1第七章噪声污染及控制\噪音与行为2噪声问题的重要性四大环境公害之一往往得不到政府的重视多年来投诉案件数量最多3本章主要内容第一节噪声与噪声源第二节噪声的度量第三节噪声的控制标准第四节噪声控制技术第五节城市噪声综合防治4第一节噪声与噪声源噪声的定义噪声的分类噪声污染的特点噪声的危害5一、噪声的定义乐音——发音物体有规律地振动而产生的具有固定音高的音称乐音。噪声——引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。通常是指那些难听的,令人厌烦的声音。噪音的波形是杂乱无章的。在环境领域:凡是人们不需要的、使人厌烦的、干扰人们正常休息、学习和工作、对人类生活和生产有妨害的声音统称为噪声(noise)。什么是噪音?哪些变量决定了噪音对人行为的影响?就人对声音的感受效果而言,可以分为乐音和噪音。一般比较和谐悦耳的声音,称为乐音。不同频率和不同强度的声音,无规律的组合在一起,则变成噪音,等强度的所有频率声音组合而成的声音叫做白噪音。如果从心理学的角度来给噪音下定义,可以说,人们评价为不想要听的声音都是噪音。起决定作用的主要有三个重要的变量:音量、可预测性、知觉的可控制性。⑴音量90dB以上的声音造成的干扰,相当于一辆50英尺外的重型卡车行驶所产生的噪音带来的干扰。噪音音量越大,越有可能干扰人们的言语交流,会引起个体生理的唤醒和应激,注意力分散等。⑵不可预测、无规律的噪音比可预测的、持续的噪音更让人厌烦。⑶如果噪音超出了人们的控制能力,那么,它产生的干扰要强于能够控制的噪音。以上三个变量能以任何形式组合,但当噪音的音量很大、不可预测又不能控制时,造成的干扰是最大的。还有一些因素会增加人们对噪音的厌烦,这些因素是:当我们认为噪音是不必要的时候;当处在噪音环境中的人发现没有能力控制噪音时;听到噪音,并且知道它对健康有害时;发出的噪音引起恐惧感时;由于噪音而对周围环境的其它方面不满意时。8二、噪声的分类根据产生机理分为:机械性噪声固体摩擦、震动而产生的,一般起源于设备的连接点和运转区单个的或周期性的撞击空气动力噪声由于气体震动产生的,当气体中发生了压力突变或有涡流等现象,就会引起气体的扰动,而产生空气动力性噪声。电磁噪声由电磁场交替变化而引进某些机械部件或空间容积振动而产生的噪声3.噪音种类:⑴交通噪音。由汽车、火车、飞机和其他交通运输工具行驶过程中产生的噪音属于交通噪音。具有两个特点:①存在十分广泛。汽车噪音是城市噪音的主要来源;空中交通的迅速发展,提高了机场临近区域的噪音水平;火车行驶过程中产生的噪音也是交通噪音的一种。②通常音量都很大。机场附近的噪音响度大约在75dB-95dB之间。⑵职业噪音。在工作场所中的噪音是第二个主要的噪音来源。职业噪音的第一特点是都为宽带噪音。另一个特点是具有广泛性和音量都很大。10冲压机床车间产生震耳欲聋的机械噪声11喷气式飞机达到音速时会发生强烈的音爆12突破音障瞬间13各式水陆武器射击时的噪声都很大14变压器有源音箱15根据噪声来源分为:工业生产噪声交通运输噪声建筑施工噪声社会生活噪声16雷鸣般的织布车间17交通噪声1819夜间建筑施工20天大夜间施工车辆噪声扰民(2005年11月11日摄于西区公寓)21生活噪声222324三、噪声污染的特点属于感觉性公害,与主观意愿有关是能量流污染,其影响范围有限噪声源广泛而分散,难以集中处理一旦停止即会消失,但危害未必消除25超女的演唱对于不少人可能是噪声26噪声的即时性案例——二手房买卖中的陷阱27一条未画出的铁路线28四、噪声的危害损害听力对人体生理的影响对妇女、孕妇、胎儿、儿童的影响对动物的影响对建筑物的损害29工作40年后噪声性耳聋发病率(%)噪声级(分贝)国际统计美国统计800085108902118952928100414030第二节噪声的度量基本物理量人耳的听觉特性声的度量31声音的传播物体的振动使周围空气产生局部的密度变化,即周围空气产生局部的压强变化,媒质的弹性和惯性会把这个压强变化向更远的部分传递出去,这样就造成了声音的传播。32一、基本物理量声压——在声音传播过程中,空气压强相对于大气压强的变化(P,Pa)频率——媒介质点每秒钟振动的次数(f,Hz)波长——指一个振动周期内声波传播的距离(λ,m)33二、人耳的听觉特性既和频率有关,又和声压有关人耳听阈频率在20~20000Hz范围内20Hz以下为“次声”,20000Hz以上为“超声”,人耳不能听到1000~4000Hz是人耳最敏感的频率人耳听阈2×10-5Pa,痛阈20Pa34狗的耳朵可以接收每秒120千赫的声波。而人顶多可以听到20千赫。利用狗的这项特长制造的犬笛,可以把追赶猎物跑远了的狗轻而易举地唤回来。犬笛35三、声的度量声压级计权声级等效连续声级36声压级人耳对声音的接收近似正比于其强度的对数值Lp——声压级,dBPe——声压的有效值,PaP0——参考声压,即正常人耳对1000Hz声音刚刚能够察觉到的最低声压值,2×10-5Pa0elg20PPLp37计权声级为了能用仪器直接反映人的主观感觉,在噪声测量仪器中设计了一种对频率计权的特殊滤波器,叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级称为“计权声压级”分为A、B、C、D四个声级,表示为LpA、LpB、LpC、LpD,单位dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)38等效连续(A)声级对于起伏或不连续噪声,人们提出用噪声量按时间平均的方法来评价对人的影响,即等效连续声级Li——间隔时间t读取的噪声级n——读得噪声级Li的总个数niLinL110/eq101lg1039主要城市道路交通噪声监测情况(2006年)0100020003000400050006000北京天津石家庄太原呼和浩特沈阳长春哈尔滨上海南京杭州合肥福州南昌济南郑州武汉长沙广州南宁海口重庆成都贵阳昆明拉萨西安兰州西宁银川乌鲁木齐626364656667686970717273平均车流量(辆/小时)噪声等效声级dB(A)40主要城市区域环境噪声监测情况(2006年)单位:dB(A)52535455565758北京天津石家庄太原呼和浩特沈阳长春哈尔滨上海南京杭州合肥福州南昌济南郑州武汉长沙广州南宁海口重庆成都贵阳昆明拉萨西安兰州西宁银川乌鲁木齐41第三节噪声的控制标准城市区域环境噪声标准建筑施工场界噪声限值工业企业噪声标准其他限值标准420类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区。1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。3类标准适用于工业区。4类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域。城市区域环境噪声标准(LAeq/dB)(GB3096-93)43建筑施工场界噪声限值(LAeq/dB)(GB-12523-1990)44第四节噪声的心理效应从心理学观点看,噪音是使人感到不愉快的声音。对噪音的体验往往因人而异,有些声音被某些人体验为音乐,却被另外一些人体验为噪音。研究表明,与强噪音有关的生理唤起会干扰工作,但是人们也能很快适应不致引起身体损害的噪音,一旦适应了,噪音就不再干扰工作。噪音是否可控,是噪音影响的一个因素,如果人们认为噪音是他们所能控制的,那么噪音对其工作的破坏性影响就较小;反之,就较大。人们习惯于噪音工作条件,并不意味着噪音对他们不起作用了。适应于噪音的儿童可能会丧失某些辨别声音的能力,从而导致阅读能力受损。适应于噪音环境也可能使人的注意力狭窄,对他人需要不敏感。噪音被消除后的较长时间内仍对认识功能发生不良影响,尤其是不可控制的噪音,影响更明显。噪声的心理效应:使人产生烦恼这是由于噪声能干扰谈话或工作,妨碍注意力集中,破坏休息、睡眠或某些活动所需的宁静环境,而使人产生不快感,即烦恼。其程度与噪声的强度、频谱及其持续时间的变化有一定关系,但有时并不一定与噪声强度大小直接关联。因为烦恼的程度还要受许多主观因素的影响,如对该噪声是否熟悉,当时个人的心理好坏等因素的影响。世界卫生组织环境噪声卫生标准组调查发现,居民区白天环境噪声若低于55分贝时,仅会引起个别人产生明显的烦恼,亦即绝大多数人能够耐受,故建议以55分贝作为一般居民区合理噪声限度的指标。脑力劳动或体力劳动的效率和作业能力都会受到噪声的不良影响,尤其是从事困难而复杂的工作时,噪声的影响就更大。噪声既是一个污染源,也是一个应激源对长期生活在噪声环境中(如靠近火车轨道或高速公路)人们认知行为的研究表明,长期的噪声使许多人试图将注意力从噪声转移到与认知任务有关的任务上,也就是说对噪声充耳不闻,以此来减轻噪声所造成的应激。噪声长期伤害着学校里的学生。试图转移对噪声注意的儿童可能会造成一般性的认知障碍,导致他们难以辨别哪些声音要注意,哪些要摒弃,有些学生学习能力低、挫折容忍力低和不愿帮助他人,可能与噪声造成的损害有关。噪声会降低工厂工人的效率,工作中常常失误。噪声还会引起多种疾病。在高噪声条件下会经常出现像溃疡等肠胃病、血管收缩、高血压、儿茶酚胺升高(肾上腺的和非肾上腺的)等病症。噪声还会扭曲我们对他人的印象,可能导致对他人的攻击行为。噪音对健康的影响?⑴听力损伤。包括两种情况:暂时阈限改变和永久性阈限改变。听力损伤为暂时阈限改变的患者能够在噪音消除后的16小时内恢复到正常阈限;当听力损伤为永久性阈限改变时,则在噪音消除后的一个月或更长时间听力都还不能恢复到正常的水平。⑵噪音对健康的影响。高水平的噪音可能会导致生理唤醒和一系列应激反应。噪音对人的身体健康是有害的:使人的血压升高、影响神经系统和肠胃功能,长期在高分贝环境里工作的人,更容易患溃疡。对人类和动物的免疫系统都有影响,以及导致失眠等症状。噪音不仅能够直接影响个体的健康,而且还会通过改变某些行为,对健康产生间接的影响。噪音对心理的影响噪音不仅会影响人的生理机能,对人的心理健康也有不利影响,如会引起头痛、恶心、易怒、焦虑、阳痿和情绪变化无常等。噪音对操作的影响⑴噪音呈现期的影响。在噪音环境中,人的操作行为会受到影响,出错率增加。个体的操作行为是否受噪音影响,影响程度如何,是由多种因素决定的。个体的敏感程序不同、性格不同,受噪音的影响也是不一样的。⑵噪音过后产生的影响。噪音过后产生的影响要大于噪音呈现时的影响。很多研究都证明,噪音过后的影响如何,主要取决于对噪音的知觉控制。当个体有控制能力时,噪音对操作行为的影响就会比较小。⑶噪音对儿童操作的影响。对于长期处入噪音环境中的儿童会引发长时间的应激,也会损伤其认知操作能力。⑷噪音影响的发生。①噪音对言语产生了内在的“掩盖”作用,使个体很难“听到自己在想什么”。②噪音可能会削弱个体对信息的提取和做出反应。③噪音使注意范围缩小的观点:注意范围缩小的表现,包括回忆与任务无关或相关信息的能力,以及存取信息的能力都减弱了。噪音与利他行为个体的助人行为在积极情绪状态下比在消极情绪状态下要多。①噪音会导致消极情绪,所以噪音会影响到助人行为。②噪音分散了个体的部分注意力,因此,不能注意周转环境的细节和重要线索,对他人的需要也就“视而不见”了。8.商业和工业场所噪音的影响主要表现为妨碍信息的传达。交谈声带来的影响不仅取决于噪音的振幅和频率决定的,而且也取决于交谈者和听者的距离。用交谈干扰水平作为评定可接受的交谈声的指标。9.对噪音的控制①噪音源要严加控制,不要让其超过影响的标准;②可以从环境设计和建筑设计上采用隔离、屏障等保护措施;③在居民区,邻里之间则主要应该是主动降低声响设备的音量;④通过变化家具摆设也可以削弱噪音;⑤产生一个“镜像声”,也可以消除噪音。55第五节噪声控制技术噪声源控制传播途径控制接受点控制(个人防护)56一、噪声源控制机械噪声控制气流噪声控制电磁噪声控制57机械噪声控制避免运动部件的冲击和碰撞降低撞击部件之间的撞击力和速度提高旋转运动部件的平衡精度提高运动部件的加工精度和光洁度增加弹性材料,较少固体传声改变振动部件的质量和刚度,防止共振58气流噪声控制选择合适的设计参数,减少气流脉动降低气流速度,减少压力突变降低高压气体排放压力和速度安装合适的消声