道路交通噪声与污染控制课件.ppt
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1、,第三章 道路交通噪声振动污染与控制,第一节 声学的基本知识,第二节 噪声振动的危害,第三节 车辆噪声,第四节 道路噪声预测,第五节 道路交通噪声振动污染控制,第一节 声学的基本知识,一、噪声与噪声源,二、噪声振动的计量,三、噪声振动的主观评价及容许标准,四、声音的传播,一、噪声与噪声源,噪声的概念,噪声源,环境噪声,凡是使人烦躁不安,对人体有害,人们所不需要的声音统称为噪声。,正在发出声音的振动物体称为声源,发出噪声的振动物体称为噪声源。,环境噪声是户外各种噪声的总称。按照声源类别可将环境噪声分为:交通噪声、工业噪声、施工噪声、生活噪声及其他噪声5种。,几种声源的声功率,二、噪声的计量,(一
2、)计量声音的物理量,1 声功率,声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。,声功率通常用W表示,单位为瓦(W),只与声源本身有关。,2 声强,声场中,在垂直声波传播方向上,单位时间内通过单位面积的声能称为声强。,声强通常用I表示,单位为瓦/米2(W/m2),某点处的声强与距声源的距离有关。,公式,3 声压,某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压。,声压通常用P表示,单位为帕(Pa)。,4 声强与声压的关系,在自由声场中,某处的声强与该处声压的平方成正比,与空气的密度和声速的乘积成反比。,公式,式中,(二)计量振动的物理量,1 速度,2 加速度,3 位移,振动的圆频率,对于道路交
3、通振动,其振动频率(f)由车辆的固有频率和路面凹凸不平产生的综合作用,其中由路面的凹凸不平产生的振动占主要地位。,(三)声级,1 分贝数,分贝是表示两个量Q和Q0(参考量)相对关系的单位,用dB来表示。其定义式为:,公式,声功率级,声强级,声压级,2 声级之间的关系,声强级和声压级,声强级和声功率级,3 声压级的叠加,假设一个声源产生的声压级为70dB,那么两个同样的点声源产生的声压级是多少?,对于单个点声源,对于第二个声源,两个声源联合作用,若两个声源相同,思考,若n个声源相同,测得某机器的噪声频带声压级如下表所示,计算其总声压级?,例题,4 噪声的频谱,噪声测量中,常用的频程是1倍频程或1
4、/3倍频程。倍频程是对频率作相对比较的单位,两个频之间的相距频程倍数n由下式决定:,或,式中,(四)振动加速度级,加速度与基准加速度之比值以10为底的对数乘以20,记为VAL,单位为分贝,表达式为,加速度的有效值,m/s2,三、噪声振动的主观评价及容许标准,(一)噪声的主观评价,1 响度级,选取100HZ纯音作为基准音,凡是和该基准音一样响的声音,不论其声压级和频率是多少,它的响度级将等于该纯音的声压级。单位:方,Phon。,某噪声的频率为3000HZ,声压级为90dB,主观感觉与1000HZ纯音声压级为100dB时一样响,该噪声的响度级是多少?,思考,判断:1)在纯音等响曲线图中,对1000
5、Hz的纯音,响度级与声压级相等?2)在声压级较低时,频率越小,声压级与响度级相差越大?,思考:1)在声压级较高时,为什么等响曲线随频率变化平缓?,2 计权声级,经过计权网络测得的声级称为计权声级。,A网络曲线近似于响度级为40phon等响曲线的倒置,A声级,B网络曲线近似于响度级为70phon等响曲线的倒置,B声级,C网络曲线近似于响度级为100phon等响曲线的倒置,C声级,3 等效声级,当噪声的A声级随时间起伏变化时,需用按能量法则算出的平均A声级,简称等效声级。记为LAeq,单位dB。,当噪声的A声级才用等时间间隔测定时,当噪声随时间呈阶段性变化时,4 昼夜等效声级,因噪声在夜间比昼间对
6、人干扰更大,为了考虑这种因素,提出昼夜等效声级作为评价量。记为Ldn,单位dB。,5 统计声级,统计噪声级是指某点噪声级有较大的波动时,用于描述该点噪声随时间变化状况的统计物理量,一般用L10、 L50、L90 表示。,L10在取样时间内10的时间超过的噪声级,峰值,L50在取样时间内50的时间超过的噪声级,中值,L90在取样时间内90的时间超过的噪声级,低值,统计声级与等效声级的关系:,6 噪声污染级,(二)振动的主观评价,1等效连续振级(VLeq),瞬时加速度的有效值,m/s2,测量时间,s,2统计振级(VLn),(三)噪声振动的容许标准,噪声容许标准是指规定噪声级不宜或不得超过限制值(最
7、大容许值)。,1 听力保护与健康保护噪声标准,2 城市区域环境噪声标准,3 民用建筑噪声标准,4 机动车噪声标准,5 建筑施工场界噪声标准,6 城市区域环境振动标准,四、声音的传播,(一)声波的散射,1 对于自由声场的点声源,2 对于半自由声场的点声源,3 对于自由声场的线声源,声压随距离的增加而减小主要是由于声波的散射。点声源以球面向外散播,线声源以柱面向外散播。,参照点距噪声源的距离,m,接受点距噪声源的距离,m,噪声在空气中传播时,由于波阵面随传播距离而扩张,使声压相应衰减,声压衰减量见下式:,(二)声压随传播距离的衰减,由空气吸收产生的衰减量可表示为:,空气的声压级衰减系数,(三)空气
8、对声波的吸收,1 经典吸收,由空气的粘滞性,热传导及空气分子转动驰豫等因素产生的声能量损耗。,2 分子吸收,由空气中氯分子和氮分子振动驰豫产生的声能量损耗。与空气的温度、湿度及声波的频率有关。,噪声的频率,HZ,噪声在草地或灌木丛上的传播距离,m,经验公式估算,与地面覆盖物有关的衰减因子,(四)地面吸收的附加衰减,在自由声场条件下,如距噪声源r0(参照点)处的声压L0,则距离r(接受点)处的声压级LP为:,第三节 车辆噪声,一、车辆噪声的构成,二、车辆噪声的测量,三、车辆噪声的强度,四、车辆噪声的频率,一、,一、车辆噪声的构成,动力噪声,轮胎噪声,燃烧噪声,进气和排气噪声,风扇运转噪声,机械噪
9、声,二、车辆噪声的测量,(一)行驶噪声测量,(二)轮胎噪声测量,国际上轮胎噪声测量方法有轮胎实验法、拖拉法、滑行法。,滑行法的测量场地布置及要求与行驶噪声测量相同。测量时,将车辆加速至某一测速驶入测量区后立即关闭发动机,车辆在惯性作用下滑行通过测点时两侧声级记录下噪声级和频谱,同时测量测速。,滑行法,小型车,大型车,中型车,沥青混凝土路面,水泥混凝土路面,三、车辆噪声的强度,(一)行驶噪声强度及影响因素,1 行驶噪声强度,经测量,在距行车线7.5m(参照点)处的平均噪声级与车速(V)之间关系式:,1 行驶噪声强度的影响因素,载重量,路面材料,路面粗糙度,路面平整度,路面纵坡,影响因素,(二)轮
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