第9章 噪声污染与防治措施

第9章 声学环境保护
第一节 概述
扰人们正常生活和工作，污染声学环境的社会公害。
环境噪声：凡是不需要的，使人厌烦并对生产和生活有 防碍的声音。
一、环境噪声的主要特征 局限性：影响范围局限性 分散性：噪声源分散性 暂时性：没有污染物、不积累、不持久
二、噪声源及其分类
声源：声是由物体振动而产生的，因此把振动的固体、
90-100分贝 吵闹加剧、听力受损； 100-120分贝 难以忍受，一分钟即暂时致聋 120分贝以上：全聋
声压级迭加
两个不同的声音叠加 L1+2=L1+10lg[1+10-0.1(L1-L2)] L1-L2:两个声压级之差，总是大减小 N个相同声音叠加L1+2+….+N=Lp1+10lgN
声压级 L1=100分贝，L2=94分贝 则合成声压级 L1+2=100+10lg[1+10-0.1(100-94)] =101分贝
假设有n个噪声源同时存在，声压与声压级分别为p1、 p2、…
pn和L1、 L2、… Ln。则：
Lp1＝20lg p1/p0， Lp2＝20lg p2/p0， … ，Lpn＝20lg pn/p0 。 （p1/p0）2＝10 0.1Lp1， （p1/p0）2 ＝10 0.1Lp2， … ， （p1/p0）
即表示两个相同的声压级相加，能量增加一倍，
(2) 不同噪声级的合成
假设存在两个噪声源，声压级分别为L1、L2，且L1>L2 ，则有： L－L1＝10lg（ 10 0.1L1＋10 0.1L2）－ L1 ＝10lg[ 10 0.1L1 ＋10 0.1L2）/ 10 0.1L1 ]＝ 10lg [1+ 10 —0.1(L1-L2 )] 设噪声合成的附加值△L＝ 10lg [1+ 10 —0.1(L1-L2 )]，则
EPNL—有效感觉噪声级的平均值； N1—7-19时的飞行次数； N2—19-22时的飞行次数； N3—22-7时的飞行次数。
噪声冲击指数（NII）

针对城市区域环境噪声评价中，不仅要考 虑噪声对个人的影响，还要对评价区域中 的人口数加以计权，这样就对不同区域的 噪声影响的比较提供了依据。
NII
等效连续A声级 定义：在声场内的一定点位上，将某一段时 间内连续暴露的不同A声级变化，用能量平 均的方法以A声级表示该段时间内噪声的大 小后得到的声级。
LAeq ,T 10 lg( T
1

T
0
10
0.1L pA
dt )
LpA—t时刻的瞬时A声级,dB。
噪声测量一般采用等间隔取样，所以等效 连续A声级可计算如下
LAeq ,T 10 lg(
1
N
10 i
1
N
0.1Li
)
Li—第i次读取的A声级,dB。 N-采样次数。
昼夜等效噪声级
目的：噪声在夜间对人影响更严重，所以将 夜间噪声增加10dB加权处理后，再用能量 平均的方法得出24h,A声级的平均值。
Ldn
1 0.1Ld 0.1 ( Ln 10 ) 10 lg( [Td 10 Tn 10 ]) 24
中， 2×10-5Pa称为听阈，20Pa称为痛阈。
声压级的引入，使人的听力从听阈到痛阈的范围变为0～ 120dB。

0-20分贝 20-40分贝 40-60分贝 60-70分贝 70-90分贝
很静、几乎感觉不到； 安静、犹如轻声絮语； 一般、普通室内谈话； 吵闹、有损神经； 很吵、神经细胞受到破坏。
分反射出去，减弱噪声对耳膜的作用。
（二）噪声的控制途径
1、从声源上降低噪声 原则：用无声的或低噪声的工艺和设备代替高噪声的工艺和 设备。

提高机器加工精度，注意维修，避免或减少由于过大的磨 擦和振动激发噪声

改革工艺，如焊接代替铆接，液压或磨擦压力代替锤打。
但许多情况下，由于技术和经济原因，直接治理声源不可能，
声压级：是声压的平方与频率为1000Hz纯声 听阈声压平方比值的对数值，并取其1/10作 为单位，定名为分贝（dB）。 Lp=10*lg(p2/p02)=20lg(p/p0) (基准声压p0=2× 10-5N/m2，1000Hz的听阈声压)
当声频为1000Hz时，人耳可听声压范围为2×10-5~20Pa，其
2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0
7
8 9
0.8
0.6 0.5
10
0.4
例1 室内洗衣机工作时，测得噪声声压p＝ 0.02Pa；电冰箱单独开动时声压级是54dB，试 计算两者同时开动时的合成声压级。 解：洗衣机单独工作时声压级为： L1＝20lg0.02/（2×10－5）＝20×3＝60dB 电冰箱声压级L2＝54dB L1- L2＝6dB，所以△L＝1dB
（二）城市区域环境噪声标准（GB3096-2008）
按区域的使用功能和环境质量要求，声环境功能区分为以下 五种类型： 0类：指康复疗养区等特别需要安静的区域。 1类：以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政 办公为主要功能，需要保持安静的区域。 2类：指一商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商 业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。 3类：以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪 声对周围环境产生严重影响的区域。 4类：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对 周围环境产生严重影响的区域，包括4a和4b两种类型。4a 类为高速公路、内河航道两侧区域等，4b类为铁路干线两侧 区域。
GB/T 50087-2013 工业企业噪声控制设计规范
（三）听力保护标准——《工业企 业噪声卫生标准》（GBJ87－85）
噪声级 分贝（A） 工作时间（小时） 8 4 2 1
现有企业
90 93 96 99
新建、改建、扩建企业
85 88 91 94 不得超过115
（三）听力保护标准——《工业企业噪 声卫生标准》（GBJ87－85）

声功率就是指声源在单位时间内辐射出来的总声 能量，单位：W。
W E/t
以W0=10-12W为基准，声功率级可定义为
W Lw 10 lg W0

噪声频谱
频率：声源在单位时间内的振动次数，单位：Hz。 人耳能听到的频率范围20~20,000 Hz，即可听声。 低于20Hz的声音称为次声。 高于20000Hz的声音称为超声。 一般来说，噪声并不是单一频率的声音，而是无数
（四）机动车辆噪声标准
四、噪声污染控制技术
（一）噪声的控制原理

噪声传播的三要素：噪声源、传播途径和接受者；

噪声控制原理：最根本方法是在声源上控制它。
此外，可在噪声到达耳膜之前，采取阻尼、隔振、
吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七
大措施，尽力减弱或降低声源的振动，或将传播
中的声能吸收掉，或设置障碍，使声音全部或部
统计噪声级
当某点噪声级有较大波动时，用于描述该 点噪声随时间变化状况的统计物理量。 L10—取样时间内10%的时间超过的噪声级， 相当于噪声平均峰值。 L50—取样时间内50%的时间超过的噪声级， 相当于噪声平均中值。 L90—取样时间内90%的时间超过的噪声级， 相当于噪声平均底值。

计算方法： 将测得的100个或200个数据按从大大小顺
W i Pi Pi
其中：Pi---噪声影响范围内的人口数； Wi---干扰因子，有昼夜等效声级Ldn决定。
三、噪声标准

噪声标准主要分为声环境质量标准、环境噪声排放标准以 及技术方法标准三类。
（一）我国环境噪声允许范围
1980年根据生理和心理学研究，结合我国的实际情况，制 定了我国环境噪声允许范围。

则两者同时工作时L＝60＋1＝61dB
例2 、声压级分别为70、84、78、82、86、89dB，试计算 合成声压级。 解（1）首先将声压级按从大到小顺序排列：89、86、84、 82、78、70； （2）89与86合成：合成声压级＝89＋1.8＝90.8dB； （3）90.8与84合成：90.8＋0.84＝91.64dB； （4）91.64与82合成：91.64＋0.46＝92.1dB （5）由于92.1－78＝14.1dB，因而78、70dB两个声源可 忽略不计。则总声压级为92.1dB。
液体和气体称为声源。
声的三要素：声源、介质、接收器
产生机理：机械噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声
噪声来源：工厂噪声、交通噪声、施工噪声、社会生
活噪声、自然噪声

随时间变化：稳态噪声和非稳态噪声（瞬 态、周期性起伏、脉冲、无规则） 传播影响范围：点声源、线声源、面声源 面声源：工厂噪声、施工噪声、社会噪声 线声源：交通噪声 点声源：单个小型设备（几何尺寸远小于 噪声影响预测距离）

工作环境噪声每增加3dB，工作时间就必须减少 一半。 噪声剂量或噪声暴露率D为：
实际暴露的小时数T实除以允许暴露的小时数T。 即： D＝ T实/T，如D>1，则现场工作人员接受的噪 声超过标准。

如果接受的噪声不是一固定噪声级，则：
D＝ T实1/T1＋ T实2/T2 ＋……
（三）听力保护标准——《工业企业噪 声卫生标准》（GBJ87－85）
序排列，第10个或第20个数据即为L10；第50
个或第100个数据即为L50；第90个或第180个
数据即为L90。
计权有效连续感觉噪声级(WECPNL)

用于评价航空噪声。特点是既考虑了24h时 间内飞机通过某一固定点所产生的总噪声 级，同时也考虑了不同时间内的飞机对周 围环境所造成的影响。
WECPNL EPNL 10 lg(N 1 3N 2 10N 3 ) 39.4
2＝10 0.1Lpn。