建筑物理课件声学6

6.1噪声什么是噪声？噪声是声音的一种。从物理角度看，噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看，噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时，悦耳的歌声不是噪声；而在人们需要休息时，邻居传来的音乐将成为噪声。噪声已经和水污染、空气污染、垃圾并列为现代世界的四大公害。第六讲噪声及其评价 噪声的特点一般是声压级较高的，频率特性杂乱无章的声音. 噪声的来源噪声的来源主要有三种，它们是交通噪声、工业噪声和生活噪声。交通噪声交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。如汽车、飞机、火车等都是交通噪声源。调查表明，机动车辆噪声占城市交通噪声的85%。车辆噪声的传播与道路的多少及交通量大小有密切关系。在道路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市中，噪声来回反射，显得更加吵闹。同样的噪声源在街道上较空旷地上，听起来要大5-10分贝。在机动车辆中,载重汽车、公共汽车等重型车辆的噪声在90分贝，而轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有80-85分贝，以上声级均为距车7.5米处测量。汽车速度与噪声大小也有较大关系，车速越快，噪声越大，车速提高1倍，噪声增加6-10分贝。 汽车噪声主要来自汽车排气噪声。若不加消声器，噪声可达100分贝以上。其次为引擎噪声和轮胎噪声，引擎噪声在汽车正常运转时，可达90分贝以上，而轮胎噪声在车速为90公里/时以上时，可达95分贝左右。因此，在排气系统中加上消声器，可使汽车排气噪声降低20-30分贝。在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪声6-8分贝。 飞机运输噪声水陆交通运输噪声，虽然影响面广，但从直接造成显著的危害来说，还是空运的噪声。喷气机出现后，空运噪声产生较大的影响。这一方面是喷气机噪声声级较大，另一方面也是空运日趋繁忙的结果。事实上，机场不仅是飞机升降时产生噪声，而且机场地勤保养和飞机试运转时也会产生强烈的噪声，对附近居民的影响非常大。当大型喷气客机起飞时，跑道两侧1千米内语言通讯都受到干扰，4千米范围内人不能休息和睡眠。工业噪声工业噪声主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。城市中各种工厂的生产运转以及市政和建筑施工所造成的噪声振动，其影响虽然不及交通运输广，但局部地区的污染却比交通运输严重得多。因此，这些噪声振动对周围环境的影响也应予重视。 生活噪声生活噪声主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如在居室中，儿童哭闹，大声播放收音机、电视和音响设备；户外或街道人声喧哗，宣传或做广告用高音喇叭等。这些噪声又可以分为居室噪声和公共场所噪声两类，它们一般在80分贝以下，对人没有直接生理危害，但都能干扰人们交谈、工作、学习和休息 噪声的危害1）噪声损伤听觉人短期处于噪声环境时，即使离开噪声环境，耳朵也会造成短期的听力下降，但当回到安静环境时，经过较短的时间即可以恢复。2）噪声对睡眠的干扰人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的一个重要条件。3)噪声对语言交流的干扰噪声对语言交流的影响，来自噪声对听力的影响。这种影响，轻则降低交流效率，重则损伤人们的语言听力。4)噪声可引起多种疾病噪声除了损伤听力以外，还会引起其他人身损害。噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高。 噪声的评价噪声评价是对各种环境条件下的噪声作出其对接收者影响的评价，并用可测量计算的评价指标来表示影响的程度。噪声的评价涉及的因素很多，它与噪声的强度、频谱、持续时间、随时间的起伏变化和出现的时间等特性有关；也与人们的听觉特性、环境条件、主观评价有关；还与测量条件和方法等因素有关。 早在20世纪30年代，人们就开始了噪声评价的研究。提出了上百种评价方法。最常用的噪声评价方法及其评价指标： A声级LA是目前国际上使用最广泛的噪声评价方法，几乎所有的环境噪声标准均用A声级作为基本评价量，是由声级计上的A计权网络直接读出。单位是dB(A)。A声级反映了人耳对不同频率声音响度的计权。长期实践证明，不论噪声强度是高还是低，A声级都能较好地反映人的主观感觉，A声级越大，人感觉越吵。此外,A声级同噪声对人耳听力的损害程度也能对应的很好。用下列公式可将一个噪声的倍频带（或1/3倍频带）谱转化成A声级对于稳态的噪声，可以直接测量A声级进行评价。A声级是个瞬时值。 等效连续A声级Leq有时，噪声的A声级是变化的，不能简单的使用某一时刻的A声级，需要使用在一段时间内使用平均A声级来表示能量平均，即Leq。但它对偶发的短时的高声级噪声的出现不敏感。例如，在一小时内，每五分种A声级有变化，如下时间123456789101112A声级(dB)808390869281668494959288则：这一小时的Leq为：80dB+83dB+90dB+86dB+92+81dB+66dB+86dB+94dB+95dB+92dB+88dB-10lg12=100dB-10.8dB=89.2dB 昼夜等效声级Ldn一般噪声在晚上比白天更容易引起人们的烦恼。研究结果指出，夜间噪声的干扰比白天大10dB。因此，计算一天24小时的等效声级时，夜间要加上10dB的计权，这样得到的等效声级称为昼夜等效声级。其中：Ld----为白天(07:00-22:00）的LeqLn----为夜间(22:00-07:00）的Leq 累积分布声级Leq只能表示噪声的平均情况，实际的环境噪声水平并不是稳态的，如城市交通噪声，是一种随时间起伏的随机的噪声。对它的评价常用统计的方法，累积分布声级就是用声级出现的累积概率表示这类噪声的大小。L1L5L10L50L90…LN表示在有百分之N的时间上出现了A声级大于LN的情况。如：L10=70dB，表示有10%的时间里噪声的A声级超过了70dB。一般对于偶发性噪声（如交通噪声），常使用累积分布声级，分别统计出L1、L5、L10、L50、L90…，以详细了解噪声情况。例：如果出现L1=90dB,L5=40dB,L10=35dB,L90=33dB,则说明大部分时间噪声水平不高，偶尔出现高声级噪声（如深夜在马路上偶尔出现卡车的情况）。 噪声冲击指数NII考虑到一个区域或一个城市由于噪声分布不同，受影响的人口密度不同，用噪声冲击指数来评价城市环境噪声影响的范围比较合适。NR噪声评价曲线在一些对安静要求较高的环境里，如剧场、录音室、演播室，不但需要考虑噪声的声级，同时要考虑噪声的频率特性。通过国际标准化组织的一组评价曲线，每条曲线用一个NR值表示，噪声各个频率值都不超过的最低的曲线作为噪声评价的NR值。如右图，红线代表的噪声为NR25，蓝线代表的噪声为NR50。NR值与A声级有相关的换算关系，NR≈A-5通过下列近似公式可计算出对应于NR(N)值的各个频率的声压级。 噪声允许标准和法规对于建筑环境与建筑物的噪声允许到什么程度，既需要将有害噪声降低到什么程度，将涉及到噪声的允许标准问题。噪声允许标准通常由国家颁布的国家标准，由主管部门颁布的部颁标准及地方性标准。目前国内外采用的允许噪声标准有两种类型：一种是按使用场所确定允许噪声值。如《城市区域环境噪声标准》、《住宅室内环境噪声标准》、《工业企业噪声卫生标准》等。二种是针对某些产生噪声的场合或产品而确定其允许排放标准。如《工业企业厂界噪声标准》、《建筑施工场地噪声限值》、《机动车辆允许噪声》等。噪声允许的标准主要包括： 卧室内(A声级）:dB(A)较高标准一般标准最低标准白天≦40≦45≦50夜间≦30≦35≦40隔声：Rw(dB):空气声隔声量；Lpn,w(dB)：楼板撞击声隔声量。一级二级三级Rw(dB)≧50≧45≧40Lpn,w(dB)≦65≦75≦85(确有困难)