物理性污染控制_第二章_噪声污染及其控制_第3节环境噪声评价与标准

1、.,第三节 环境噪声评价与标准,3.1 环境噪声的评价量和评价方法 3.2 环境噪声标准,.,3.1 噪声的评价量和评价方法,噪声评价量建立的原则： 不同频率的声音对人的影响不同； 不同环境对人的影响不同； 噪声出现的时间不同对人的影响不同； 同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同。,.,1、响度 响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，是描述声音大小 的主观感觉量。 不仅取决于声音的强度(如声压级)，还与它的频率及波形有关。 响度的单位是宋(sone)，符号是“N”。 频率为1000Hz，声压级为40dB时的响度为1宋。,3.1.1 响度和响度级,.,2、响度级 把1000Hz的纯音

2、作为标准，某个声音的感觉一样响时，就把1000Hz纯音的声压级定义为该声音的响度级。符号为LN，单位为方(phon)。 例如：某噪声听起来与声压级为80dB、频率为1000Hz声音一样响，则该噪声的响度级80phon。 响度与响度级的关系：,.,等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，以频率为横坐标，声压级为纵坐标，得到的响度相同的等值线，通常称为等响曲线。（p31）,.,图2-10等响曲线,.,同一条等响曲线上各点的声音频率和声压级不同，但响度级相同； 等响曲线反映人耳对高频声敏感的特性，特别是对30005000Hz的声音特别敏感。在噪声控制时，首先应该降低中、高频的刺耳噪声。 声压级高于10

3、0dB，等响曲线较为平坦。说明当声音强度达到一定程度之后，频率对响度的影响不大，而主要取决于声压级。,.,3.1.2 A声级,使用频率计权网络(滤波器)测得的声压级称为声级； 根据滤波器特点分：A声级、B声级、C声级、D声级； 分别表示dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)。,人耳无法测定声音的频率成分和相应的强度，只能利用测量仪器声级计来测定，为了模拟人耳的听觉特性，在声级计中安装一个滤波器（对不同频率的声音进行一定的衰减和放大），使它对频率的判别与人耳相似。,.,A、B和C声级的主要差别在于对低频成分的衰减程 度，A衰减最多，B其次，C最少。,.,A声级能很好的评价连续而稳定的噪声

4、，被各国用于有各种噪声源存在的城市噪声评价。 B声级：为评价6070phon左右的噪声而提出。现在已经很少使用。 C声级用于评价高响度的噪声。也很少使用；有时用于代替总声压级的测量。 D声级主要用于航空噪声的评价。,.,3.1.3等效连续A声级,A声级对不连续的噪声不合适，采用等效连续A声级评价这种非稳态噪声。 定义：用能量平均方法，以一个连续不变的A声级来表示某段时间内噪声声级，符号“Leq”。 数学表达式：,.,如测量是在同样的采样时间间隔，则表达式变为：,.,3.1.4 昼夜等效声级,Ld：昼间(06:00-22:00)噪声能量等效A声级； Ln：夜间(22:00-06:00)噪声能量等

5、效A声级。,昼夜等效声级表示一昼夜24h噪声的等效作用，用来评价区域环境的影响。,.,连续等效声级反映了噪声对人体的影响，但未能反映噪声的起伏程度；因而采用累计百分数声级来评价噪声。 累计百分数声级Ln表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n。 描述了噪声随时间的变化特性。 例如L10=70dB，表示声级高于70dB时间占10，其余90的时间内噪声级均低于70dB。,3.1.5 累计百分数声级（统计声级）,.,通常，L90表示本底噪声，L50表示中值噪声级， L10表示噪声峰值。 累计百分数声级一般用于有较好正态分布的噪声评价，当符合正态分布时，其与等效声级的关系为：,L10用于评价涨落较大

6、的噪声时，与人的主观反应相关性较好。已被美国联邦公路局作为公路设计噪声限制的评价量。,.,3.1.6 室内噪声的评价量?,1.更佳噪声标准（PNC）曲线: PNC曲线代号均为曲线通过中心频率1000Hz时的声压级数值，如PNC-45曲线，表示这条曲线在1kHz处的声压级为45dB. 适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特 别噪声环境要求的场所的设计。,.,计算方法： 测各频带声压级； 将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较,得到各频带对应的PNC曲线号数； 最大号数即为所测环境的噪声评价值 。,更佳噪声标准（PNC）曲线,.,一个噪音的频谱为： 31.5Hz (40dB); 62.5Hz

7、(40dB); 125Hz(50dB); 250Hz(55dB); 500Hz(60dB); 1000Hz(50dB); 2000Hz(55dB); 4000Hz(45dB); 8000Hz(45dB),例题一 估算噪音的噪声评价数,PNC = 59 dB,.,2. 噪声评价数（NR）曲线(P38),f=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dB,Lp=NR x b+a f=1000Hz,Lp=NR=60dB,已知NR与倍频带的中心频率，计算中心频率对应的声压级,.,求NR值的步骤： 测各频带的声压级； 将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较即可以得到各频带的NR值； 取

8、其中最大的NR值（取整数）即为该噪声的评价数NR；,.,一个噪音的频谱为： 31.5Hz (40dB); 62.5Hz(40dB); 125Hz(50dB); 250Hz(55dB); 500Hz(60dB); 1000Hz(50dB); 2000Hz(55dB); 4000Hz(45dB); 8000Hz(45dB),例题二 估算噪音的噪声评价数,NR = 58 dB,.,3.2.1 环境噪声污染防治法,中华人民共和国环境噪声污染防治法 1996年10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条,3.2 环境噪声的评价标准,.,1、声环境质量标准,环境保护标准,3.2.2 环境噪声标准,

9、.,2、环境噪声排放标准,.,3、相关监测规范、方法标准,.,各类车辆定置噪声A声级限值(dB),4. 产品噪声标准,.,地铁电动车组司机室和客室内允许的噪声级（LPA）(dB),.,5. 噪声排放标准,a.各类厂界噪声标准,类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；类标准适用于工业区；类标准适用于交通干线两侧的区域。,.,b. 不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级Leq),.,c. 机场周围飞机噪声标准值及适用区域,注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区。 二类区域：除一类以外的生活区。,.,工业企业厂区内各类地点的噪声标准（A声级dB）

10、,6. 环境质量标准,.,车间内部容许噪声级（A声级dB）,.,我国民用建筑室内允许噪声级,.,城市各类区域环境噪声最高限值（等效声级Leq）,夜间突发噪声其峰值不得超过相应区域标准 15dB, 农村生活区域参照1类区域标准执行,.,常用的环境噪声的评价量,思考,.,吸声控制混响声（反射声）,室内噪声包括声源直接传来的直达声和室内各壁面反射来的混响声。 吸声：声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减少过程，称为吸声。 吸声技术：通过吸声材料和吸声结构来降低噪声的技术。 一般通过吸声控制可使室内降低35dB(A)，使用噪声严重的车间降噪610dB(A) 。,第四节 噪声控制技术吸声,.,吸声系

11、数：材料吸收的声能(包括吸收的和透射 的)与入射到材料上的总声能的比值。,4.1.1 表示材料吸声性能的量,4.1 吸声材料,一般在0-1之间，值愈大，材料吸声性能愈好 声波被完全反射，a=0，材料不吸声； 声波被完全吸收，a=1，声波全部被吸收。,.,吸声系数除与材料本身的结构、性质、使用条件有关外，还与声波人射角和频率有关。,吸声量：吸声系数与吸声面积的乘积，也称等 效吸声面积，即：,A吸声量，m2； a某频率声波的吸声系数； S吸声面积，m2,.,如果组成室内各壁面的材料不同，则壁面在某频率下的总吸声量为：,Ai第i种材料组成的壁面的吸声量， Si第i种材料组成的壁面的的面积， ai第i

12、种材料在某频率下的吸声系数。,.,4.1.2 吸声技术的基本类型,吸 声 技 术,多孔性吸声材料,共振吸声结构,特殊吸声结构,纤维状,颗粒状,泡沫状,穿孔板共振吸声结构,空间吸声体,吸声尖劈,微穿孔板共振吸声结构,薄板共振吸声结构,.,几种多孔性吸声材料,珍珠岩吸声板,聚脂纤维吸音棉,超细玻璃棉卷材,木丝吸音板,聚酯纤维吸音棉,4.1.3 多孔吸声材料,.,木制多孔吸音装饰板，被广泛的运用在视听室，歌剧院等空间,吸音石膏板造型天花，不但具备功能性，同时也十分有设计感,.,1. 吸声机理,声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络

13、振动，由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能转化为热能而消耗，从而达到吸声的效果。 多孔吸收材料常用于高、中频的吸收。,.,2 . 吸声材料构造特性,材料的孔隙率一般在70%以上，多数达到90%左右； 孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应相互贯通，而不封闭； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。,.,a. 材料厚度的影响,厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大（高频音在材料表面就被吸收）。,3. 影响材料吸声的因素,.,b. 材料的密度或孔隙率,孔隙率：材料内部孔洞体积与材料总体积的比值。 存在一个最佳吸声性能的密度范围。 厚度不变，增大密度，可提高中低频的

14、吸声系数。,.,c. 材料中空腔的影响,a 随空气层厚度增加而增加，但有限制,.,d. 护面层的影响,作用：保护吸声材料，防止污染环境。 种类：护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等 要求：要有良好的通气性。,.,e. 温度、湿度的影响,温度升高，吸声效果降低。 温度降低，提高低频声的吸收效果。,.,湿度增大，吸声性能降低，而且从高频开始。,.,常用吸声材料的使用情况,.,吸声机理：(亥姆霍兹共振原理)当共振吸声结构的固有频率与入射声波的频率一致时，产生共振，将部分振动转化为热能，达到吸声效果。,4.2 吸声结构,吸声结构的特点： 低频吸收性能好； 装饰性强； 强度足够； 声学性能易于控制。,.

15、,4.2.1常用的吸声结构,1.薄板共振吸声结构 2.穿孔板吸声结构 3.微穿孔板吸声结构,.,1. 薄板共振吸声结构,吸声机理：薄板振动消耗声能。发生共振时声能消耗最大。 系统共振频率：,空气层,薄板材料,M0, 面密度；L，空气层厚度 吸声频带：80-300Hz， 吸声系数：0.20.5 薄板厚度：3-6mm 空气层厚度：3-10mm,.,1. 薄板共振吸声结构,1空气层厚度为0 2空气层厚度为100mm； 3空气层厚度为300mm。,.,2. 穿孔板吸声结构 （P47),单孔时系统共振频率：,多孔时系统共振频率：,.,2. 穿孔板吸声结构 （P47),吸声机理：在封闭的空腔壁上开一个小孔

16、与外部空气相通。腔体中的空气具有弹性，相当于弹簧，孔颈中的空气柱具有一定质量，相当于质量块。声波入射到共振器时，激发颈中空气柱做往复运动。空气柱与颈壁的摩擦阻尼，使部分声能转化为热能而耗损，从而达到吸声目的。当声波频率与共振器固有频率一致时，发生共振，空气柱运动加速，振幅和振速达到最大，因而阻尼最大，消耗声能最多。,.,穿孔率（P）=穿孔面积/总面积 穿孔面积越大，吸声频率越高。 吸声频带：低中频噪声， 吸声系数：0.4-0.7 薄板厚度：2-5mm 孔 径：2-4mm 穿 孔 率：1%-10%,.,铝穿孔吸声板,.,3. 微穿孔板吸声结构,金属微穿孔吸声板,.,吸声机理： 在厚度小于1mm的金属薄板上穿孔径小于1mm、穿孔率为1%5%的小孔，后部留一定厚度的空气层，起到共振薄板的作用； 对于高频声波，相当于多孔吸声材料（微孔板孔小、开孔率低）；对中低频声波，微孔板相当于共振薄板损耗声能。 通过调整双层微孔板间距控制吸收频率： 2030mm: 主要吸收低频声波； 500mm片式、蜂窝式或其它形式,.,b. 选择合适的吸声材料 c. 确定消声器的长度 d. 合理选择吸声材料的护面结构 e. 验算消声效果： 高频失效频率、气流再生的影响。 压力损失,.,（2）阻性消声器的设计计算方法,a. 消声量的计算 （P77）