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產品展示

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城市環境噪聲污染與控制

詳細描述

城市環境噪聲污染與控制措施

我國城市噪聲源中 70%以上來自交通噪聲,噪聲源是汽車、火車、飛機等交通工具,依此又可細分為道路交通噪聲、鐵路交通噪聲和航空噪聲。由于機動車輛數目一直在急速增加,道路交通噪聲成為影響最廣泛的污染工業噪聲和施工噪聲約占我國城市噪聲源的 20%左右,主要來自生產過程和市政施工中機械振動、摩擦、撞擊以及氣流擾動等。市政與建筑施工及舊城改造在相當長的一段時間內對附近的居民干擾較大,尤其是夏季的夜間施工,在距離 15m 遠處,打樁機的聲功率級達110dB(A)~ 116dB(A),混凝土攪拌機的聲功率級為 86dB(A)~ 100dB(A),重型車輛往返不斷的運輸、裝卸活動噪聲達 80dB(A)以上。

4. 城市噪聲污染治理現狀國家在治理城市噪聲污染方面,加強了對建筑施工、工業生產和社會生活噪聲的監督管理。限制機動車、火車市區鳴笛,對造成聲環境超標的交通重負荷路段,采

取降噪措施,控制交通噪聲污染。積極建設和規范管理城市環境噪聲達標區,使重點城市環境噪聲總體水平不再下降。目前我國城市環境噪聲控制的特點正在發生變化,如由固定噪聲源治理向流動噪聲源治理轉移,由大環境的噪聲治理向小環境的噪聲治理轉移。我國城市環境噪聲污染一直比較嚴重,其噪聲的影響范圍和影響程度日益擴大,對市民的生活環境影響極大,成為引人注目的城市環境問題之一。近年增長迅速、工業化水平不斷提高等綜合因素來,在各級政府和其他社會力量的共同努力的作用,城市環境噪聲保護面臨極大的壓力改善下,城市環境噪聲保護工作取得了一定的成效,城市環境噪聲質量的任務十分艱巨。

5. 城市噪聲的控制

5.1 運用規劃手段防治噪聲污染規劃是噪聲污染防治的重要手段之一,目前的許多噪聲污染問題都是由于過去不合理的規劃造成的,或者是在規劃過程中沒有充分考慮噪聲污染因素而產生的。因此,通過科學合理的區域規劃、注意區域功能布局,從空間地域上避免噪聲對可能影響對象的污染,應作為今后噪聲污染防治的首選措施。這樣可以消除很多因規劃布局不合理帶來的噪聲污染后遺癥及難點問題。

5.2 制定和實施強制性的管理法規加強環保部門與文化、工商、公安及交通部門的配合,加強監督管理力度。依據國家各級標準來嚴格規范企業的噪聲排放,督促其采取各種措施減少對外界環境的噪聲影響 [23]。1997 年 3 月 1 日開始實施的《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》,從加強城市規劃和建設布局、設備和產品的噪聲控制管理,交通運輸噪聲的控制管理及社會生活噪聲的控制管理四個方面強化了對環境噪聲的法制化管理。對解決日益嚴重的社會生活噪聲污染問題發揮了重要的作用。

5.3 噪聲來源控制噪聲源種類很多,從輻射能量隨時間的變化來看,可分為穩態噪聲源和非穩態噪聲源 ;從聲源的發生機理看,又可分為機械噪聲、空氣動力性噪聲、電磁性噪聲。必須了解各種噪聲源的性質和發生機理,才能有針對性地定出預先控制和消除聲源傳播的辦法 [18]?刂圃肼暤耐緩揭皇歉倪M結構,提高部件的加工精度,以降低聲源的噪聲發射功率 ;二是利用聲的吸收、反射、干涉等特性,采用吸聲、隔聲、減振、隔振等技術,以控制聲源的噪聲輻射。

5.4 從聲音傳播途徑上控制聲在傳播中的能量隨距離的增加而衰減,因此使噪聲源遠離需要安靜的地方,可以達到降噪的目的。多數噪聲源以低頻輻射時,指向性很差 ;隨著頻率的增加,指向性增強。因此,控制噪聲的發射和傳播方向是降低噪聲的有效措施。傳播途徑包括反射,衍射等形式的聲波行進過程?刂圃肼暰褪窃谠肼暤竭_耳膜之前,采取阻尼、隔聲、吸聲、消聲器、個人防護和建筑布局等措施 ;盡量減弱或降低聲源的振動,或將傳播中的聲能吸收掉,或設置障礙使聲音全部或部分反射出去,減弱噪聲對耳膜的作用,以達到控制噪聲的目的。

.5 聲音接受者的防護在聲源和傳播途徑上無法采取措施時,或采取了措施仍不能達到預期效果時,就要對工人進行防護,佩戴防護用品,如耳塞、耳罩、頭盔等,以使噪聲級別減少到可允

許的水平。此外,采取工人輪流作業,縮短工人進入高噪聲環境的工作時間也是一種輔助方法。

一.噪聲及其危害

噪聲對聽力的損傷

噪聲對健康的影響

噪聲對正常生活和工作的干擾

1.影響睡眠2.影響交談和通訊3.影響工作。

特強噪聲能損害儀器設備和建筑物

二、噪聲的評價和標準

一、響度級和響度

二、聲級和A 聲級

三、等效連續A聲級Leq

四、晝夜等效聲級

五、噪聲暴露量(噪聲劑量)

六、累計百分聲級(統計聲級)LN

七、交通噪聲指數

九、噪聲評價數NR

十、感覺噪聲級(PNdB)和噪度(吶)

在計權網絡中一般設計A,B 和C 三種計權網絡,其中A 計權網絡是模擬人耳對40 方純音的響度,當信號通過時,其低、中頻段(1000Hz 以下)有較大的衰減。B 計權網絡是模擬人耳對70 方純音的響度,它對信號的低頻段有一定衰減。而C 計權網絡是模擬人耳對100 方純音的響度,在整個頻率范圍內有近乎平直的響度。A、B、C 計權的頻率響應曲線(計權曲線)已由國際電工委員會(IEC)定為標準,并示于圖2.2。

通常,起伏的噪聲比穩態的噪聲對人的干擾更大,      交通噪聲指數就是考慮到了噪聲起伏的影響,加以計權而得到的,通常記為TNI。因為噪聲級的測量是用A 計權網絡,所以它的單位為dB(A),其數學表達式為:
                  TNI=4(L10-L90)+L90-30
     反映了交通噪聲起伏的程度,噪聲干擾亦同噪聲的  本底有關,L90 越高,即本底越大,對人的干擾也越大。
      本式只適用于機動車量噪聲對周圍環境干擾的評價。

標準偏差SD(或σ)也可表示噪聲起伏大小。噪聲污染級LNP 也是用以評價噪聲對人影響的一種方法,它是用噪聲能量平均值和標準偏差來表示的:

三、噪聲的評價標準

噪聲允許標準

我國《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93)

工業企業廠界噪聲標準(GB12348-90)

鐵路邊界噪聲限值(GB12525-90)

建筑施工場界噪聲限值(GB12523-90)

機場周圍飛機噪聲環境標準(GB9660-88)

我國工業企業噪聲衛生標準

城市港口及江河兩岸區域環境噪聲標準(GB11339-89)

超標環境噪聲排污費征收標準

四、噪聲測試和檢測

常用噪聲測量儀器

聲級計是根據國際標準和國家標準按照一定的頻率計權和時間計權測量聲壓級的儀

器,它是聲學測量中最基本最常用的儀器,適用于室內噪聲、環境保護、機器噪聲、建筑噪

聲等各種噪聲測量。

積分平均聲級計和積分聲級計(噪聲暴露計)

噪聲統計分析儀

濾波器和頻譜分析儀

實時分析和數字信號處理

環境噪聲自動監測系統和噪聲顯示屏

聲校準器

測量方法

作業場所噪聲測量(WS/T69-1996 和衛法監發[1999]第620 號)

城市區域環境噪聲測量方法:(GB/T14623-93)

工業企業廠界噪聲測量方法(GB/T12349-90)

鐵路邊界噪聲測量方法(GB/T12525-90)

機場周圍飛機噪聲測量方法(GB9661-88)

噪聲的頻譜分析:

振動測量技術

城市區域環境噪聲測量方法:(GB/T14623-93)

①測量儀器:精度為2 型以上的積分聲級計及環境噪聲自動監測儀器。

②氣象條件:無雨、無雪的天氣條件下進行,風速不大于5.5m/s。傳聲器應加風罩。

③測點選擇:選在居住或工作建筑物外,離任一建筑物距離不小于1m。傳聲器距地面垂直距離不小于1.2m。傳聲器指向主要聲源(道路交通噪聲指向道路)。

④測量時間:分晝間和夜間兩部分進行。

⑤采樣方式:用“快”響應,采樣時間間隔不大于1s,數據連續采集。

⑥不得不在室內測量時,室內噪聲限值低于所在區域標準10dB。測點距墻面和其他主要反射面不小于1m,距地板1.2-1.5m,離窗戶處1.5m,開窗狀態下測量。

⑦鐵路兩側區域環境噪聲測量,應避開列車通過的時段。

⑧測量中應盡可能減少對聲場的干擾。應防止人群圍觀。應盡可能使用三角架支撐儀器,測量者盡可能遠離(1 米以外)測點。

⑨國家環保局環控聲[1996]091 號文明確指出:人工讀數的聲級計不得再使用,從1996年開始,要求各級環境監測站的有關環境噪聲監測報表和數據傳輸軟件中不再報送累計百分聲級結果。

五、環境噪聲影響評價

噪聲評價工作的基本任務是評價建設項目引起的聲環境的變化,并提出各種噪聲防治對策,把噪聲污染降低到現行標準允許的水平,為建設項目優化選址和合理布局以及城市規劃提供科學依據。噪聲環境影響評價工作的工作程序如圖7-4所示。

噪聲評價工作等級一般分為三級,評價等級劃分的依據包括:(1)按投資額劃分建設項目規模(大、中、小型建設項目);(2)噪聲源種類及數量;(3)項目建設前后噪聲級的變化程度;(4)建設項目噪聲有影響范圍內的環境保護目標、環境噪聲標準和人口分布。噪聲環境影響的評價范圍根據評價工作等級確定。

引用標準

GB  3096-93     城市區域環境噪聲標準

GB  9660-88     機場周圍飛機噪聲環境標準

GB  12525-90    鐵路邊界噪聲限值及其測量方法

GB  12523-90    建筑施工場界噪聲限值

GB  12348-90    工業企業廠界噪聲標準

GBJ 87-85       工業企業噪聲控制設計規范

HJ/T    2.1-93      環境影響評

環境噪聲現狀評價的主要內容

評價范圍內現有噪聲敏感區、保護目標的分布情況、噪聲功能區的劃分等。

環境噪聲現狀的調查和測量方法:包括測量儀器、參照或參考的測量方法、測量標準、測量時段、讀數方法等。

評價范圍內現有噪聲源種類、數量及相應的噪聲級、噪聲我、主要噪聲源分析等。

評價范圍內環境噪聲現狀,包括(a)各功能區噪聲級、超標狀況及主要噪聲源;(b)邊界噪聲級、超標狀況及主要噪聲源。

受噪聲影響的人口分布。

噪聲預測

預測的基礎資料

預測范圍與預測點布置原則

噪聲源噪聲級數據的獲得

噪聲傳播聲級衰減計算方法及推薦

  首先計算預測點的倍頻帶聲壓級

   LOCT( r )=LOCT ref (r0)-(AOCT div+AOCT bar+AOCT atm+AOCT exe)

幾何發散衰減

1、點聲源的幾何發散衰減

L( r )=L(r­0)-20lg(r/r0

LA( r )=LA(r0)-20lg(r/r0)

LA(r)=LWA-20lg r –11 (自由空間)

LA(r)=LWA-20lg r –8 (半自由空間)

2、無限長線聲源

     L(r)=L(r0)-10lg(r/r0)

     LA(r)=LA(r0)-10lg(r/r0)

3、遮擋物引起的衰減

4、噪聲從室內向室外傳播的聲級差計算

5、空氣吸收引起的衰減

6、附加衰減

預測點噪聲級計算的基本步驟

選擇一個坐標系,確定出各噪聲源位置和預測點位置(即坐標),并根據預測點與聲源之間的距離把噪聲源簡化成點聲源或線狀聲源

根據已獲得的噪聲源噪聲級數據(見第6.3條)和聲波從各聲源到預測點的傳播條件,計算出噪聲從各聲源傳播到預測點的聲衰減量,由此計算出各聲源單獨作用時在預測點產生的A聲級LAi

確定預測計算的時段T,并確定各聲源的發聲持續時間ti。

計算預測點T時段內的等效連續A聲級

等聲級圖繪制

計算出各網格點上的噪聲級(如Leq、WECPNL)后,然后采用某種數學方法(如雙三次擬合法,按距離加權平均法,按距離加權最小二乘法)計算并繪制出等聲級線

六、噪聲控制技術

噪聲控制的基本程序

    噪聲源測量和分析

    傳播途徑調查和分析

    受影響區域調查

    降噪量確定

    設計施工

    工程評價

吸聲設計

吸聲設計適用于原有吸聲較少、混響聲較強的各類車間廠房的降噪處理。降低以直達聲為主的噪聲,不宜采用吸聲處理為主要手段。

吸聲降噪效果并不隨吸聲處理面積成正比增加;進行吸聲設計,必須合理地確定吸聲處理面積。

進行吸聲設計,必須滿足防火、防潮、防腐、防塵等工藝與安全衛生

還應兼顧通風、采光、照明及裝修要求,注意埋件設置,做到施工方便,堅固。吸聲處理的A聲級降噪量,可按下表預估。

吸聲設計程序和方法

確定吸聲處理前室內的噪聲級和各倍頻帶的聲壓級;

確定降噪地點的允許噪聲級和各倍頻帶的允     許聲壓級,計算所需吸聲降噪量;

計算吸聲處理后應有的室內平均吸聲       系數;

確定吸聲材料(或結構)的類型、數量與安裝方式。

室內相對聲壓級查算曲線

隔陣技術及其阻尼減震

振動對人體各系統的影響

引起腦電圖改變,條件反射潛伏期改變,交感神經功能亢進,血壓不穩、心律不穩等,皮膚感覺功能降低,

⑵40—300HZ的振動能引起周圍毛細血管形態和張力的改變。

⑶握力下降,肌電圖異常肌纖維顫動,肌萎縮和疼痛等。

⑷40HZ以下的大振幅振動易引起骨和關節的改變,骨的X線片上可見樣變、骨島形成、骨質疏松、骨關節變形和壞死等。⑸振動引起的聽力變化以125—250HZ頻斷的聽力下降為特點。但在早期仍以高頻聽力損失為主,而后才出現低頻音聽力下降,振動和噪聲有聯合作用。

⑹長期使用振動工具嚴重時可產生局部振動病。局部振動病是以未梢循環障礙為主的疾病,亦可累計肢體神經及運動功能。發病部位一般多在上肢未端,典型表現為發作性手指變白(簡稱白指)。我國1957年就已將局部振動病定為職業病。

震動控制的基本方法
減少震動源的擾動、
防止共振、
采用隔振技術

振動危害的控制

改革工藝,從根本上取消和減少手持風動工具的作業,用液壓、焊接、粘接代替鉚接;

改進風動工具,采用有效減振措施,改革工具排氣口的位置,采用自動、半自動操縱裝置,以減少肢體直接接觸振動體。

手持振動工具者,應戴雙層襯墊無指手套或襯墊泡沫塑料無指手套,并注意保暖防寒。對新工人應作就業前體檢,有血管痙攣和肢端血管失調及神經炎患者,禁止從事振動作業。

對接觸振動作業工人應定期體檢,間隔時間為2—3年,對振動病患者應給予必要的治療,對反復發作者應調離振動作業崗位。

阻尼減振治理

阻尼減振原理:是因金屬薄板受激發振動產生的,金屬薄板本身阻力很小,而聲輻射效率很高。降低這種噪聲和振動,普遍采用的方法是在金屬薄板構件上噴涂或粘貼一層高內阻的粘彈性材料,如瀝青、軟橡膠或者高分子材料。當金屬板振動時,由于阻尼作用一部分振動能量轉化為熱能,從而使振動與噪聲降低。

阻尼材料:應有較高的損耗因素,同時具有較好的粘結性能,在強力的振動下不脫落不老化。在一些特殊的環境使用下還要求耐高溫、高濕和油污。

      主要由基料、填料和溶劑三部分組成。

      基料 是阻尼材料的主要成分,其作用時是構成阻尼材料的各種成分進行粘合,并粘接于金屬板上;闲阅艿暮脡膶ψ枘嵝Ч饹Q定作用。常用的基料有瀝青、橡膠、樹脂等。

      填料 填料的作用是增加阻尼材料的內損耗能力和減少基料的用量以降低成本常用的有膨脹珍珠巖粉、石棉絨、石墨、碳酸鈣、硅石等。一般情況下,填料占阻尼材料的30%~60%.

      溶劑的作用是溶解基料,常用的溶劑有汽油、醋酸乙酯、乙酸丁酯等。

《噪聲與振動控制工程手冊》,馬大䣭等,機械工業出版社,2002年第1版  為目前最為權威的噪聲設計手冊

《環境噪聲控制工程》,鄭長聚等,高教出版社,1988年第1版

《環境噪聲控制工程》,洪宗輝等,高教出版社,2002年第1版

《環境噪聲控制》,李家華等編,冶金工業出版社,2001年第1版

《噪聲控制學》,馬大猷主編,科學出版社,2001年第1版

《鋼鐵企業采暖通風設計手冊》,主編,治金出版社,2001年第1版 為課程設計的主要參考手冊之一

《環境設備設計與應用》,羅輝等,高教出版社,1997年第1版

《汽車噪聲原理.檢測與控制》周勇麟等編.中國環境科學出版社.1992年出版

《工業噪聲治理技術》國家環保局編.中國環境科學出版社1993年出版

《熱動力裝置的排氣污染與噪聲》趙堅行編.科學出版社.1995年版

一、噪聲的定義

從物理學來講:

噪聲是不同頻率和聲強的聲音無規律的雜亂組合。

生理學來講:

噪聲是使人煩躁、令人討厭、不需要的聲音。(對人體有不同程度的傷害作用,干擾或妨礙人的正常工作、學習)

噪聲的分類

1按照發聲機理分:

(1)空氣動力性噪聲:高速氣流、不穩定氣流以及由于氣流與物體相互作用使氣體中有了渦流或壓力突變,從而使氣體振動而產生的噪聲。

舉例:噴射噪聲:排氣口渦流噪聲:氣流中的障礙物旋轉噪聲:飛機螺旋槳

(2)機械性:固體振動(機械部件之間在摩擦力、撞擊力和平衡力的作用下面而產生)分為

撞擊噪聲:如沖床

摩擦噪聲:汽車的剎車聲轉動系統的振動:如轉動軸

(3)電磁性:電場和磁場相互轉化時引起物體如直流、交流發電機、變壓器的電磁噪聲以北京市為例:10.5%為空氣動力性噪聲 89.2%為機械性噪聲0.3%為電磁性噪聲

2、按聲音的來源來分:

建筑施工噪聲(4.4%)

建筑時采用的空壓機[115 dB(A)],打樁機95 dB(A) ,晝夜施工

措施:采用先進的無聲工作法

2、交通:(36.3%);交通噪聲甚至占城市噪聲來源的70%,我國位于首位。

問題:中國的車流量為國外的1/10,速度為國外的1/2,但交通噪聲高于國外 10 dB  以廣州市為例

3、工業、(18.3%)   [工業噪聲標準]

如:北京市:白天33.4%   夜間   47.4%受到干擾印刷機[97 dB(A)]  電鋸[100 dB(A)]紡織機[105 dB(A)]

4、生活其他(13.9%) 空調機、冰箱壓縮機的噪聲

3、按照頻率高低

可分為:      次聲        可聽聲            超聲

聲音頻率的表示方法

次聲:〈20HZ,傳播中衰減少。當Lp>120dB,使人產生平衡失調,目旋嘔吐等反應。

可聽聲:f:20~20000HZ,噪聲控制研究的主要范圍。(重點)

超聲:f非常高:超聲波碎石波,超聲波去泡沫。特超聲:

4按照頻率與聲強的關系

白噪聲:頻率(f)每增加1倍,聲音增加3分貝。

粉紅噪聲:頻率(f)每增加1倍,聲音減少3分貝。

噪聲的危害

1.對聽力機構的損傷:噪聲性閾遷移(聽力疲勞)

(1)暫時性閾移:能恢復到原來的聽閾狀態

特點:頻率在3000-6000Hz較敏感,特別是4000Hz與噪聲級,暴露時間,人的敏感程度有關

[聽力閾移:可以察覺到的純音聲壓級,閾級提高,即閾遷移

(2)永久性的閾移

(3)噪聲性耳聾:在500,1000,2000Hz三個頻率的聽力損失為25 dB以上分:25-40 dB:輕度性噪聲耳聾   輕聲談話有妨礙

40-55 dB:中度性噪聲耳聾   正常談話,收音

55-70 dB:高度性噪聲耳聾   大聲講話有妨礙

>70 dB  :重度性噪聲耳聾   聽不到談話聲

產生的原因:內耳的接受器官(柯蒂氏器官)受到損傷

原因:由于過量的噪聲暴露是聽覺細胞的新陳代謝率過高,聽覺細胞死亡,不能再生,聽力無法恢復

80dB(A)以下    不發生噪聲性耳聾

85 dB(A)以下    40年   10%的機率

90 dB(A)以下    10年   10%的機率

2.對睡眠的干擾;

3.對人體生理的影響:

(1)心臟病的惡化:工業生產和交通噪聲引起心臟病,如:白云機場

(2)消化系統疾。篖p>80 dB (A),腸的蠕動減少37%

(3)神經系統疾病:神經衰弱

4.對動物的影響:

5.對建筑物的危害:

四、噪聲的特點:

局部、多發、反應強烈處理后無殘余物質難以再利用

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