第六讲噪声控制

第六讲噪声控制第一节城市噪声及噪声评价量一.噪声1.什么是噪声？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。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3.噪声的来源噪声的来源主要有三种，它们是交通噪声、工业噪声和生活噪声。a.交通噪声交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。车辆噪声的传播与道路的多少及交通量大小有密切关系。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。b.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。c.生活噪声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。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。4.噪声的危害1）噪声损伤听觉2）噪声对睡眠的干扰3)噪声对语言交流的干扰4)噪声可引起多种疾病二.噪声评价量噪声评价是对各种环境条件下的噪声作出其对接收者影响的评价，并用可测量计算的评价指标来表示影响的程度。噪声的评价涉及的因素很多，它与噪声的强度、频谱、持续时间、随时间的起伏变化和出现的时间等特性有关；也与人们的听觉特性、环境条件、主观评价有关；还与测量条件和方法等因素有关。早在20世纪30年代，人们就开始了噪声评价的研究。提出了上百种评价方法。最常用的噪声评价方法及其评价指标：a.噪声评价数b.语言干扰级c.统计百分数声级d.等效声级e.昼夜等效声级1.噪声评价NR曲线国际标准化组织推荐采用的一组曲线，在这组曲线中，每一曲线上1000Hz倍频程声压级等于噪声评价数NR。确定噪声评价数的方法：先测量各个倍频带声压级，再把倍频带噪声谱叠合在NR曲线上，以频谱与NR曲线相切的最高NR曲线编号，代表该噪声的噪声评价数。2.语言干扰级语言干扰级是评价噪声对语言干扰的单值量。以中心频率为500、1000、2000和4000Hz4个倍频带噪声声压级的算术平均值作为语言干扰级。语言干扰级只反映人们所处环境的噪声背景。3.等效声级Leq有时，噪声的A声级是变化的，也就是说实际存在的噪声往往有起伏的变化，因此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。等效声级是用单值表示一个连续起伏的噪声。建立在能量平均概念上的等效连续A声级，被广泛的应用于各种噪声环境的评价。但它对偶发的短时的高声级噪声的出现不敏感。4.统计百分数声级Leq只能表示噪声的平均情况，实际的环境噪声水平并不是稳态的，如城市交通噪声，是一种随时间起伏的随机的噪声。对它的评价常用统计的方法，统计百分数声级就是用声级出现的累积概率表示这类噪声的大小，记为Ln。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。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。第二节环境噪声标准和立法对于建筑环境与建筑物的噪声允许到什么程度，既需要将有害噪声降低到什么程度，将涉及到噪声的允许标准问题。噪声允许标准通常由国家颁布的国家标准，由主管部门颁布的部颁标准及地方性标准。目前国内外采用的允许噪声标准有两种类型：一种是按使用场所确定允许噪声值。如《城市区域环境噪声标准》、《住宅室内环境噪声标准》、《工业企业噪声卫生标准》等。二种是针对某些产生噪声的场合或产品而确定其允许排放标准。如《工业企业厂界噪声标准》、《建筑施工场地噪声限值》、《机动车辆允许噪声》等。一.保护听力的噪声允许标准为了保护听力，我国的《工业企业噪声卫生标准》规定，每天工作8h，允许连续噪声级为90dB(A)，在高噪声环境中连续工作的时间减少一半，允许噪声级提高3dB(A)，依此类推。在任何情况下均不得超过115dB(A)。二.城市区域环境噪声标准标准规定，城市区域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（白天低于40~50dB，夜间低于30~40dB）。这一点需要引起建筑师的注意。三.住宅、学校、医院及旅馆建筑的有关标准四.演出类建筑的有关标准在我国《剧院、电影院和多用途厅堂声学设计规范》（报批稿）中，提出了观众厅和舞台内无人占用时，在通风、空调设备和放映设备等正常运转条件下，不宜超过的噪声限值。在我国《体育馆声学设计及测量规范》（报批稿）中，提出了体育建筑有关用房无人占用时，在通风、空调设备等正常运转条件下，室内背景噪声的限值。第三节环境噪声的控制一.噪声控制的原则和措施噪声控制的原则：噪声的防治主要是控制声源的输出和声的传播途径，以及对接收者进行保护。其中在声源处降低噪声是最根本，最直接，最有效的措施。1、对声源的具体噪声的控制（一）通过改进结构，降低声源的噪声发射功率；（二）利用声的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振等技术措施，以及安装消声器等，以控制声源的噪声辐射。2、在传声途径中的控制①声在传播过程中能量是随距离的增加而衰减，因此使噪声源远离安静区；②建立隔声屏障或利用天然屏障（土坡、山丘或建筑物），以及利用其他隔声材料和隔声结构来阻挡噪声的传播；③利用吸声材料和吸声结构，将传播中的声能吸收消耗。④对固体振动产生的噪声采取隔振措施，以减弱再生的传播。⑤在城市建设中，采用合理的城市防噪规划。3、在接受点，为了防止噪声对人的危害，可采取以下防护措施：①佩带护耳器，如耳塞、耳罩、防噪头盔等。②减少在噪声中暴露的时间。③根据人的听觉灵敏度，适当调整噪声环境中的工作人员。合理的选择噪声控制措施是根据使用的费用、噪声允许标准、劳动生产率等有关因素进行综合分析后而确定的。二.城市噪声控制城市噪声来自交通噪声、工业噪声（工厂、施工噪声）、生活噪声。其中交通噪声的影响最大，范围最广。(一)城市规划1.从声环境质量考虑的功能分区新城建设：考虑合理的功能分区，确定居住用地、工业用地以及交通运输等用地。旧城改造：应当依据城市的基本噪声源，作出噪声级等值线分布图，并据以调整城市区域对噪声敏感的用地，拟定解决噪声污染的综合性城市建设措施。2.城市区域完善的道路交通系统禁止过境车辆穿越城市区域，根据不同的人流、物流、车辆流量改善城市道路和交通网都是有效的降噪措施。控制办法：a.改善道路设施，如使快、慢车和行人各行其道，不仅使车辆行驶畅通，也可控制行车附加噪声干扰。b.增加交通噪声衰减；c.注意道路两侧建筑合理的布局等。(二)控制城市噪声的主要措施1.控制建筑离干道的距离车辆的噪声衰减率是介于点声源和线声源之间，当接受点与干道距离超过15m，距离每增加1倍，噪声级大致降低4dB.2.利用声屏障降低噪声如果在声源和接受者之间设置屏障，听到的声音就取决于绕过屏障顶部的总声能。声屏障：是用来遮挡声源和接受点之间的直达声。常用在街道两侧。原理：是在屏障后形成“声影区。屏障的高度一般为3-4m，面密度不小于20kg/m2，可以用砖砌体、预制混凝土板、穿孔金属板的复合构造以及土坡等实体材料作成。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。例：在噪声源与接受点之间拟设置高度为3.0m的屏障，试预计对频率为125Hz、500Hz及2000Hz的声音分别可以降低的dB值。已知：噪声源离地面的高度为1.0m，接受点离地面的高度为2.0m，声源与接受点的水平距离为7.0m（屏障与声源、接受点的距离分别为2.0m及5.0m）。3.利用绿化减弱噪声在噪声源与建筑物之间的大片草坪或是种植由高大的常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带，是减弱噪声干扰的措施之一。尽管绿化带不象实体墙那样能成为隔绝空气声传播很有效的屏障，但能够减少声音的反射。2110lg()pRLR第四节室内吸声减噪一.定义吸声减噪：在室内顶棚或墙面上布置吸声材料或吸声结构，可使混响声减弱，这时人们主要听到的是直达声，那种被噪声“包围”的感觉将明显减弱。这种利用吸声原理降低噪声的方法称为“吸声减噪”。二.混响半径1.根据室内稳态声压级的计算公式，室内某点的声压级Lp由声源声功率级Lw以及直达声离开声源的距离r,和房间常数R决定。室内的声能密度有两部分组成：第一部分是直达声，相当于Q/4∏r2表述的部分；第二部分是混响声（包括第一次及以后的反射声），即4/R表述的部分。在离声源较近时，直达声大于混响声；在离声源较远时，直达声小于混响声。2.混响半径：随着r的增大，直达声减小，当r距离增大到一定值时，直达声与混响声相等，这一距离成为“混响半径”，rc，或临界半径。此时，直达声和混响声相等。三.吸声减噪量的确定1.当r很大时，直达声相对于混响声可以忽略，室内声压级就是混响声压级：由上可知，房间常数R随着室内吸声量的增大而增大，室内声压级随之减小。室内吸声量的增大引起的室内吸声减噪量：2.R1，R2室内做吸声前，后的房间常数，对于室内平均吸声系数较小的房间采取吸声减噪措施较为有效，这时房间常数近似等于房间总吸声量。室内混响声级的降低：由上可知，吸声量增大一倍，室内噪声级降低3分贝，但是当室内平均吸声系数较大时，吸声减噪效果要差些。