物理性污染控制市公开课获奖课件

1、物理性污染控制环境科学与工程系 张勇第1页第1页课程简介环境科学自然科学：环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学，等社会科学：环境管理学、环境经济学、环境法学，等环境工程学大气污染控制工程水污染控制工程固体废弃物处理与利用噪声、振动与其它公害防治技术环境物理学环境声学环境振动学环境热学环境光学环境电磁学环境空气动力学第2页第2页第1章 绪论第2章 噪声污染控制第3章 振动污染及其控制第4章 电磁辐射污染及其控制办法第5章 放射性污染及其控制第6章 环境热污染及其控制第7章 环境光污染及其控制第8章 污染物物理性传播第3页第3页第1章 绪论 物理性污染控制与环境物理学1

2、 物理环境与环境物理性污染一、物理环境 环境（环境科学）：以人类为主体外部世界，即人类赖以生存和发展各种原因综合体（包括自然环境和人工环境） 细分：大气环境、水环境、物理环境（声环境、振动环境、电磁环境、光环境、热环境），等。 天然物理环境 由自然现象所产生声环境， 物理环境 振动环境，电磁环境，热环境等。 人工物理环境第4页第4页第5页第5页二、物理性污染及特点定义：由物理环境中声、光、热、电等在环境中含量过高或过低时所造成污染特点：1、局部性，区域性和全球性较少见。 2、不会有残余物质存在，一旦污染消除即消失。第6页第6页第2章 噪声污染控制1 我国都市环境噪声概述一、声音性质与噪声污染1

3、、声音产生与传播声音：声音本质是波动。受作用空气发生振动，当振动频率在200Hz时，作用于人耳鼓膜而产生感觉称为声音。声源：产生声波振动源。传播过程：声源媒介人耳 （纵波、横波）第7页第7页2、噪声与噪声污染特点 定义噪声：但凡干扰人们休息，学习和工作声音即不需要声 音统称为噪声。噪声污染：当噪声超出人们生活和生产活动所能允许程 度，就形成噪声污染。噪声污染特点：物理学观点：杂乱无章、不友好声音环境保护角度：与人主观原因相关不足没有后效第8页第8页二、我国都市噪声污染现实状况及控制工作进展1、我国都市噪声污染现实状况及原因分析：现实状况不容乐观,原因错踪复杂2、我国噪声控制工作进展：20世纪6

4、0年代80年代;80年代后期-至今3、噪声控制普通原则（1）噪声源控制（2）噪声传播路径控制（3）接受点防护（4）噪声掩蔽第9页第9页(1) 减少声源噪声 改革工艺和操作办法来减少噪声 减少噪声源激振力 减少噪声辐射部件对激振力响应需要阐明是：机器设备噪声减少，往往意味着仪器设备机械性能提升和寿命延长。机械产品本身噪声级能够做为评价其本身综合性能一项主要指标。 第10页第10页改革工艺和操作办法来减少噪声低噪声工艺代替高噪声工艺采用噪声小工艺流程、设备和材料用低噪声焊接替换高噪声铆接；用无声液压替换高噪声锤打；可收到2040dB（A）降噪效果。操作办法革新：工厂中高压蒸汽排气放空噪声很大将蒸汽

5、收回，送入降温减压容器，再流入蒸汽管网中。消除了噪声，并且将蒸汽收回，节约能耗第11页第11页减少噪声源激振力提升设备精度减少撞击和摩擦缓冲振动表面合用阻尼性能强材料阻尼减振垫减少流体流速增长导流片、改变流体喷嘴 第12页第12页 减少噪声辐射部件对激振力响应发声系统固有频率与激振力频率相同或靠近时，系统将最有效地传递振动和辐射噪声。在实际中应将系统固有频率远离激振力频率，使辐射部件对激振力响应削弱。第13页第13页(2) 在传播路径上减少噪声在总图设计时应按照“闹静分开”标准对强噪声源位置合理地布置。将高噪声车间与办公室、宿舍分开。在车间内部，把高噪声机器与其它机器设备隔离开来，尽也许集中布

6、置，便于采取局部隔离办法。利用噪声在传输中自然衰减作用，降低噪声污染面。 第14页第14页第15页第15页 改变噪声传播方向或路径对于辐射中高频噪声大口径管道，将它出口朝向上空或朝向野外，以减少噪声对生活区污染。对车间内产生强烈噪声小口径高速排气管道，则将其出口引至室外，使高速空气向上排放，这样不但能够改进室内声环境，也不致严重影响室外声环境。其它沿管道传播噪声，能够通过烟囱排入高空或排入地沟，以减轻地面上噪声污染。第16页第16页 利用障壁降噪充分利用天然地形如山岗、土坡或已经有建筑物声屏障作用和绿化带吸声降噪作用，也能够收到可观降噪效果。左图为几个不同类型障壁降噪效果比较第17页第17页

7、直接采用声学办法控制办法类别降 噪 原 理适 用 场 合减噪效果吸声减噪利用吸声材料或结构，减少厂房内反射噪声，如吊挂空间吸声体车间设备噪声大410dB隔 声利用隔声结构，将噪声源和接受点隔开，如隔声罩、隔声间和隔声屏等车间工人多，噪声设备少，用隔声罩；反之用隔声间；两者均不允许时用隔声屏1040dB消声器利用阻性、抗性和小孔喷注、多孔扩散等原理，削弱气流噪声气动设备空气动力性噪声1540dB隔 振将振动设备与地面刚性连接该为弹性接触，隔绝固体声传播设备振动严重525dB减 振利用内摩擦损耗大材料涂贴在振动表面上，减少金属薄板弯曲振动设备外壳、管道等振动噪声严重515dB第18页第18页(3)

8、 接受者个人防护 在声源和传播路径上采用噪声控制办法不能有效实现，或只有少数人在吵闹环境中工作时，个人防护是一个经济有效办法。惯用防护用含有耳塞、耳罩、头盔。耳塞要与外耳道相匹配，长期佩带，会有耳道中出水（汗）或其它生理反应；耳罩不易和头部紧贴而影响到它隔声效果，且受到佩戴者头发及眼睛影响；头盔由于比较笨重，因此只在特殊情况下采用减少在噪声中暴露时间依据听力检测结果，适当调整在噪声环境中工作人员 第19页第19页第20页第20页(4) 掩蔽噪声利用电子设备产生背景噪声来掩蔽噪声，这种人工噪声通常被比方为“声学香料”或“声学除臭剂”可有效地克制忽然干扰人们宁静气氛声音通风系统、均匀交通流量或办公

9、楼内正常活动所产生噪声，都能够成为人工掩蔽噪声。在带有园林办公室内，利用通风系统产生相对较高而又使人易于接受背景噪声，以掩蔽打字机、电话、办公用机器或响亮谈话声等不希望听到办公噪声是很有好处，同时能创造一个适宜宁静环境。在分组教学教室里，由几种学习小组发出声音，向各个方向扩散，因在一定程度上彼此互相干扰抵消，成为一个尤其掩蔽噪声。还可适当增长分布均匀背景音乐，使其成为更有效掩蔽噪声第21页第21页三、噪声危害1、听力损伤；2、干扰语言交流；3、引起烦恼；4、干扰睡眠；5、影响工作效率；6、影响儿童和胎儿发育；7、影响视力；8、影响生物。 第22页第22页噪声对人们活动影响噪声对睡眠干扰百分数噪

10、声对工作干扰百分数噪声对欣赏音乐、休息、交谈干扰百分数20304070605008070605040302010干扰百分数（%）等效声级LA(dB)第23页第23页一、表示噪声物理量1、声功率、声强和声压（1）声功率（W） 声功率是指单位时间内声源辐射出来总声能，单位为瓦（W）或焦尔/秒（J/s）。 （2）声强（I） 声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积声能量，单位为W/m2。（3）声压（p） 声压是由于声波存在而引起压力增值。声波是空气分子有指向、有节律运动。声压单位为Pa。瞬时声压与有效声压闻阈声压：210-5Pa；普通房间：0.1Pa；大声喧哗：0.51Pa； 大功率电

11、钻：20Pa（痛阈声压）；飞机发动机：数百Pa。2 噪声度量、评价和控制原则第24页第24页2、分贝、声功率级、声强级和声压级（1）分贝 分贝是指两个相同物理量（如A1和A0）之比取以10为底对数并乘以10（或20）。 分贝符号为“dB”，它是无量纲，是噪声测量中很主要参量。上式中A0是基准量（或参考量），A1是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，该对数值称为被量度量“级”，亦即用对数标度时，所得到是比值，它代表被量度量比基准量高出多少“级”。第25页第25页（2）声压级声压级惯用Lp表示，定义为：式中：Lp声压级，dB； p声压，Pa； p0基准声压。在空气中要求p0为2105Pa，该值是

12、正常青年人耳朵刚能听到1000Hz纯音声压值。第26页第26页声 强级惯用 LI 表示，定义为：式中：LI 声 强级，dB； I声 强，W/m2； I0基准声 强，在空气中取10-12W/m2。（3）声强级第27页第27页 声功率级惯用LW表示，定义为：式中：LW声功率级，dB； W声功率，W； W0基准声功率，为10-12W。（4）声功率级第28页第28页 10（LW与LI）与20（LP） 依据声压计算声压级 例1：当声压为本来声压(a)加倍；（b)减半；(c)十倍；(d)1/10时，分别求声压级改变。 例2：声压增长20%，求声压级LP改变量。 LP与LI关系： LP LI LP、LI与L

13、W之间关系：LP LI=LW-10lgS 点声源：LP =LW-20lgr-11(dB)（5）几点讨论第29页第29页作业1、已知鼓风机声功率级为140dB，视为点声源，求离鼓风机分别为5m、10m、100m处声压级。2、测得离点声源5m处声压级LP=75dB，求该点声源声功率。第30页第30页3、声压级计算原理和办法（1）分贝相加声强级与声功率级相加 声能量（声强、声功率）是能够代数相加，设两个声源声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点声强为I1和I2时，叠加后总声强I总=I1+I2。 声压级相加声压不能直接相加：a.公式计算： 例：LP1=80dB，LP2=

14、85dB，LP？LP1=80dB，LP2=90dB，LP？第31页第31页 例 两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1= 96 dB，Lp2=93 dB， 由于Lp1Lp2=3 dB，查曲线得Lp= 1.8 dB，因此Lp总96 dB +1.8 dB97.8 dB。两噪声源叠加曲线Lp1Lp2 /dBLp /dBb. 查图法：依据LP1-LP2第32页第32页 掌握了两个声源叠加，就能够推广到多声源叠加，只需逐次两两叠加即可，而与叠加顺序无关。 比如，有8个声源作用于一点，声压级分别为 70、75、82、90、93、95、100dB，它们合成总声压级能够任意顺序查图7.1曲线两两叠加而得。任选

15、两种叠加顺序下列：第33页第33页（2）分贝相减a.公式计算：b. 查图法：依据LP-LP2 例为测定某车间中一台机器噪声大小，从声级计上测得声级为104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声实际大小。第34页第34页解：由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之和（Lp），而 背景噪声是100 dB （Lp1）。 LpLp2=4 dB 从图7.2中可查得相应Lp2.2 dB ，因此该机器实际噪声噪级Lp1=Lp-Lp =101.8 dB。图7.2 背景噪声修正曲线LpLp1/dBLp/dB第35页第35页二、频谱与频谱分析1. 倍频程（1）纯音：含单一频率声音； 复合声

16、：含有频率成份及各个频率上能量分布不同； 声频谱：频率成份与能量分布关系称为声频谱； 频谱图：以声音频率为横坐标，声压级为纵坐标； 频程：对声音研究时，方便起见，将可听声频率改变 范围分为若干相邻小段。（2）划分方法 方法a. 保持频带宽度不变，f=f2-f1 f1、f2:下限（上限）频率； 方法b.人耳对不同频率声音比较时，故意义是两个频率比值而非差值，f上/f下=2n 中心频率f0:上、下限频率几何平均值。 第36页第36页表 惯用1倍频程滤波器中心频率和截止频率中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz31.544

17、.547 322.273 71 0001 414.20707.1006389.094 644.547 32 0002 828.401 414.20125176.77588.387 54 0005 656.802 828.40250353.550176.7758 00011 313.65 656.80500707.100353.55016 00022 627.211 313.6第37页第37页2. 频谱与频谱分析线谱：声源为一系列分离频率成份所构成声音，在频谱图是是一些竖直直线。连续谱：声源声能连续地分布在宽广频率范围内，成为一条连续谱线，其频谱称为连续谱。混合谱：声音频谱中既有连续噪声频谱也有

18、线谱，是两种频谱混合。第38页第38页3.波长、频率和声速频率：声源在一秒钟内振动次数叫频率，记作f，单位为Hz。 波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播距离，或在波形上相位相同相邻两点间距离称为波长，用表示，单位为m。声速：一秒时间内声波传播距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。 频率、波长和声速三者关系：声线：声波传播方向叫声线，表示声波传播方向和传播路径带箭头线称为声射线。波阵面：在某一时刻声波所达到各点包迹面（平面波、球面波；面声源、点声源）声场：声波存在弹性媒质空间。自由声场：均匀而各向同性媒质中声场叫自由场，在自由场中声波能无反射地自由传播。消声室：含有自由场条件房间。

19、第39页第39页三、噪声评价1、评价量建立基础及分类（1） 频率分析不同频率声音对人影响不同 高频噪声低频噪声 纯音宽频带噪声处理方法:频谱分析噪声计权相关评价量:响度级、计权声级，等。（2）噪声涨落脉冲噪声比一样强度稳态噪声对人干扰大。相关评价量：累积百分数声级、交通噪声指数等。第40页第40页（3）噪声出现时间特性对人主观影响表达于各种评价标准中（如城市区域环境噪声标准）（4）噪声对不同心理和生理特性人群影响城市区域环境噪声标准 0类标准：疗养区、高级别墅区，等 1类标准：居住、文教机关 2类标准：商业、工业混杂区 。2、响度和响度级（1）纯音响度和响度级响度级（LN） 同一个声音，主观产

20、生响度感觉近似地与声强度对数成正比，不同频率声音主观感觉不同，如67dB100Hz纯音和60dB1000Hz纯音一样响。第41页第41页定义：以1000Hz纯音声压级为其响度级，任何其它频率声音，当调整1000Hz纯音强度使之与这声音同样响时，则这1000Hz纯音声压级分贝值就定为这一声音响度级值。单位：“方”（phon）。关于等响曲线几点阐明： 两个极限状态（0方、120方）； 关于声压级小和频率低声音； 响度级声压级声音； 高声压级时，曲线平坦。第42页第42页图7.3 等响曲线(又称ISO等响曲线)第43页第43页响度 定义：声音“响”程度。记为N，单位宋（sone）,要求：40phon

21、响度为1sone，任何一个声学信号听起来比1宋响几倍，其响度即几宋。试验响度级增长10方，响度增长1倍。响度与响度级关系 依据大量试验得到，响度级每改变10方，响度加倍或减半。或 第44页第44页（2）复音响度和响度级 复音中两个不同频率声音叠加不能简朴地将其响度代数相加，原因：声音掩蔽效应，需修正。计算方法：斯蒂文斯（stevens）法。修正因子（F）：与频带宽度相关，stevens计算方法测出频带声压级查出对应频带声压级对应响度指数（stevens等响度指数曲线，连续频谱离散频率）找出响度指数Sm，计算。示例频带宽度倍频带1/3倍频带带宽修正因子F0.300.15第45页第45页3、计权声

22、级 人耳对高频声音（10005000Hz）敏感，对低频声不敏感，且频率越低越不敏感。（声压级相同声音因为频率不同所产生主观感觉不同）。 声级计：使声音客观量度和人耳听觉主观感受近似一致，设有计权网络（即加上一个滤波器，对所接受到声音按频带设一定衰减来模拟人耳听觉特性），计权网络普通有A、B、C三档，即A计权声级（dBA）,B计权声级（dBB）,C计权声级（dBC）；对应声压级：LPA、LPB、LPC。第46页第46页 A计权声级：对连续宽频带噪声所做主观反应测试较好反应人耳响应，应用普遍。低频部分衰减得多（人耳不敏感），高频部分放大（人耳敏感）。 B计权声级：6070方噪声，低频部分衰减得少，

23、声压级越高，人耳对频率改变不敏感。 C计权声级：高声级（100方噪声），低频基本不衰减。 L计权声级：不衰减，平直线性响应。 D计权声级：专用于飞机等航空噪声测量。第47页第47页图7.4 A、B、C、D计权特性曲线第48页第48页4、等效连续A声级Leq对象：不连续噪声定义：将一定期间内不连续噪声能量，用总工作时间进行平均办法来评价噪声对人影响，用该法计算出声级叫等效声级或等效连续 声级(Leq)，dBA。5、昼夜等效噪声级Ldn考虑夜间敏感 昼间（7:0022:00） 5/8 夜间（22:007:00） 3/8测得所有声级+10dBA 昼夜加权平均，得昼夜等效噪声级。第49页第49页式中：

24、 Ld白天等效声级，时间是从700至2200，共15个小时；Ln夜间等效声级，时间是从2200至第二天700，共9个小时。6、累积百分数声级Lx ，表示x%测量时间噪声超出噪声级L10测定期间内，10时间超出噪声级，相称于噪声平均峰值；L50测量时间内，50时间超出噪声级，相称于噪声平均值；L90测量时间内，90时间超出噪声级，相称于噪声背景值。第50页第50页 若时间与噪声级符合正态分布，则：7、噪声污染级和交通噪声指数（略）8、噪度和感觉噪声级LPN 噪度：人对噪声烦扰感觉反应程度，单位noy，呐 感觉噪声级LPN：将噪度转换到分贝指标。9、语言清楚度指数AI（略）10、语言干扰级SIL和

25、更佳语言干扰级PSIL（略）11、噪声评价NC和PNC曲线（略）12、NR和N评价曲线（略）13、噪声冲击（略）14、噪声掩蔽作用（略）第51页第51页四、 噪声控制原则三类听力保护原则环境噪声原则机电设备及其它产品噪声控制原则重点：都市区域环境噪声原则第52页第52页类 别昼 间夜 间0504015545260503655547055都市区域环境噪声原则值 单位：等效声级Leq /dB(A)选自都市区域环境噪声原则 GB309693 第53页第53页类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 适合用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等尤其需要安静区域，位于城郊和乡村这一

26、类区域分别按严于0类原则5dB执行。 表7.6 都市区域环境噪声原则值单位：等效声级Leq /dB(A)第54页第54页类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 适合用于以居住、文教机关为主区域，乡村居住环境可参考执行该类原则。 表7.6 都市区域环境噪声原则值单位：等效声级Leq /dB(A)第55页第55页类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 适合用于居住、商业、工业混杂区。 表7.6 都市区域环境噪声原则值单位：等效声级Leq /dB(A)第56页第56页类 别昼间夜 间0504015545260503655547055适合用于工业

27、区。 表7.6 都市区域环境噪声原则值单位：等效声级Leq /dB(A)第57页第57页类 别 昼间夜 间0504015545260503655547055 适合用于都市中道路交通干线道路两侧区域，穿越城区内河航道两侧区域，穿越城区铁路主、次干线两侧区域背景噪声(指不通过列车时噪声水平)限值也执行该类原则。 表7.6 都市区域环境噪声原则值单位：等效声级Leq /dB(A)第58页第58页机场周围飞机噪声原则 单位：dB “一类区域”指特殊住宅区，居住、文教区；“二类区域”指除一类区域以外生活区。合用区域原则值一类区域70二类区域75评价量：等效连续感觉噪声级（LWECPN）第59页第59页3

28、 噪声测试技术一、声级计 1.声级计工作原理 声级计，又叫噪声计，是一个按照一定频率计权和时间计权测量声音声压级和声级仪器，是声学测量中最惯用一个电子仪器。 声级计工作方框图第60页第60页 A计权：依据40方等响曲线各频率声压级与声响级差别进行校正。dBA，与宽频率范围噪声引起烦恼和对听力危害程度相关性好，惯用。 B计权：依据70方等响曲线各频率声压级与声响级差别进行校正。dBB，很少使用。 C计权：依据100方等响曲线各频率声压级与声响级差别进行校正。dBC，很少使用。 D计权：航空噪声。计权网络第61页第61页AWA5633D型声级计AWA6270A噪声频谱分析仪AWA6270噪声频谱分

29、析仪AWA6218C噪声统计分析仪各种声级计实物照片第62页第62页二、声学试验室1、消声室 直达声 反射声消除应用：对机器噪声进行精密测试；听觉特性测试（等响曲线）；等。第63页第63页2、混响室 定义：有相称扩散声场和混响时间较长封闭房间。 扩散声场：声波经各壁面或室内物质多次反射不断改变传播方向，使室内声传播处于无规状态，形成扩散声场。 混响时间：当声能密度衰减到本来百万分之一，即60dB所需时间（T60）。 应用：测量声源声功率级；测量吸声材料或结构吸声系数；等。3、隔声室 两个混响室，用作材料隔声性能测试。 第64页第64页太空仓式隔声室第65页第65页1、关于测量仪器、测量条件及读

30、取法：当所测噪声高出背景噪声不足10dB时，应按要求修正测量结果；当所测噪声高出背影不足3dB时，测量结果不能作为任何依据，只能作为参考。2、关于都市区域环境噪声测定：都市区域环境噪声昼间和夜间部分分别进行测定，测点选在居住或工作建筑物外，离任一建筑物距离不小于1m。传声器距地面垂直距离不小于1.2m。不得不在室内测量时，室内噪声限值应低于所在区域原则值10dB，测点距墙面和其它主要反射面不小于1m，距窗约1.5m，开窗状态下测量。测量每小时等效声级，进行24h连续监测。三、噪声污染测量第66页第66页3、关于工业公司噪声测量：测点应选在法定厂界外1m，高度1.2m以上噪声敏感处，如厂界有围墙

31、，测点应高于围墙。若厂界与居民住宅相连，厂界噪声无法测量时，测点应选在居室中央，室内限值应比相应原则值低10dBA，当测量值与背景噪声差值小于10dBA时，应按下表进行修正：差值/dBA34679修正值/dBA-3-2-1噪声差值修正第67页第67页一、噪声及其种类4 都市噪声源分析及都市区域环境噪声控制1、按噪声产生机理分类（1）气体（空气）动力噪声：通风机、鼓风机、烟囱排气（2）机械噪声：机床、织机等（3）电磁噪声：发动机、变压器等2、按噪声源时间特性分类（1）稳定噪声：强度不随时间改变（2）非稳定噪声：如交通噪声、脉冲噪声等3、按都市环境噪声分类交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会噪声

32、第68页第68页二、都市环境噪声源及预测模式 1.交通噪声 非稳定噪声，包括机动车辆、铁路火车、航空、船舶港口，等，占都市噪声总量44%。 预测： 式中，N：车流量；l：距离 V：车速 2.工业噪声：造成职业性耳聋主要原因。 预测： 第69页第69页 3.建筑施工噪声：暂时性噪声。 4.社会生活噪声：涉及范围广，涉及家用电器、家庭娱乐活动等。第70页第70页等效声级LeqdB(A)（场界）施工阶段 主要噪声源 噪声限制 昼间 夜间 土石方 推土机、挖掘机、装载机等 75 55 打桩 各种打桩机等 85 严禁施工 结构 混凝土、振捣棒、电锯等 70 55 装修 吊车、升降机等 62 55 第71

33、页第71页常见几种交通噪声源噪声级第72页第72页三、都市噪声污染防治规划1、城市人口控制式中，Ldn：昼夜等效噪声级； ：人口密度，人/km2 26:常数项系数（不同城市系数是有一定差异）2、噪声分区：五类区域3、合理利用土地4、建筑布局5、交通噪声控制和噪声管理6、都市绿化第73页第73页四、工业噪声源1、风机噪声2、空压机3、电动机空气动力性噪声机械噪声电磁噪声振动第74页第74页房间内，声音为直达声和房间壁面多次反射形成混响声叠加使得室内声压级比室外时高出1015dB假如在室内布置吸声材料，使反射声削弱，则主要听到是直达声，被噪声包围感觉明显削弱，这种通过吸声处理以达到降噪目的办法称吸

34、声减噪法。 装饰面板可采用铝穿孔，铝板网，FC穿孔板等各种，中间填充吸声材料5 噪声控制技术-吸声第75页第75页房间吸声减噪 第76页第76页一、吸声材料 多孔性吸声材料：简称吸声材料，应用量广泛，吸取中高频 共振吸声结构：简称吸声结构，低频效果好吸声体1、吸声系数 =吸取声能（E）/入射声能（E0）阐明：与频率相关（算术平均值）；与声波入射角相关（无规入射吸声 系数、垂直入射吸声系数）2、吸声材料（多孔性吸声材料） 机理：当声波入射到多孔吸声材料表面，顺着材料孔隙进入内部，引起孔隙中空气和材料细小纤维振动，因摩擦和黏滞阻力作用，使相称一部分声能转化为热能而被消耗掉达到吸声效果。 包括无机纤

35、维材料、泡沫塑料、有机纤维材料，建筑吸声材料等。第77页第77页第78页第78页3、吸声结构 吸声板（多孔吸声材料+穿孔板）空间吸声体（吸声材料+框架+护面结构）空间劈尖（吸声材料+框架+护面结构）薄板共振吸声结构薄膜共振吸声结构穿孔板共振吸声结构微穿孔板吸声结构吸声材料发挥作用，高频吸声效果好。共振结构发挥作用，低频吸声效果好。第79页第79页二、吸声减噪计算1、吸声量 （1） A=S 式中A：吸声量，m2；S：材料表面积，m2； ：吸声系数 （2）同时存在几种吸声材料：平均吸声系数2、吸声减噪计算 （1）直达声声压级房间内点声源未必是球面波，考虑声源指向性原因Q第80页第80页（2）反射声

36、声压级声源位置指向性原因Q声源位置指向性原因Q室内几何中心1室内某一边线中心点4室内地面或某墙面中心2室内八个角处之一8（3）房间内直达声与反射声叠加后总声压级（dB）（4）吸声处理前后降噪量（dB）第81页第81页a.直达声远不小于混响声时b.直达声远小于混响声时c.直达声与混响声奉献相等时：混响半径rc普通情况下（ 均远小于1）：第82页第82页1室内平均吸声系数较小时，吸声减噪法收效最大。对于室内原有吸声量较大房间，该法效果不大；2吸声减噪法仅能减少反射声，因此吸声处理普通只能取得 412dB降噪效果，试图通过吸声处理得到更大减噪效果是不现实。3在靠近声源、直达声占支配地位场合，采用吸取

37、减噪法将不会得到抱负降噪效果。 三、吸声减噪办法使用原则（应用范围）第83页第83页 消声器是可使气流通过而减少噪声装置，主要针对气流噪声，评价性能：声学、空气动力学、结构三方面要求。 性能良好消声器要求： 1、足够消声量； 2、良好空气动力性能； 3、空间位置合理，结构简朴，便于装拆。6 噪声控制技术-消声一、消声器种类及性能要求第84页第84页第85页第85页1、插入损失插入损失是指在声源与测点之间插入消声器前后，在某一固定点所测得声压级之差。二、消声器评价量（四个）2、声压级差（末端声压级或噪声减少量）系指消声器进口和出口端截面上平均声压级差。第86页第86页3、轴向声衰减消声器单位长度

38、声衰减量（dB/m），应用于管道长、声学材料分布均匀直通管道。4、传声损失入射于消声器前声功率W1与透过消声器后声功率W2之比，取以惯用对数并乘以10。第87页第87页插入损失传声损失定义在声源与测点之间插入消声器前后，在某一固定点所测得声压级之差。消声器进口端入射声与消声器出口端透射声声功率级之差。直观实用，易于测量不能直接测得；通过测量声压级值来计算使用场合在现场测量中用来评价安装消声器前后综合消声效果。理论分析计算；在试验室中检查消声器本身消声性能影响原因消声器本身性能、声源种类、末端负载以及系统总体装置消声器本身特性；与声源种类、末端负载等原因无关第88页第88页 1、噪声源声频谱分析

39、，638000Hz（8个频 带，中心频率）； 2、计算所需消声量L； 3、消声器选型； 4、设计效果检查。三、消声器设计环节第89页第89页消声器原理及种类按消声原理，可分为：阻性消声器抗性消声器为了扩大控制噪声范围，能够将这两类消声器结合起来，形成阻抗复合式消声器第90页第90页四、阻性消声器 设有一均匀、无限长管道，假如管壁为刚性，即不吸取声能，则平面声波沿管道传播时就不会有衰减。当管壁有一定吸声性能时，声波沿管壁传播同时就会伴伴随衰减。1、原理：利用布置在管内壁上吸声材料或吸声结构吸声作用，使沿管道传播噪声快速随距离衰减，从而达到消声目的：当声波进入消声器后，引起吸声材料细孔或间隙内空气

40、分子振动，使一部分声能由于小孔摩擦和黏滞而转化为热能，使声波衰减。其作用类似于电路中电阻。2、结构型式：按气流通道几何形状可分为直管式、片式、折板式、迷宫式、蜂窝式、声流式和弯头式等第91页第91页各种类型消声器1第92页第92页第93页第93页3、特点 （1）结构简朴，加工容易； （2）高、中频效果好； （3）高温、水蒸气、侵蚀性气体等影响，寿命较短。4、高频失效问题 高频失效频率：消声量开始下降频率。 式中， 为当量直径；c为声波声速 （340m/s） 高于失效频率某一频率消声量： 式中，L为失效频率处消声 量；n为高于失效频率倍频程带数第94页第94页问题：与直管式消声器相比，片式、蜂窝

41、式、折板式、声流式等消声器效果为何能提升？5、气流对阻性消声器声学性能影响 （1）引起声传播和衰减规律改变。 （2）气流再生噪声：器内弯折、截面突变等引起湍流（主要原因）；器内构件振动 气流再生噪声估算： 式中，Loa为气流再生噪声（dB）； V为消声器通道内流速（m/s） 第95页第95页6、设计要点 （1）消声器选型（管式、片式、蜂窝式等），考虑通道 截面面积、阻力等原因； （2）消声器长度； （3）吸声材料使用：考虑使用环境（湿度、温度、腐 蚀等）； （4）护面结构：取决于气流速度； （5）高频失效及气流再生噪声影响。第96页第96页五、抗性消声器定义：利用管道截面突变或旁接共振腔，利用

42、声波 反射或干涉达到消声目的。分类：扩张室消声器：借助于管道截面忽然扩张和收缩达到消声目的；共振消声器：借助共振腔，使沿管道传播噪声在突变处发生反射、干涉等现象，以达到消声目的。适合用于中、低频噪声控制第97页第97页1、扩张室式消声器（1）单节扩张室式 式中,m：扩张比，m=S2/S1 K：波数，K=2/ L：扩张室长度，m影响原因：KL（频率特性，某一频率理论最高消声量为 ）；m（m越大，某一频率理论最高消声量越大，当m5时，L20lgm-6）。思考题：当m5时，m增长一倍，相称于（ ）A.P减半 B.P加倍 C.I减半 D.I加倍第98页第98页频率特性：扩张室式消声器对频率改变含有周期

43、性消声效果（P56图43） a. KL=(2n-1)/2，sin2(KL)=1或L=（2n-1） (/4)时， 最大消声量： b. KL=n，或L=n (/2)时，L=0，消声器无效，该频率即为通过频率。（2）多扩张室式一端插入L1/2时，可消除半波长奇数倍声波完全通过频率一端插入L1/4时，可消除半波长偶数倍声波完全通过频率采用内插管法消除/2整数倍通过频率。第99页第99页（3）上界失效频率fHC:声速，m/s；D：扩张室当量直径，m（4）下界失效频率fL 当波长比扩张室和进出口尺度大得多时，形成声振系统，反而对声音起到放大作用。（5）气流影响：减少有效扩张比m第100页第100页2、共振

44、消声器 主要利用共振吸声原理进行消声。当外来声波频率与消声器共振频率相同时产生共振，消声最大。第101页第101页阻性消声器抗性消声器原理利用吸声材料或吸声结构吸声作用；类似于电阻利用声阻抗不连续性来产生传播损失；类似于滤波器消声效果中、高频中、低频种类直管式、片式、折板式、迷宫式、蜂窝式 声流式和弯头式等扩张室消声器、共振消声器；干涉式、膨胀式和共振式等第102页第102页六、阻抗复合式消声器特点：消声量大；消声频带宽（阻性：中高频；抗性：低频）；使用吸声材料（需考虑恶劣环境影响）。七、微穿孔板消声器原理：共振消声单层微穿孔板消声器：一层金属板，d=1mm双层微穿孔板消声器：两层金属板（前腔

45、、后腔）特点：不用任何多孔材料，在厚度小于1mm薄板上开适量微孔，可有效减少阻力，比普通阻性消声器小得多。第103页第103页第104页第104页第105页第105页第106页第106页第107页第107页微穿孔板消声器 百叶消声器 盘式消声器 第108页第108页隔声性能评价 隔声罩 隔声间 隔声屏7 噪声控制技术-隔声第109页第109页定义：把发声物体，或把需要安静场合 封闭在一个小空间内，使其与周围环境隔离，这种办法称为隔声（或：声波在空气中传播时，使声能在传播路径中受到阻挡而不能直接通过办法）。如：将高噪声设备放于隔声性能良好控制室或操作室内。采用隔声性能良好隔声墙、隔声楼板、门、窗

46、等，使高噪声车间与周围办公室及住宅区等隔开。吸声：针对是反射声（混响声）；采用吸声材料或吸声结构隔声：针对是透射声（越小越好）；采用隔声构件 吸声材料可提升隔声效果，但隔声构件并不一定是吸声材料，两者不等同。第110页第110页一、隔声性能评价1、透声系数()与隔声量(R)透声系数：透射声功率与入射声功率之差。隔声量R（传声损失或透射损失LTL）：墙或间壁一面入射声功率级与另一面透射声功率级之差。R越大，越小，隔声性能越好。第111页第111页2、平均隔声量系指125Hz、250Hz4000Hz六个频率隔声量平均值。3、隔声指数对隔声构件隔声性能一个评价办法。（1）参考折线（原则折线）100400Hz，每倍频程增长9dB4001250Hz，每倍频程增长3dB12504000Hz，平直线隔声量相应于折线500Hz隔声量（2）要求：倍频程（1/3倍频程）任一个倍频程隔声量与相应I0折线值之差5dB(8dB)从1254000Hz各倍倍频程隔声量小于相应原则折线分贝数总和(阴影部分面积)不得超出10dB(32dB)（3）满足该条件最高一条折线即为该隔声构件隔声指数。第112页第112页4、插入损失定义：在声场中插入隔声构件前后，构件同一