基础考试-物理污染防治技术知识点-

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,同济大学声学研究所,1-,#,环保工程师物理污染防治技术,同济大学声学研究所,1-,1,基础考试,:,物理污染防治技术,毛东兴,同济大学声学研究所,同济大学声学研究所,1-,2,基本概念和知识,声波与噪声,声,由物体的,振动,产生,(,固体声、流体声、气体声,),声源,发出声音的振动体，,声波,是一种机械波，传播的是能量，而不是媒质。,噪声,声波的一种。,人们生活和工作所,不需要的声音,叫噪声。噪声的判断与人们的主观感觉和心理因素有关，即,一切不希望存在的干扰声都叫噪声,。,噪声的危害：,危害程度,取决于,噪声强度大小、频率高低、接触时间长短,危害现象：,损伤听力、影响睡眠、诱发疾病、干扰语言交流,甚至 影响设备运转，破坏建筑,同济大学声学研究所,1-,3,基本概念和知识,描述声波的基本物理量,声速、波长、频率,声速,(c),：,声波在媒质中的传播速度，,m/s,。,与媒质有关，随温度、气压上升而增加。,空气中：,波长,(,l,):,20Hz,时,20kHz,时：,频率,(,f,),：单位时间媒质质点振动次数，周期的倒数。,Hz,20kHz(,超声,),同济大学声学研究所,1-,4,基本概念和知识,噪声的来源,/,类别,交通噪声：,汽车、火车、飞机、轮船等交通工具发出的噪声。,道路交通噪声、轨道交通,(,铁路,),噪声、航空,(,机场,),噪声。,当今城市中的,主要噪声源,。,工业噪声：,工厂企业的各种机器和设备产生的噪声。,不仅直接影响工作人员，还影响附近居民,职业性耳聋的元凶,建筑施工噪声：,建筑用的混凝土搅拌机、打桩机、推土机、钻机、风动工具等产生巨大的噪声。,社会生活噪声：,公共娱乐场所、商场、市场等营业性噪声,人群的喧哗声、家庭噪声,同济大学声学研究所,1-,5,基本概念和知识,噪声的来源,/,产生机理,空气动力性噪声：,高速、不稳定气流形成的涡流,/,湍流而引起气体振动。,如：喷注噪声，涡流噪声，燃烧噪声,机械性噪声：,撞击噪声、摩擦噪声；机械部件噪声,电磁噪声：,磁场的变化引起电气部件的振动,如：电机、变压器,电声性噪声：,由于电能声能转化而产生的。,如：广播、电视、电话等,同济大学声学研究所,1-,6,基本概念和知识,噪声的特征,可变性：任何声音都可能成为噪声。,当人们不需要时，音乐也是噪声。,现在不是噪声的声音，将来可以成为噪声。,局部性：,在空气中衰减很快，影响范围具有局部性。,瞬时性：,噪声源停止发声后，噪声污染即消失。,不会残流污染物质 但听力损伤等疾病具有累积效应,(,日常噪声污染,),不直接致命：,危害是慢性的和间接的,同济大学声学研究所,1-,7,噪声的评价量,声压和声压级,声压,(,p,),：,大气压,P,0,附近的扰动产生的逾量压强，,Pa,。,表达式：是无方向的,标量,。,分为：瞬时声压、有效声压,(,一定时间内的均方根值,),声压级,(,L,):,其中：为人耳刚能听到的声音,(,0 dB,),。,声功率和声功率级,声功率,(,W,),：,单位时间辐射的总能量，,W,。,声功率级,(,Lw,):,其中 为参考声功率,同济大学声学研究所,1-,8,噪声的评价量,级的叠加,声压叠加,:,能量叠加原则,(n,个声源，声压,:,P,1,，,P,2,，,P,3,P,n,),如各声源的声压相等，总声压级为：,声能量增加,1,倍，,声压级增加,3dB,。,同济大学声学研究所,1-,9,噪声的评价量,级的叠加,两声压级迭加时，总声级由其中较大的那个分贝值决定,两声级差值,/dB,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,大声级增加值,/dB,3,2.5,2.1,1.8,1.5,1.2,1.0,0.8,0.6,0.5,0.4,差值大于,10dB,以上时，,较小的声级可忽略不计。,同济大学声学研究所,1-,10,噪声的评价量,响度与等响曲线,声压级与响度,N,(Sone),、响度级,L,N,(Phon),声压级：声音客观,(,物理,),上的大小；,响度,(,级,),：声音主观,(,听觉,),感觉上的强弱。,等响曲线,L,N,40,Phon,时,N,1 Sone,2 Sone,的声音比,1 Sone,的,声音响,1,倍,响度级每增加,10phon,响度增加,1,倍,声能量增加,1,倍，声压级增加,3dB,。,同济大学声学研究所,1-,11,噪声的评价量,计权声级,计权声级：根据等响曲线，对客观物理量进行修正，使得测量结果与人耳听觉主观感受更加一致。,计权网络种类：,A,、,B,、,C,、,D,A,计权：依据,40phon,等响曲线进行频率计权，,dB(A),A,计权的频率响应,40phon ELLC,同济大学声学研究所,1-,12,噪声的评价量,频带声级,更准确地得到噪声源的频率特征，,在噪声控制中采取针对性的措施,n,1,：,1/1,倍频程,n,1/3:1/3,倍频程,频带,1/3,倍频程,1/1,倍频程,中心频率,/Hz,800,1000,1250,1000,A,声级,/dB,80,83,80,86,上限频率,下限频率,中心频率,同济大学声学研究所,1-,13,噪声的评价量,等效连续,A,计权声级,L,Aeq,A,声级：,随时间变化不大的稳态噪声,L,Aeq,：,如交通噪声等起伏明显,/,不连续的噪声，用某一时刻,A,声级不能正确表征。,表示,一段时间内的能量平均,等时间间隔测量,不等时间间隔,同济大学声学研究所,1-,14,噪声的评价量,等效连续,A,计权声级,L,Aeq,计算,:,例,1,例,2:,测量某住宅窗外的,8,小时等效连续声级，每,5,分钟测量一次。测得结果为,50dB,共,24,次，,55dB,共,48,次，,60dB,共,12,次，,65dB,共,12,次。求该点的,8,小时等效连续声级。,时间段,8:00,9:20,9:20,12:00,14:00,16:00,16:0018:00,A,声级,/dB,87,95,90,81,同济大学声学研究所,1-,15,噪声的评价量,昼夜等效声级,L,dn,反应昼间,/,夜间噪声对人影响的差异,一般取,7:00,22:00,为白天，,22:007:00,为夜间。,由当地政府规定。,昼晚夜等效声级,反应相同噪声级对人的不同行为活动状态影响的差异,夜间噪声的干扰增加,10dB,昼间,夜间,昼间,夜间,晚间,同济大学声学研究所,1-,16,噪声的评价量,累计百分数声级,L,n,定义：在测量时间内，有,n%,时间内声级超过,Ln,常用参量：,L,10,峰值噪声级,L,50,中值噪声级,L,90,本底噪声级,与,Leq,关系,中值量,噪声起伏,同济大学声学研究所,1-,17,噪声的评价量,噪声评价数,NR,反应噪声对听力、语言的干扰，以及主观烦恼。室内活动场所,(,音乐厅、图书馆、办公室等,),的本底噪声常规定,NR,数。,计算：曲线或公式,1.,各倍频带声压级曲线比较，,得出各倍频带的,NRi,值；,2.,取其中的最大,NRm,值（取整数）；,3.,NRm,+1,即得所求环境的,NR,值。,与,L,A,的近似关系,同济大学声学研究所,1-,18,噪声与振动测量,仪器,声级计的分类,分类按用途,用于稳态噪声测量：精密声级计,&,一般声级计,用于非稳态和脉冲噪声测量：积分声级计,&,脉冲声级计,分类按体积,台式、便携,.,分析仪,.,分类按精度,类型,精密级,普通级,0,I,II,III,误差,0.4dB,0.7dB,1.0dB,1.5dB,用途,实验室标准仪器,实验室精密测量,现场测量,噪声监测、普查,同济大学声学研究所,1-,19,噪声与振动测量,仪器,声级计结构和原理,传声器,前置放大器,计权网络,均方根值检波器,指示器,声级计使用方法,校准：,使用前后采用,活塞发生器,(124dB250Hz),或,声级校准器,(,94dB1000Hz,114dB1000Hz),进行校准,快档,(F),和慢档,(S):,分别适用于变化快和相对稳定的噪声。,背景噪声修正：,环境影响：有风时加风罩。规定的气象条件下测量。,同济大学声学研究所,1-,20,噪声与振动测量,测量方法,环境噪声测量,城市区域环境噪声测量,网格法：,500m 500m,分格，昼、夜分别测量。,测点位置：离地,1.2m,1.5m,，离窗,1m,。,定点法：优选点长期监测。,交通噪声测量,测点：路口,之间,，离车行道路沿,20cm,测量时间：每次,20min,，并记录车流量,(,大车、小车,),铁路边界噪声,测点：距离铁路外规中心线,30m,，离地,1.2m,测量时间：快,(F),档,1h,的等效,A,声级,机场周围噪声测量,评价量：等效感觉噪声级,L,WECPN,测量方法：,同济大学声学研究所,1-,21,噪声与振动测量,测量方法,工业企业噪声测量,厂界噪声测量,测量条件：,气象条件，加风罩，正常生产，测量时段。,测点位置：厂界外,1m,，高度,1.2m,以上,。,噪声敏感点,车间噪声测量,测点：操作人员耳旁。站位离地,1.5m,高，坐位离地,1.1m,高,机器设备噪声测量,测点：小机器离开,0.3m,，中机器,0.5m,，大机器,1.0m,。,振动测量,测量量：位移、速度或加速度 等效连续振级。,城市区域环境振动测量,同济大学声学研究所,1-,22,评价量和标准,主要标准,环境噪声标准的三大类别,环境质量标准、噪声排放标准、产品噪声标准,城市区域环境噪声最高限值,L,Aeq,特征：,夜间最高不超过,55dB,，昼间,/,夜间相差,10dB,工业企业厂界噪声标准,类,别,昼,间,夜,间,0,50,40,1,55,45,2,60,50,3,65,55,4,70,55,类,别,昼,间,夜,间,I,55,45,II,60,50,III,65,55,IV,70,55,同济大学声学研究所,1-,23,评价量和标准,主要标准,工业企业噪声卫生标准,车间内部容许噪声级,流动工作位置的分段计算,(5dB,为一段，如,80dB,表示,78,82dB),评价量,1,：等效连续,A,计权声级,L,eq,大于,90dB,为超标,每个工作日噪声暴露时间,/h,8,4,2,1,1/2,1/4,1/8,1/16,允许噪声级,/dB,90,93,96,99,102,105,108,111,最高噪声级,/dB,115,同济大学声学研究所,1-,24,噪声防治技术,控制噪声的途径,噪声传播过程中的三要素：声源、传播途径、接受者,声源控制,(,最好的方法,),：,1.,从机械设备的噪声产生机理出发，降低机械噪声、流体动力性噪声等；,2.,声源位置的合理布局；,3.,隔振罩、隔声间等,(,传播途径,),传播途径：隔声、消声、隔振、吸声,.,接受者位置防护：,1.,操作室防护,(,隔、吸,),；,2.,个人防护,噪声控制的基本程序,测量分析确定降噪量噪声控制方案设计施工验收,噪声源,传播途径,接受者,降低噪声源的发射,增加传递损失或插入损失。隔声、消声,降低噪声照射和暴露。防护，隔、消、吸,同济大学声学研究所,1-,25,噪声防治技术,吸声降噪,基本概念,吸声降噪：,利用吸声材料,(,或结构,),吸收声能来减低噪声强度的技术。,吸声材料的分类,阻性,(,多孔性,),吸声材料,多孔性、泡沫类材料,共振吸声结构,共振频率附近吸声。穿孔板吸声结构。,复合吸声结构,以上,2,种的组合,吸声性能的评价,吸声系数：,(01),全反射，不吸声,全吸声，无声能反射,称为,吸声材料,同济大学声学研究所,1-,26,噪声防治技术,吸声降噪,吸声性能的特征,材料或结构的吸声系数与声波的入射方向有关。,垂直入射吸声系数、无规入射吸声系数,吸声系数是频率的函数,平均吸声系数,降噪系数,(NRC),抗性吸声结构,阻性吸声材料,同济大学声学研究所,1-,27,吸声降噪,多孔吸声材料,吸声机理,声波进入材料的细微孔隙,粘滞性和热传导效应,声能转变为热能而耗散,材料内部,贯通的