1、.,第三節(jié) 環(huán)境噪聲評價與標準,3.1 環(huán)境噪聲的評價量和評價方法 3.2 環(huán)境噪聲標準,.,3.1 噪聲的評價量和評價方法,噪聲評價量建立的原則： 不同頻率的聲音對人的影響不同； 不同環(huán)境對人的影響不同； 噪聲出現(xiàn)的時間不同對人的影響不同； 同樣的聲音對不同心理和生理特征的人群反應不同。,.,1、響度 響度是人耳判別聲音由輕到響的強度等級概念，是描述聲音大小 的主觀感覺量。 不僅取決于聲音的強度(如聲壓級)，還與它的頻率及波形有關。 響度的單位是宋(sone)，符號是“N”。 頻率為1000Hz，聲壓級為40dB時的響度為1宋。,3.1.1 響度和響度級,.,2、響度級 把1000Hz的純音

2、作為標準，某個聲音的感覺一樣響時，就把1000Hz純音的聲壓級定義為該聲音的響度級。符號為LN，單位為方(phon)。 例如：某噪聲聽起來與聲壓級為80dB、頻率為1000Hz聲音一樣響，則該噪聲的響度級80phon。 響度與響度級的關系：,.,等響曲線：對各個頻率的聲音作試聽比較，以頻率為橫坐標，聲壓級為縱坐標，得到的響度相同的等值線，通常稱為等響曲線。（p31）,.,圖2-10等響曲線,.,同一條等響曲線上各點的聲音頻率和聲壓級不同，但響度級相同； 等響曲線反映人耳對高頻聲敏感的特性，特別是對30005000Hz的聲音特別敏感。在噪聲控制時，首先應該降低中、高頻的刺耳噪聲。 聲壓級高于10

3、0dB，等響曲線較為平坦。說明當聲音強度達到一定程度之后，頻率對響度的影響不大，而主要取決于聲壓級。,.,3.1.2 A聲級,使用頻率計權網(wǎng)絡(濾波器)測得的聲壓級稱為聲級； 根據(jù)濾波器特點分：A聲級、B聲級、C聲級、D聲級； 分別表示dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)。,人耳無法測定聲音的頻率成分和相應的強度，只能利用測量儀器聲級計來測定，為了模擬人耳的聽覺特性，在聲級計中安裝一個濾波器（對不同頻率的聲音進行一定的衰減和放大），使它對頻率的判別與人耳相似。,.,A、B和C聲級的主要差別在于對低頻成分的衰減程 度，A衰減最多，B其次，C最少。,.,A聲級能很好的評價連續(xù)而穩(wěn)定的噪聲

4、，被各國用于有各種噪聲源存在的城市噪聲評價。 B聲級：為評價6070phon左右的噪聲而提出?，F(xiàn)在已經(jīng)很少使用。 C聲級用于評價高響度的噪聲。也很少使用；有時用于代替總聲壓級的測量。 D聲級主要用于航空噪聲的評價。,.,3.1.3等效連續(xù)A聲級,A聲級對不連續(xù)的噪聲不合適，采用等效連續(xù)A聲級評價這種非穩(wěn)態(tài)噪聲。 定義：用能量平均方法，以一個連續(xù)不變的A聲級來表示某段時間內噪聲聲級，符號“Leq”。 數(shù)學表達式：,.,如測量是在同樣的采樣時間間隔，則表達式變?yōu)椋?.,3.1.4 晝夜等效聲級,Ld：晝間(06:00-22:00)噪聲能量等效A聲級； Ln：夜間(22:00-06:00)噪聲能量等

5、效A聲級。,晝夜等效聲級表示一晝夜24h噪聲的等效作用，用來評價區(qū)域環(huán)境的影響。,.,連續(xù)等效聲級反映了噪聲對人體的影響，但未能反映噪聲的起伏程度；因而采用累計百分數(shù)聲級來評價噪聲。 累計百分數(shù)聲級Ln表示在測量時間內高于Ln聲級所占的時間為n。 描述了噪聲隨時間的變化特性。 例如L10=70dB，表示聲級高于70dB時間占10，其余90的時間內噪聲級均低于70dB。,3.1.5 累計百分數(shù)聲級（統(tǒng)計聲級）,.,通常，L90表示本底噪聲，L50表示中值噪聲級， L10表示噪聲峰值。 累計百分數(shù)聲級一般用于有較好正態(tài)分布的噪聲評價，當符合正態(tài)分布時，其與等效聲級的關系為：,L10用于評價漲落較大

6、的噪聲時，與人的主觀反應相關性較好。已被美國聯(lián)邦公路局作為公路設計噪聲限制的評價量。,.,3.1.6 室內噪聲的評價量?,1.更佳噪聲標準（PNC）曲線: PNC曲線代號均為曲線通過中心頻率1000Hz時的聲壓級數(shù)值，如PNC-45曲線，表示這條曲線在1kHz處的聲壓級為45dB. 適于室內活動場所穩(wěn)態(tài)噪聲的評價，以及有特 別噪聲環(huán)境要求的場所的設計。,.,計算方法： 測各頻帶聲壓級； 將測得的噪聲各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較,得到各頻帶對應的PNC曲線號數(shù)； 最大號數(shù)即為所測環(huán)境的噪聲評價值 。,更佳噪聲標準（PNC）曲線,.,一個噪音的頻譜為： 31.5Hz (40dB); 62.5Hz

7、(40dB); 125Hz(50dB); 250Hz(55dB); 500Hz(60dB); 1000Hz(50dB); 2000Hz(55dB); 4000Hz(45dB); 8000Hz(45dB),例題一 估算噪音的噪聲評價數(shù),PNC = 59 dB,.,2. 噪聲評價數(shù)（NR）曲線(P38),f=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dB,Lp=NR x b+a f=1000Hz,Lp=NR=60dB,已知NR與倍頻帶的中心頻率，計算中心頻率對應的聲壓級,.,求NR值的步驟： 測各頻帶的聲壓級； 將測得的噪聲各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較即可以得到各頻帶的NR值； 取

8、其中最大的NR值（取整數(shù)）即為該噪聲的評價數(shù)NR；,.,一個噪音的頻譜為： 31.5Hz (40dB); 62.5Hz(40dB); 125Hz(50dB); 250Hz(55dB); 500Hz(60dB); 1000Hz(50dB); 2000Hz(55dB); 4000Hz(45dB); 8000Hz(45dB),例題二 估算噪音的噪聲評價數(shù),NR = 58 dB,.,3.2.1 環(huán)境噪聲污染防治法,中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法 1996年10月第八屆全國人民代表大會通過 內容：八章六十四條,3.2 環(huán)境噪聲的評價標準,.,1、聲環(huán)境質量標準,環(huán)境保護標準,3.2.2 環(huán)境噪聲標準,

9、.,2、環(huán)境噪聲排放標準,.,3、相關監(jiān)測規(guī)范、方法標準,.,各類車輛定置噪聲A聲級限值(dB),4. 產品噪聲標準,.,地鐵電動車組司機室和客室內允許的噪聲級（LPA）(dB),.,5. 噪聲排放標準,a.各類廠界噪聲標準,類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域；類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；類標準適用于工業(yè)區(qū)；類標準適用于交通干線兩側的區(qū)域。,.,b. 不同施工階段作業(yè)的廠界噪聲限值（等效聲級Leq),.,c. 機場周圍飛機噪聲標準值及適用區(qū)域,注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)。 二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)。,.,工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內各類地點的噪聲標準（A聲級dB）

10、,6. 環(huán)境質量標準,.,車間內部容許噪聲級（A聲級dB）,.,我國民用建筑室內允許噪聲級,.,城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲最高限值（等效聲級Leq）,夜間突發(fā)噪聲其峰值不得超過相應區(qū)域標準 15dB, 農村生活區(qū)域參照1類區(qū)域標準執(zhí)行,.,常用的環(huán)境噪聲的評價量,思考,.,吸聲控制混響聲（反射聲）,室內噪聲包括聲源直接傳來的直達聲和室內各壁面反射來的混響聲。 吸聲：聲波通過媒質或入射到媒質分解面上時聲能的減少過程，稱為吸聲。 吸聲技術：通過吸聲材料和吸聲結構來降低噪聲的技術。 一般通過吸聲控制可使室內降低35dB(A)，使用噪聲嚴重的車間降噪610dB(A) 。,第四節(jié) 噪聲控制技術吸聲,.,吸聲系

11、數(shù)：材料吸收的聲能(包括吸收的和透射 的)與入射到材料上的總聲能的比值。,4.1.1 表示材料吸聲性能的量,4.1 吸聲材料,一般在0-1之間，值愈大，材料吸聲性能愈好 聲波被完全反射，a=0，材料不吸聲； 聲波被完全吸收，a=1，聲波全部被吸收。,.,吸聲系數(shù)除與材料本身的結構、性質、使用條件有關外，還與聲波人射角和頻率有關。,吸聲量：吸聲系數(shù)與吸聲面積的乘積，也稱等 效吸聲面積，即：,A吸聲量，m2； a某頻率聲波的吸聲系數(shù)； S吸聲面積，m2,.,如果組成室內各壁面的材料不同，則壁面在某頻率下的總吸聲量為：,Ai第i種材料組成的壁面的吸聲量， Si第i種材料組成的壁面的的面積， ai第i

12、種材料在某頻率下的吸聲系數(shù)。,.,4.1.2 吸聲技術的基本類型,吸 聲 技 術,多孔性吸聲材料,共振吸聲結構,特殊吸聲結構,纖維狀,顆粒狀,泡沫狀,穿孔板共振吸聲結構,空間吸聲體,吸聲尖劈,微穿孔板共振吸聲結構,薄板共振吸聲結構,.,幾種多孔性吸聲材料,珍珠巖吸聲板,聚脂纖維吸音棉,超細玻璃棉卷材,木絲吸音板,聚酯纖維吸音棉,4.1.3 多孔吸聲材料,.,木制多孔吸音裝飾板，被廣泛的運用在視聽室，歌劇院等空間,吸音石膏板造型天花，不但具備功能性，同時也十分有設計感,.,1. 吸聲機理,聲波入射到多孔的吸聲材料表面，一部分聲波被反射，另一部分聲波透入多孔材料衍射到內部的孔隙，激起孔內空氣與筋絡

13、振動，由于空氣分子間的粘滯阻力及空氣與筋絡間的摩擦阻力，使聲能轉化為熱能而消耗，從而達到吸聲的效果。 多孔吸收材料常用于高、中頻的吸收。,.,2 . 吸聲材料構造特性,材料的孔隙率一般在70%以上，多數(shù)達到90%左右； 孔隙應該盡可能細小，且均勻分布； 微孔應相互貫通，而不封閉； 微孔要向外敞開，使聲波易于進入微孔內部。,.,a. 材料厚度的影響,厚度增加，提高低頻聲的吸收效果；對高頻音影響不大（高頻音在材料表面就被吸收）。,3. 影響材料吸聲的因素,.,b. 材料的密度或孔隙率,孔隙率：材料內部孔洞體積與材料總體積的比值。 存在一個最佳吸聲性能的密度范圍。 厚度不變，增大密度，可提高中低頻的

14、吸聲系數(shù)。,.,c. 材料中空腔的影響,a 隨空氣層厚度增加而增加，但有限制,.,d. 護面層的影響,作用：保護吸聲材料，防止污染環(huán)境。 種類：護面網(wǎng)罩、纖維布、塑料薄膜和穿孔板等 要求：要有良好的通氣性。,.,e. 溫度、濕度的影響,溫度升高，吸聲效果降低。 溫度降低，提高低頻聲的吸收效果。,.,濕度增大，吸聲性能降低，而且從高頻開始。,.,常用吸聲材料的使用情況,.,吸聲機理：(亥姆霍茲共振原理)當共振吸聲結構的固有頻率與入射聲波的頻率一致時，產生共振，將部分振動轉化為熱能，達到吸聲效果。,4.2 吸聲結構,吸聲結構的特點： 低頻吸收性能好； 裝飾性強； 強度足夠； 聲學性能易于控制。,.

15、,4.2.1常用的吸聲結構,1.薄板共振吸聲結構 2.穿孔板吸聲結構 3.微穿孔板吸聲結構,.,1. 薄板共振吸聲結構,吸聲機理：薄板振動消耗聲能。發(fā)生共振時聲能消耗最大。 系統(tǒng)共振頻率：,空氣層,薄板材料,M0, 面密度；L，空氣層厚度 吸聲頻帶：80-300Hz， 吸聲系數(shù)：0.20.5 薄板厚度：3-6mm 空氣層厚度：3-10mm,.,1. 薄板共振吸聲結構,1空氣層厚度為0 2空氣層厚度為100mm； 3空氣層厚度為300mm。,.,2. 穿孔板吸聲結構 （P47),單孔時系統(tǒng)共振頻率：,多孔時系統(tǒng)共振頻率：,.,2. 穿孔板吸聲結構 （P47),吸聲機理：在封閉的空腔壁上開一個小孔

16、與外部空氣相通。腔體中的空氣具有彈性，相當于彈簧，孔頸中的空氣柱具有一定質量，相當于質量塊。聲波入射到共振器時，激發(fā)頸中空氣柱做往復運動?？諝庵c頸壁的摩擦阻尼，使部分聲能轉化為熱能而耗損，從而達到吸聲目的。當聲波頻率與共振器固有頻率一致時，發(fā)生共振，空氣柱運動加速，振幅和振速達到最大，因而阻尼最大，消耗聲能最多。,.,穿孔率（P）=穿孔面積/總面積 穿孔面積越大，吸聲頻率越高。 吸聲頻帶：低中頻噪聲， 吸聲系數(shù)：0.4-0.7 薄板厚度：2-5mm 孔 徑：2-4mm 穿 孔 率：1%-10%,.,鋁穿孔吸聲板,.,3. 微穿孔板吸聲結構,金屬微穿孔吸聲板,.,吸聲機理： 在厚度小于1mm的金屬薄板上穿孔徑小于1mm、穿孔率為1%5%的小孔，后部留一定厚度的空氣層，起到共振薄板的作用； 對于高頻聲波，相當于多孔吸聲材料（微孔板孔小、開孔率低）；對中低頻聲波，微孔板相當于共振薄板損耗聲能。 通過調整雙層微孔板間距控制吸收頻率： 2030mm: 主要吸收低頻聲波； 500mm片式、蜂窩式或其它形式,.,b. 選擇合適的吸聲材料 c. 確定消聲器的長度 d. 合理選擇吸聲材料的護面結構 e. 驗算消聲效果： 高頻失效頻率、氣流再生的影響。 壓力損失,.,（2）阻性消聲器的設計計算方法,a. 消聲量的計算 （P77）