面，为了满足“允许噪声”的条件下，应采用何种隔声量的隔墙。由以上公式可以得到，在D被认为是已知的条件下，有： R=D-10LgA/S 这是选用隔墙隔声降噪的一个基本公式。5.4.3 隔声间 在噪声强烈的环境内建造隔声性能良好的小室，对工作人员的听力进行保护，这种隔声设施是隔声间。隔声间不但要考虑隔声性能，还要考虑到观察方便、出入方便、不影响车间内正常运输、以及房间内供电、通风等。 一般隔声间外墙使用隔声性能较好的材料或结构，如砖、混凝土、纸面石膏板墙等，观察部分使用隔声窗，进出部分使用隔声门或

20、吸声迷道等。隔声间室内一般使用较多吸声材料，如穿孔吸声板吊顶、软包墙面、以及吊挂空间吸声体等。5.4.4 隔声屏障 隔声屏障是用来遮挡声源和接收点之间的隔声措施。隔声屏障对于高频声遮挡比较有效，对于低频声较差。另外，在设计声屏障 时，从经济方面考虑，声屏障自身的隔声量只要比隔声降噪量大10dB即可。如果在声屏障朝向声源的一面铺加一层吸声材料，并尽量靠近声源，会提高隔声效果。5.4.5 隔声罩 采用隔声罩来隔绝机器设备向外辐射的噪声，是在声源处控制噪声的有效措施。隔声罩外层常用1-2mm厚的钢板制成。内涂阻尼漆、沥青等阻尼层，目的是防止吻合效应和钢板低频共振。为了提高降噪效果，内层再铺一层吸声材

21、料（如玻璃棉、微穿孔板等）。机器和隔声罩之间需要留有空隙，机器和隔声罩支撑之间、隔声罩与基础之间应加入减振器。5.5.1 消声器及消声性能评价气流噪声主要是由于气体在管道中流动形成湍流，或是在管道出口处的高速喷射，以及气流使管道产生振动而形成的。降低气流噪声主要的方法是安装消声器。消声器有三方面基本要求：1）较好的消声频率特性（声学性能）。2）空气阻力损失小（空气动力学性能）。3）结构简单、寿命长，体积小，造价低（结构性能）。消声器消声性能的常用指标如下：1）传声损失：为入口与出口声功率级的差。（评价效果好，较难测量）2）末端声压级差：为入口与出口声压级的差。（误差大，容易测量）3）插入损失：在系统某处，有无消声器时声压级的差。（较实用）4）每米消声量：是沿消声管道中，每米的消声量dB。（比较常用）5.5.2 消声器的分类1）阻性消声器把吸声材料固定在气流通过的管道周壁，或按一定方式在通道中排列起来，构成阻性消声器。当声波进入消声器中，会引起阻性消声器内吸声材料的空气和纤维振动与摩擦，消耗声能。阻性消声器的消声特性为中高频。对于直管式阻性消声器有如下公式计算消声量：其中：为消声系数，P为截面周长，l为消声器有效长度，S为气流横断面积。SPIL可以看到，吸声材料表面积和材料吸声系数越大，气流通道的有效面积越大，消声量越大 。另外，当通道截面积过大，会造成高频噪声难于接