《噪聲污染監(jiān)測(cè)》PPT課件.ppt

第七章 噪聲污染監(jiān)測(cè),本章講述內(nèi)容,7.1 聲音和噪聲 7.2 聲音的物理特性和量度 7.3 噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系 7.4 噪聲測(cè)量?jī)x器 7.5 噪聲標(biāo)準(zhǔn) 7.6 噪聲監(jiān)測(cè) 7.7 振動(dòng)及測(cè)量方法,7.1 聲音和噪聲,一、噪聲的概念 二、噪聲污染的特點(diǎn) 三、噪聲的來源 四、噪聲危害,一、噪聲的概念 聲音是物體的振動(dòng)以波的形式在彈性介質(zhì)中進(jìn)行傳播的一種物理現(xiàn)象。 廣義上來講,凡是人們不需要的，使人厭煩并干擾人的正常生活、工作和休息的聲音統(tǒng)稱為噪聲。 有序聲（例如：樂聲） 無序聲（噪聲）,二、噪聲(Noise) 污染的主要特點(diǎn) 噪聲是一種感覺性污染 不帶來化學(xué)污染物質(zhì)，只是由于聲能人耳朵危害 噪聲源的分布廣泛而分散，噪聲污染的影響范圍是有限的，傳播不遠(yuǎn)； 噪聲產(chǎn)生的污染沒有后效作用，聲源停止，噪聲消失，無積累現(xiàn)象，不留痕跡。,交通運(yùn)輸噪聲 工業(yè)生產(chǎn)噪聲 社會(huì)生活噪聲 施工噪聲,三、 噪聲來源,對(duì)人體的生理影響 對(duì)人體的心理影響 對(duì)孕婦和胎兒的影響 對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響 對(duì)動(dòng)物的影響 對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,四、噪聲危害對(duì)比,四、噪聲危害,噪 聲,人體,動(dòng)物,物質(zhì) 結(jié)構(gòu),工作,噪聲會(huì)影響人的睡眠質(zhì)量和數(shù)量。 連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉(zhuǎn)，使人 熟睡時(shí)間縮短； 突然的噪聲可使人驚醒。 一般 40dB連續(xù)噪聲可使10%的人受影響， 70dB連續(xù)噪聲可使50%的人受影響 突然的噪聲 40dB時(shí)，使10%的人驚醒； 60dB時(shí)，使70%的人驚醒,對(duì)人體的生理影響（1）,干擾睡眠，影響工作效率。,損傷聽力，造成噪聲性耳聾。 90分貝下20聾，85分貝下10耳聾,對(duì)人體的生理影響（2）,對(duì)人生理的影響（3）,誘發(fā)多種疾病。 噪聲緊張腎上腺素心率,血壓; 噪聲耳腔前庭眩暈、惡心、嘔吐（暈船）； 噪聲神經(jīng)系統(tǒng)失眠，疲勞，頭暈、疼，記憶力下降。,對(duì)建筑物的影響,建筑物： 140dB 輕型建筑破壞； 157160dB 玻璃碎,7.2 聲音的物理特性和量度,一、聲音的發(fā)生、頻率、波長(zhǎng)和聲速 頻率f、波長(zhǎng)和聲速c cf f = 1/T f的單位為Hz 2020000Hz可聽到聲音 的單位為m c的單位為m/s， T 為周期，單位為s,二、聲功率W、聲強(qiáng)I和聲壓P 1、聲功率W (1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量（聲源總功率，單位W) (2)聲源輻射聲音本領(lǐng)的大小 2、聲強(qiáng)I (1)定義：在單位時(shí)間內(nèi)，通過與聲波傳播方向垂直的單位面積上的聲能量 (2)聲場(chǎng)中的強(qiáng)弱 (3)I=W/4r2，距聲源遠(yuǎn)，聲強(qiáng)弱（瓦/米2）,3、聲壓P (1)定義：聲源振動(dòng)時(shí)，空氣介質(zhì)中壓力的改變量。牛頓/米2或帕（Pa） (2)聲壓與聲強(qiáng)關(guān)系 IP2/c 空氣密度；c聲速 （聲壓P易測(cè)，W、I不易測(cè)量、以后的“聲級(jí)”即指聲壓級(jí)）,三、分貝、聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲壓級(jí) （一）分貝 1、定義：指兩個(gè)相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10 為底的對(duì)數(shù)并乘以10（或20），單位為dB N10lgA1/A0 A0是基準(zhǔn)量（或參考值） A1是被量度量,（二）聲功率級(jí) LW10lgW/W0 LW聲功率級(jí)（dB）； W聲功率（W）. （三）聲強(qiáng)級(jí) LI10lgI/I0 LI聲強(qiáng)率級(jí)（dB）； I聲強(qiáng)（W/m2）; I基準(zhǔn)聲強(qiáng)，為10-12W/m2。,（四）聲壓級(jí) Lp10lgP2/P0220lgP/P0 Lp聲功率級(jí)（dB）； P聲壓（Pa）； P0基準(zhǔn)聲壓，為210-5Pa，該值是對(duì)1000Hz聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。,四、噪聲的疊加和相減 （一）噪聲的疊加 兩個(gè)獨(dú)立的聲源作用于一點(diǎn)產(chǎn)生噪聲的疊加，聲能量、聲強(qiáng)是可以代數(shù)相加的，如： W=W1+W2+；I=I1+I2+ ； I1P12/c I2P22/c P總2P12+P22 又（P1/P0）210L1/10 （P2/P0）210L2/10 L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+ 10L2/10),以上方法不好計(jì)算，可改用下列方法： 1、L1=L2時(shí) ， L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+ 10L2/10=10lg(210L1/10)=10lg2+L1 L1+2L1+3 例1 兩個(gè)96dB noise合成，L總=96+3=99,2、當(dāng)L1L2時(shí)，求L1+2 可查表（或查曲線見圖7-1）分貝和的增值表 步驟：(1)先求L1與L2的差值：L1-L2； (2) 由所得得差值從表中查分別和得增值L (3)由L1+2L1+ L，求出合成聲壓級(jí)值,例2，已知兩個(gè)聲壓級(jí)分別為L(zhǎng)190dB，L284dB，求合成聲壓級(jí)L1+2； 解: (1)L1 - L290-846dB (2)查表 6dB L 1.0dB (3) L1+2L1+ L90+1.091dB,（二）噪聲的相減,例為測(cè)定某車間中一臺(tái)機(jī)器的噪聲大小，從聲級(jí)計(jì)上測(cè)得聲級(jí)為104 dB，當(dāng)機(jī)器停止工作，測(cè)得背景噪聲為100dB，求該機(jī)器噪聲的實(shí)際大小。,解：由題可知104dB是指機(jī)器噪聲和背景噪聲之和（Lp），而背景噪聲是100 dB （Lp1）。 LpLp1=4 dB，從圖7.2中可查得相應(yīng)Lp2.2 dB ，因此該機(jī)器的實(shí)際噪聲噪級(jí)Lp2=Lp-Lp =101.8 dB。,圖7.2 背景噪聲修正曲線,小結(jié)： 1、兩個(gè)聲壓級(jí)相等時(shí)，合成LL1+3dB 2、兩個(gè)聲壓級(jí)不等時(shí)，最大不超過多出3dB。（L1L2，L1+2L1+3） 3、兩個(gè)聲壓級(jí)不等時(shí)，相差10dB以上時(shí)，增值很小，可以忽略不計(jì)，仍等于L1 例3 L190dB，L275dB，合成L90dB 4、多聲源疊加時(shí)，逐次兩兩疊加，與次序無關(guān)(例子見書P333）。,7.3 噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系,一、響度和響度級(jí) 1、響度(N) 定義：40dB，100赫，來自正前方的平面波形的響度定義為1個(gè)響度單位(宋) (另一個(gè)聲音聽起來比它大幾倍，就叫幾宋) 2、響度級(jí)(LN) 定義：用1000赫純音作標(biāo)準(zhǔn)，使其和某一聲音(noise)聽起來一樣響，這個(gè)1000赫純音的聲壓級(jí)，就是該聲音(noise)的響度級(jí)。單位為方,3、等響曲線：人耳聽覺范圍內(nèi)一系列響度相等的聲壓級(jí)與頻率關(guān)系曲線 例如,由等響曲線可得到： （1）根據(jù)噪聲的聲壓級(jí)和頻率能找到相應(yīng)的響度級(jí) （2）每個(gè)頻率都有各自的聽閾聲壓級(jí)和痛閾聲壓級(jí)。最下面的一條曲線為聽閾線，最上面的一條曲線為痛閾線 （3）在低頻范圍內(nèi)，即使聲壓級(jí)較高，但未必能達(dá)到聽閾線?？梢娊档驮肼曨l率對(duì)控制噪聲危害很有意義 （4）當(dāng)聲壓級(jí)小和頻率低時(shí)，聲壓級(jí)（dB）和響度值（方值）的差別很大；當(dāng)聲壓級(jí)增加，其差別縮小。 例：45dB100Hz的低頻聲響度級(jí)為30方，45 dB1000Hz的聲音為45方，而100 dB100Hz的聲音與100 dB的1000Hz的聲音基本等響。即聲壓級(jí)高達(dá)100 dB時(shí)，頻率對(duì)響度級(jí)的影響很不明顯。,4.響度與響度級(jí)的關(guān)系,響度級(jí)每改變10方，響度加倍或減半.,響度級(jí)的合成不能直接相加，而響度可以相加。,二、計(jì)權(quán)聲級(jí) 給聲級(jí)計(jì)設(shè)計(jì)的A.B.C三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò),輸出,聲級(jí)計(jì)是按A、B、C、D四種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，由于A計(jì)權(quán)聲級(jí)與人耳感覺更符合，聲級(jí)計(jì)有些只有A計(jì)權(quán)，用dB(A)表示。,A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性。 B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬5585dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性。 C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性。 D計(jì)權(quán)聲級(jí)是對(duì)噪聲參量的模擬，專用于飛機(jī)噪聲的測(cè)量。,A、B、C、D計(jì)權(quán)特性曲線,三、等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí),（一）等效連續(xù)聲級(jí)Leq 1、定義： Leq是用一個(gè)相同時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級(jí)來表示該段時(shí)間內(nèi)的噪聲大小， 因此Leq能反映在聲級(jí)不穩(wěn)定的情況下，人實(shí)際所能接受的噪聲能量大小。所以等效聲級(jí)實(shí)際上是聲級(jí)能量平均值。 2、計(jì)算公式,3、簡(jiǎn)易計(jì)算公式,LAeq=L50+d2/60，d=L10-L90,L10,L50,L90分別表示10%,50%,90%時(shí)間超過 的噪聲（峰、中、本底值）,L10、L50、L90的求法 （1）作圖，查找 （2）將Data（100個(gè)Data）從大到小排列， 第10，50，90個(gè)為L(zhǎng)10、L50、L90,（二）噪聲污染級(jí)LNP 1、定義：在Leq上加一項(xiàng)表示noise變化幅 度的量。 2、公式： LNPLAeq+2.56 為測(cè)量過程中瞬時(shí)聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差 3、意義：漲落的noise對(duì)人們煩惱度 4、簡(jiǎn)易計(jì)算公式 LNPLAeq+d d=L10 - L90 or LNPL50+dd2/60 d=L10 - L90,（三）晝夜等效聲級(jí)Ldn 定義：它是表示社會(huì)噪聲晝夜間的變化情況。 公式 （Ld 晝 6:0022:00；Ln 夜 22:006:00）,（四）交通噪聲指數(shù) 交通噪聲指數(shù)是以計(jì)權(quán)聲級(jí)A觀察室外交通車輛與主觀感覺之間關(guān)系的基本度量，關(guān)系式為：,四、頻譜分析,一般聲源所發(fā)出的聲音，不會(huì)是單一頻率的純音，而是由許許多多不同頻率，不同強(qiáng)度的純音組合而成。將噪聲的強(qiáng)度（聲壓級(jí)）按頻率順序展開，使噪聲的強(qiáng)度成為頻率的函數(shù)，并考查其波形，叫做噪聲的頻率分析（或頻譜分析）。研究噪聲的頻譜分析很重要，它能深入了解噪聲聲源的特性，幫助尋找主要的噪聲污染源，并為噪聲控制提供依據(jù)。 頻譜分析的方法是使噪聲信號(hào)通過一定帶寬的濾波器，通帶越窄，頻率展開越詳細(xì)；反之通帶越寬，展開越粗略。以頻率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的強(qiáng)度（例聲壓級(jí)）為縱坐標(biāo)作圖。經(jīng)過濾波后各通帶對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)的包絡(luò)線（即輪廓）叫噪聲譜。圖75是一實(shí)測(cè)的噪聲頻譜圖。,頻譜圖,表7.1列出了1倍頻程濾波器最常用的中心頻率值（fm），以及上、下截止頻率。這是經(jīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)定并作為各國(guó)濾波器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值。 表7.1 常用1倍頻程濾波器的中心頻率和截止頻率,7.4 噪聲測(cè)量?jī)x器,一、聲級(jí)計(jì) 1.聲級(jí)計(jì)的工作原理,聲級(jí)計(jì)，又叫噪聲計(jì)，是一種按照一定的頻率計(jì)權(quán)和時(shí)間計(jì)權(quán)測(cè)量聲音的聲壓級(jí)和聲級(jí)的儀器，是聲學(xué)測(cè)量中最常用的基本儀器，是一種主觀性的電子儀器。,聲級(jí)計(jì)工作方框圖,2.聲級(jí)計(jì)的分類,按精度將聲級(jí)計(jì)分為1級(jí)和2級(jí)。兩種級(jí)別的聲級(jí)計(jì)的各種性能指標(biāo)具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同，而且隨著級(jí)別數(shù)字的增大，容許誤差放寬。 按體積大小可分為臺(tái)式聲級(jí)計(jì)、便攜式聲級(jí)計(jì)和袖珍式聲級(jí)計(jì)。 按指示方式可分為模擬指示（電表、 聲級(jí)燈）和數(shù)字指示聲級(jí)計(jì)。,AWA5633D型聲級(jí)計(jì),AWA6270A噪聲頻譜分析儀,AWA6270噪聲頻譜分析儀,AWA6218C噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀,各種聲級(jí)計(jì)實(shí)物照片,二、其他噪聲測(cè)量?jī)x器,1.聲級(jí)頻譜儀 2.錄音機(jī) 3.記錄儀 4.實(shí)時(shí)分析儀,干擾睡眠和休息的噪聲級(jí)閾值白天為50dB，夜間為45dB，我國(guó)提出環(huán)境噪聲允許范圍見表7.3。,表7.3 我國(guó)環(huán)境噪聲允許范圍 單位：dB,7.5 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn),表7.5 不同地區(qū)對(duì)基數(shù)的修正值 單位：dB,表7.6 室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值 單位：dB,表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值 單位：等效聲級(jí)Leq /dB(A),選自城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB309693,表7.9 現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn),表7.8 新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),噪聲劑量D 1、定義： D實(shí)際暴露時(shí)間/允許暴露時(shí)間；DT實(shí)際/T 2、意義：D1，超過安全標(biāo)準(zhǔn) 3、計(jì)算方法：D= T實(shí)際1/T1+ T實(shí)際2/T2 + 由不同聲級(jí)，可查T1、 T2 的值,例 某工廠車床工作時(shí)LA93dB，每個(gè)零件加工2min，8小時(shí)定額生產(chǎn)140個(gè)零件，某工人在車床上工作8小時(shí)，是否超過安全標(biāo)準(zhǔn)？ 解：T實(shí)2140280min4.67hr 查表T4hr. D4.67/4 1 超標(biāo),表7.11 機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn) 單位：dB,“一類區(qū)域”指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū)；“二類區(qū)域”指除一類區(qū)域以外的生活區(qū)。,表7.12 船舶分類,表7.13 各類船舶不同艙室噪聲級(jí)最大限制值 單位：dB,注： 機(jī)艙內(nèi)任一測(cè)點(diǎn)的噪聲級(jí)不得大于110dB； 客艙參照?qǐng)?zhí)行。,表7.14 海洋船舶各艙室噪聲級(jí)最大限制值,注：機(jī)艙內(nèi)任一測(cè)點(diǎn)的噪聲級(jí)不得大于110dB； 客艙參照?qǐng)?zhí)行。,在測(cè)定城市噪聲污染分布情況后，可在城市地圖上用不同顏色或陰影線表示噪聲帶，每一噪聲帶代表一個(gè)噪聲等級(jí)，每級(jí)相差5dB。各等級(jí)的顏色和陰影線規(guī)定見表7.16。 表7.15 各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定,7.6 噪 聲 監(jiān) 測(cè),一、城市環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)方法,城市環(huán)境 噪聲監(jiān)測(cè),城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè),城市交通噪聲監(jiān)測(cè),城市環(huán)境噪聲長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),城市環(huán)境中擾民噪聲源的調(diào)查測(cè)試,測(cè)量?jī)x器： 精度2型以上的積分式聲級(jí)計(jì)及環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。 測(cè)量條件： 無雨、無雪的天氣條件，風(fēng)速為5.5ms以上時(shí)停止測(cè)量。 測(cè)量時(shí)間 分為白天（6:0022:00)和夜間(22:00 6:00）兩部分。,(一) 城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè),1.網(wǎng)格測(cè)量法,2.定點(diǎn)測(cè)量法 在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的城市建成區(qū)中，優(yōu)化選取一個(gè)或多個(gè)能代表某一區(qū)域或整個(gè)城市建成區(qū)環(huán)境噪聲平均水平的測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行24h連續(xù)監(jiān)測(cè)。測(cè)量每小時(shí)的LAeq及晝間的Ld和夜間的Ln可按網(wǎng)格測(cè)量法的測(cè)量方法測(cè)量。將每一小時(shí)測(cè)得的連續(xù)等效A聲級(jí)按時(shí)間排列，得到24h的聲級(jí)變化圖形，用于表示某一區(qū)域或城市環(huán)境噪聲的時(shí)間分布規(guī)律。,網(wǎng)格測(cè)量法示意圖,（二）城市交通噪聲監(jiān)測(cè)（例題）,二、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測(cè)方法 三、機(jī)動(dòng)車輛噪聲測(cè)量方法 四、機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲測(cè)量方法 （詳細(xì)參考課本P348-346）,第七節(jié) 振動(dòng)及測(cè)量方法,物體圍繞平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng)。 振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的原因。