16 矿山噪声污染与控制.ppt
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1、w环境工程第六专题w矿山噪声污染与控制矿山噪声污染与控制1第五章第五章 噪声污染与控制噪声污染与控制第一节第一节 噪声及危害噪声及危害第二节第二节 噪声的度量和噪声标准噪声的度量和噪声标准第三节第三节 噪声控制方法噪声控制方法第四节第四节 振动防治技术振动防治技术2第一节第一节 噪声及危害噪声及危害一一 噪声的定义噪声的定义凡是不需要的声音,就是噪声。凡是不需要的声音,就是噪声。w过响声;过响声;w妨碍声;妨碍声;w不愉快声;不愉快声;w影响声影响声31、噪声的来源、噪声的来源(1)交通噪声)交通噪声城市环境噪声城市环境噪声70的来源的来源(2)工业噪声工业噪声(2)建筑施工噪声)建筑施工噪声
2、(3)生活噪声)生活噪声4w噪声污染的危害w对人体生理的影响对人体生理的影响w对人体心理的影响对人体心理的影响w对生产活动的影响对生产活动的影响51 1、噪声对听力的损伤、噪声对听力的损伤w长期在强噪声环境下工作,会使内耳听觉组织受长期在强噪声环境下工作,会使内耳听觉组织受到损伤,造成耳聋;到损伤,造成耳聋;慢性的噪声性耳聋慢性的噪声性耳聋w听力损失用听力损失用500Hz500Hz、1000Hz1000Hz和和2000Hz2000Hz三个频率上听三个频率上听力损失的平均值来表示。力损失的平均值来表示。6w听力正常(听力损失在听力正常(听力损失在15dB15dB以内以内);接近正常(听力损;接近
3、正常(听力损失失151525dB)25dB);轻度耳聋(听力损失轻度耳聋(听力损失252540dB)40dB);中中度耳聋(听力损失度耳聋(听力损失404065dB)65dB);重度耳聋(听力损失重度耳聋(听力损失65dB65dB以上)。以上)。w噪声级在噪声级在80dB80dB以内,才能保证人们长期工作不发生耳以内,才能保证人们长期工作不发生耳聋。在聋。在90dB90dB以下,只能保证以下,只能保证8080的人工作的人工作4040年后不会年后不会耳聋;耳聋;85dB85dB仍会有仍会有1010的人产生噪声性耳聋。的人产生噪声性耳聋。w强噪声性耳聋,或爆震性耳聋强噪声性耳聋,或爆震性耳聋72
4、2、噪声对睡眠的干扰、噪声对睡眠的干扰w40dB40dB的连续噪声可使的连续噪声可使1010的人睡眠受到影响;的人睡眠受到影响;70dB70dB的连续噪声可使的连续噪声可使5050的人受到影响;的人受到影响;w40dB40dB的突发性噪声可使的突发性噪声可使1010的人惊醒,到的人惊醒,到60dB60dB时,时,可使可使7070的人惊醒。的人惊醒。83 3、噪声能诱发疾病、噪声能诱发疾病w长期暴露在强噪声环境下,会引起人体的紧张反应,长期暴露在强噪声环境下,会引起人体的紧张反应,使肾上腺素分泌增加,引起心率加快,血压升高;使肾上腺素分泌增加,引起心率加快,血压升高;w噪声会引起消化系统的疾病,
5、引起消化不良,诱发胃噪声会引起消化系统的疾病,引起消化不良,诱发胃肠粘膜溃疡;肠粘膜溃疡;w会会引起疲劳、头晕及记忆力衰退,诱发神经衰弱症。引起疲劳、头晕及记忆力衰退,诱发神经衰弱症。94 4、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰w当人们交谈距离为当人们交谈距离为1 1米时,平均声级为米时,平均声级为65dB65dB;w当环境噪声级高于语言声级当环境噪声级高于语言声级10dB10dB时,谈话声音时,谈话声音会被环境噪声完全掩盖;会被环境噪声完全掩盖;w当噪声级超过当噪声级超过90dB90dB时,即使大喊大叫也难以进时,即使大喊大叫也难以进行正常交谈。行正常交谈。1
6、05 5、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害w当噪声级超过当噪声级超过135dB135dB时,电子仪器的连接部位会出现错时,电子仪器的连接部位会出现错动,微调元件发生偏移,使仪器发生故障而失效;动,微调元件发生偏移,使仪器发生故障而失效;w当超过当超过150dB150dB时,仪器的元件可能失效或损坏;时,仪器的元件可能失效或损坏;w当噪声超过当噪声超过140dB140dB时,轻型建筑物会遭受损伤。时,轻型建筑物会遭受损伤。11第二节第二节 噪声的量度与标准噪声的量度与标准描述噪声特性的方法:描述噪声特性的方法:物理扰动:声波的物理量,客观量度物理扰动
7、:声波的物理量,客观量度人耳的听觉特性来描述:感觉到得刺激,主观人耳的听觉特性来描述:感觉到得刺激,主观12第二节第二节 噪声的量度与标准噪声的量度与标准 声能量声能量WW:由于声扰动,声波在媒质中传播,产生动能:由于声扰动,声波在媒质中传播,产生动能和形变的势能。动能和势能之和即为声能量。和形变的势能。动能和势能之和即为声能量。J J声场:空间中存在声波的区域。声场:空间中存在声波的区域。声能密度声能密度D D:声场中单位体积媒质所含有的声能量:声场中单位体积媒质所含有的声能量J/mJ/m3 313w瞬时声压P(t)w有效声压Pe14声强声强I Iw单位时间内,通过和声波射线垂直的单位面积内
8、单位时间内,通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强,即在传播方向上通过单位面的声能量称为声强,即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单位:积上的声功率。单位:W/mW/m2 2。15(一)(一)声压、声能量、声强和声功率声压、声能量、声强和声功率4 4、声功率、声功率WWw声功率就是指声源在单位时间内辐射出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:来的总声能量。单位:WW。161 1、级的概念、级的概念w1 1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数,用个量的级是这个量与同类基准值之比的对数,用L L表表示。示。w表达式:表达式:wr r1010时,级的单位为贝(耳),级表示
9、的量与功率时,级的单位为贝(耳),级表示的量与功率成正比。工程上常用分贝表示级,是贝的十分之一,成正比。工程上常用分贝表示级,是贝的十分之一,符号为符号为dBdB。wr re e时,级的单位为奈培(时,级的单位为奈培(NpNp)。)。1Np1Np8.686dB8.686dB由于数量相差很大,引入级由于数量相差很大,引入级17主要声学量的级和基准主要声学量的级和基准名称名称定义定义基准值基准值声压级(气体中)声压级(气体中)Lp20lg(p/p0)P020Pa声压级(液体中)声压级(液体中)Lp20lg(p/p0)P01Pa振动加速度级振动加速度级La20lg(a/a0)P01m/s2振动速度级
10、振动速度级Lv20lg(v/v0)v01nm/s振动位移级振动位移级Ld20lg(d/d0)d011012m力级力级LF20lg(F/F0)F01N声功率级声功率级LW10lg(W/W0)W01 1012W声强级声强级LI10lg(I/I0)I01 1012W/m2182、声压级、声压级LpwLp20lg(p/p0)wLp为声压级,单位为声压级,单位dB;p为有效声压,为有效声压,Pa;基准声基准声压压p02105 Pa。w对于听阈对于听阈Lp0;对于痛阈对于痛阈Lp120dB。19某些环境下的声压和声压级某些环境下的声压和声压级环境环境声压声压(Pa)声压级声压级(dB)锅炉排气放空,距喷口
11、锅炉排气放空,距喷口1米米200140铆钉枪,大型罗茨风机铆钉枪,大型罗茨风机63130汽车喇叭,距人汽车喇叭,距人1米,大型球磨机米,大型球磨机20120柴油机柴油机6.3110离心风扇离心风扇0.6390公共汽车上公共汽车上0.2080城市噪声,街道上城市噪声,街道上0.06370普通说话普通说话0.02060电风扇,微电机附近电风扇,微电机附近0.006350安静房间安静房间0.002040轻声耳语轻声耳语0.0006330树叶飘动声树叶飘动声0.0002020农村静夜农村静夜0.00006310可听可听0.0000200203、声强级、声强级LIwLI10lg(I/I0)wLI为声强级
12、,单位为声强级,单位dB;I为为声强声强,瓦瓦/米米2;基准声强基准声强I011012瓦瓦/米米2。21wLI=10lg(I/I0)=10lg(p2/p02)+10lg p02/(I0 c)=LP+10lg400/c 当在当在1atm,38.9时,空气的时,空气的c 400Pas/m,LI Lp 在一般情况下,空气中的声波在一般情况下,空气中的声波LI与与 Lp 的的值值相差相差0.2dB,故,故LILp22(二)声波的测量单位(二)声波的测量单位4、声功率级、声功率级LWwLW10lg(W/W0)wLW为声功率级,单位为声功率级,单位dB;W为声功率为声功率,瓦;瓦;基准声功率基准声功率W0
13、11012瓦。瓦。23(二)声波的测量单位(二)声波的测量单位wLW=10lg(W/W0)=10lg(IS/W0)=10lg I/10-12+10lgS=LI+10lgSLP+10lgSw对于球面声波,距离声源半径微对于球面声波,距离声源半径微r,则有:则有:LW=LP+10lg4r2 LP+20lgr11w对于半球面声波,距离声源半径微对于半球面声波,距离声源半径微r,则有:则有:LW=LP+10lg2r2 LP+20lgr8 24(三)噪声级的合成三)噪声级的合成1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。2、声强级:声强与能量成正比。总声强等
14、于各声强之和。、声强级:声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。假设有假设有n个噪声源同时存在,声强与声强级分别为个噪声源同时存在,声强与声强级分别为I1、I2、In和和L1、L2、Ln。则:则:L110lg I1/I0,L210lg I2/I0,Ln10lg In/I0 。I1/I010 0.1L1,I2/I010 0.1L2,In/I010 0.1Ln 。所以,总声强级所以,总声强级L10lg(I1/I0 I2/I0 In/I0)10lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)25(三)噪声级的合成(三)噪声级的合成3、声压级:能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各、声压
15、级:能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各声压排放之和。声压排放之和。假设有假设有n个噪声源同时存在,声压与声压级分别为个噪声源同时存在,声压与声压级分别为p1、p2、pn和和L1、L2、Ln。则:则:Lp120lg p1/p0,Lp220lg p2/p0,Lpn20lg pn/p0。(p1/p0)210 0.1Lp1,(p1/p0)2 10 0.1Lp2,(p1/p0)210 0.1Lpn 。所以,总声压级所以,总声压级Lp10lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)26(三)噪声级的合成(三)噪声级的合成4、n个相同噪声级合成的总噪声级个相同噪声级合成的总噪声级L10
16、lg(10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln)10lg(n 10 0.1L1)L110lgnw当当n2时,时,LL110lg2 L13即表示两个相同的声压级相加,能量增加一倍,即表示两个相同的声压级相加,能量增加一倍,声级增加声级增加3dB。27(三)噪声级的合成(三)噪声级的合成5、不同噪声级的合成、不同噪声级的合成假设存在两个噪声源,声压级分别为假设存在两个噪声源,声压级分别为L1、L2,且,且L1L2,则有:则有:LL110lg(10 0.1L110 0.1L2)L1 10lg 10 0.1L1 10 0.1L2)/10 0.1L1 10lg 1+10 0.1(L1-L2)设
17、噪声合成的附加值设噪声合成的附加值L 10lg 1+10 0.1(L1-L2),则则LL1 L其中其中L可可查表,根据表可知,当查表,根据表可知,当L1-L26dB时,时,L1dB,所以当两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级所以当两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级68dB,则较弱的噪声可以忽略不计。则较弱的噪声可以忽略不计。28两两噪声级合成的附加值噪声级合成的附加值L1-L2(dB)L=10lg 1+10 0.1(L1-L2)03(dB)12.522.131.841.551.261.070.880.690.5100.429(三)噪声级的合成(三)噪声级的合成6、计算例题、计算例题w例例
18、1 强度为强度为80dB的噪声,其相应的声压为多少?的噪声,其相应的声压为多少?w解:解:Lp20lg(p/p0),),则,则,pp010 Lp/20所以,所以,p210510 80/200.2Pa例例2 声强为声强为106 W/m2时的声强级是多少?时的声强级是多少?w解:解:L10lg(I/I0)10lg(106/1012)w所以,所以,L60dB30(三)噪声级的合成(三)噪声级的合成w例例3 室内洗衣机工作时,测得噪声声压室内洗衣机工作时,测得噪声声压p0.02Pa;电冰箱单独开动时声压级是电冰箱单独开动时声压级是54dB,试试计算两者同时开动时的合成声压级。计算两者同时开动时的合成声
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