一、環(huán)境噪聲的危害

  (1)噪聲損害聽覺器官:長期處于強噪聲環(huán)境中(90dBA),可能發(fā)生噪聲性耳聾;人耳突然受到極強烈噪聲作用(140-~150dB以上)時,一次作用就可使人發(fā)生耳聾。

  (2)噪聲引起多種疾病:如頭痛、昏暈、失眠以及Jb血管疾病等。

  (3)噪聲干擾人們的正常生活,如睡眠、交談與思考等。

  噪聲對語言的干擾,可用語言干擾級SIL來描述。它定義為500,1K,2K,4KHz四個倍頻帶的背景噪聲聲壓級的算術(shù)平均值。兩人相距l(xiāng)m交談,當語言干擾級SIL不大于58dB時,交談可以以正常語音進行;若SIL為65dB就需要提高嗓門了。

  (4)噪聲降低勞動生產(chǎn)率。

  (5)高聲強的噪聲可損害建筑物,如超聲速飛行的飛機。另外,工廠中機器與城市建設(shè)中施工機械的噪聲和振動,對建筑物也有一定的破壞作用。

  二、噪聲來源

  (1)室外環(huán)境噪聲:主要有交通噪聲、工廠噪聲、建筑施工噪聲、商業(yè)噪聲、社會生活噪聲。

  (2)建筑內(nèi)部噪聲:主要來自于風機房、泵房、制冷機房等各種設(shè)備噪聲;道具等的制作加工用房以及娛樂用房,如歌舞廳、卡拉OK廳等;此外,各種家電、衛(wèi)生設(shè)備等也都會產(chǎn)生噪聲。

  (3)房間圍護結(jié)構(gòu)撞擊噪聲:主要有樓板撞擊聲、設(shè)備管道的固體傳聲等。

  三、噪聲評價指標

  1.A聲級LpA

  目前使用最廣泛的噪聲評價方法是由聲級計的A計權(quán)網(wǎng)絡直接讀出聲壓級,用LpA表示,單位是dBA,可用于穩(wěn)態(tài)噪聲的測量。

  2.等效連續(xù)A聲級LAeq

  它是在一段時間內(nèi)聲能量的平均值,用以測量聲壓級隨時間變化的起伏噪聲。它定義為:

  式中LpA(t)——隨時間變化的A聲級。在實際測量中,多是采用等時間間隔讀取LpA(t)的數(shù)值,如每隔3~5s,則上式成為:

  式中LpAi——第i個A聲級測量值,dBA;

  N——樣本數(shù)。

  等效聲級的概念相當于用一個聲級值為LAqe的穩(wěn)定連續(xù)噪聲來等效測量的起伏噪聲,兩者在測量時間內(nèi)具有相同的能量。

  等效連續(xù)A聲級被廣泛地應用于各種環(huán)境噪聲評價中。我國的城市環(huán)境噪聲標準,就是以LAeq作為評價量。
  3.統(tǒng)計百分數(shù)聲級LN

  統(tǒng)計百分數(shù)聲級LN多用于對交通噪聲和某些非穩(wěn)態(tài)噪聲的評價。它是用聲級出現(xiàn)的累積概率來表示噪聲的大小。LN表示在整個測量時間內(nèi)有百分之N的時間噪聲級是超過LN的。

  通常采用L10、L50、L90對交通噪聲進行評價。L10表示起伏噪聲的峰值,L50表示中值,L90表示背景噪聲。

  例如,L10=80dB表示在測量時間中有10%的時間噪聲級超過80dB,而其余90%的時間噪聲級是低于80dB的。換句話說,在測量時間內(nèi),高于80dB的噪聲占10%,低于80dB的噪聲占90%。

  4.噪聲評價NR曲線和噪聲評價數(shù) 考慮到噪聲的頻譜特性,國際標準化組織(1SO)推薦采用噪聲評價NR曲線來評價室內(nèi)環(huán)境噪聲。噪聲評價NR曲線如圖3—7所示。在每一條曲線上,1000Hz倍頻帶聲壓級等于噪聲評價數(shù)NR。

  如果確定了某條NR曲線作為噪聲限值,則現(xiàn)場實測噪聲的各個倍頻帶(31.5—8kH2)聲壓級值不得超過該曲線所規(guī)定的聲壓級限值。

  反之,把實測的噪聲倍頻帶譜畫到NR曲線圖上,和噪聲頻譜曲線最接近的NR值最大的一條曲線的NR值就為該噪聲的NR數(shù)。

  四、噪聲允許標準

  (一)室內(nèi)允許噪聲級

  我國《住宅建筑規(guī)范》(GB50368—2005)規(guī)定,臥室、起居室在關(guān)窗狀態(tài)下的白天允許噪聲級為50dB(A聲級),夜間允許噪聲級為40dB(A聲級)。

  在《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》(GBJ118—88)中規(guī)定了住宅、學校、醫(yī)院和旅館四類建筑的室內(nèi)允許噪聲級,見表3—11~表3—14。

  注:1.特殊安靜要求的房間指語言教室、錄音室、閱覽室等;

  一般教室指昔通教室、史地教室、合班教室,自然教室,音樂教室、琴房、視聽教室、美術(shù)教室等;

  無特殊安靜要求的房間指健身房、舞蹈教室;以操作為主的實驗室、教師辦公及休息室等。

  2.對于鄰近有特別容易分散學生聽課注意力的干擾噪聲(如演唱)時,表3-12中的允許噪聲級應降低5dB.
  表3—11一表3—14中所列的允許噪聲級的數(shù)值是按白天的要求來制訂的。如測量時間與此不符,應按表3—15進行修正。

  我國2006年頒布的《綠色建筑評價標準》(GB/T50378--2006)中規(guī)定,住宅建筑的臥室、起居室的允許噪聲級在關(guān)窗狀態(tài)下白天不大于45dBA,夜間不大于35clBA。賓館和辦公建筑室內(nèi)背景噪聲符合現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》GBJ118中室內(nèi)允許噪聲標準中的二級要求;商場類建筑室內(nèi)背景噪聲水平滿足現(xiàn)行國家標準《商場(店)、書店衛(wèi)生標準》GB9670的相關(guān)要求。

  (二)城市區(qū)域環(huán)境噪聲限值

  我國國家標準《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096--93)規(guī)定了不同城市區(qū)域室外環(huán)境噪聲的最高限值,見表3—16。

  標準中還規(guī)定,位于城郊和鄉(xiāng)村的。類區(qū)域按低于表中0類標準規(guī)定值5dB執(zhí)行,并規(guī)定夜間突發(fā)噪聲,其最大值不準超過標準值15dB。

  環(huán)境噪聲測量時測點選在居住或工作建筑物外,離任一建筑物的距離不小于lm。傳聲器距地面的垂直距離不小于1.2m。

  五、噪聲控制措施

  (一)噪聲控制原則

  噪聲控制主要是控制聲源的聲功率輸出和聲波的傳播途徑,以及對受聲者進行保護。

  (1)降低聲源噪聲是最直接有效的措施,如改進設(shè)備,降低聲源的噪聲輻射功率以及在聲源處采用隔聲、吸聲、減振以及安裝消聲器等措施控制聲源的噪聲輻射。

  (2)在噪聲的傳播途徑中采取綜合措施:

  1)遠離噪聲源,以及利用聲源的指向性,控制噪聲的傳播方向;

  2)合理的城市防噪規(guī)劃和建筑平、剖面設(shè)計;

  3)吸聲減噪處理;

  4)利用天然屏障或建立隔聲屏障以及建筑構(gòu)件的隔聲處理來阻擋噪聲的傳播;

  5)通風設(shè)備的消聲處理。

  (3)對工作人員采取保護措施,如佩戴護耳器,減少噪聲暴露時間等。

  (二)城市噪聲控制

  城市噪聲來源廣泛,包括交通噪聲、工廠噪聲、施工噪聲以及各種社會生活噪聲等。城市環(huán)境噪聲控制問題涉及的范圍也非常廣泛,包括:

  (1)城市噪聲管理與噪聲控制法規(guī)通過制定噪聲控制法規(guī)來保證噪聲標準的實施。

  (2)從城市規(guī)劃、總體布局方面消除或減輕噪聲的影響,如:

  1)控制城市人口;

  2)建立合理的城市功能分區(qū):

  城市規(guī)劃時,為了噪聲控制,首先將機場和重工業(yè)區(qū)布置在城市外邊緣區(qū)域,然后布置鐵路、高速公路等,接著依次可布置一般的中小型工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和居住區(qū),并在中小型丁業(yè)區(qū)和商業(yè)區(qū)之間布置城市環(huán)道,在商業(yè)區(qū)和居住區(qū)之間設(shè)置開闊地帶或綠化帶,以進一步降低噪聲對居住區(qū)的影響。

  (3)進行道路交通控制

  道路交通噪聲是城市環(huán)境噪聲的主要來源?刂妻k法主要有改善道路設(shè)施,加強管理,如限制車速、限制重型車輛進入市區(qū)的時間等,以及注意道路兩側(cè)建筑的功能分區(qū)布置,必要時可設(shè)置隔聲屏障。
  (三)居住區(qū)規(guī)劃中的噪聲控制

  為了控制噪聲,居住區(qū)規(guī)劃中應注意以下幾個方面:

  (1)在道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中,應對道路的功能與性質(zhì)進行分類、分級,避免交通性干道從城市中心和居住區(qū)域穿過。若必須從城市中心或居住區(qū)穿過時,可考慮將干道轉(zhuǎn)入地下或?qū)⒏傻老鲁敛贾。當干道位于水平面上時,可利用綠化土堤作為居住區(qū)的防噪屏障。在交通干道兩側(cè)種植防噪綠化帶以及設(shè)置種植墻或?qū)S寐暺琳?

  (2)道路兩側(cè)的建筑應考慮防噪布局,把對噪聲不敏感的房間布置在臨噪聲源一側(cè)。建筑的高度應隨著離開道路距離的增加漸次提高,使前面建筑成為后面建筑的防噪屏障;

  (3)居住區(qū)內(nèi)的道路布局與設(shè)計應盡量考慮保持低的車流量與車速;

  (4)集中布置高噪聲場所與房間,如中小學運動、游戲場,鍋爐房等,并與住宅有適當?shù)母綦x;對鍋爐房、變壓器站等采取消聲減噪及隔聲措施;

  (5)用防護帶等將有噪聲干擾的區(qū)域與居住區(qū)分開,布置時需考慮主導風向的影響;

  (6)對產(chǎn)生高噪聲或振動的施工機械限制作業(yè)時間,以減少對居民休息、睡眠的干擾。

  (四)室內(nèi)吸聲減噪

  在室內(nèi)界面上布置吸聲材料或懸掛空間吸聲體,使室內(nèi)吸聲量增加、聲能減弱,從而降低聽者處的噪聲級。這種利用吸聲原理降低噪聲的方法稱為“吸聲減噪”。該方法適用于原有吸聲較少,混響聲較強的房間,降噪效果可達6~10dB。

  室內(nèi)吸聲減噪量可用下式來估算:

  式中——室內(nèi)噪聲降低值,dB;

  Al——吸聲減噪處理前房間的吸聲量,m2;

  A2——吸聲減噪處理后房間的吸聲量,m2;

  ——吸聲減噪處理前房間的平均吸聲系數(shù);

  ——吸聲減噪處理后房間的平均吸聲系數(shù);

  T1——吸聲減噪處理前房間的混響時間,s;

  T2——吸聲減噪處理后房間的混響時間,s。

  由式(3-34)可知,房間的吸聲量增加一倍,室內(nèi)聲壓級可降低3dB。這里,需要指出的是,吸聲降噪只能降低混響聲能,而對直達聲無效。
  (五)隔聲罩(間)

  對于某些高噪聲設(shè)備,可在聲源處采用隔聲罩來隔絕機器設(shè)備輻射的噪聲。

  隔聲罩外殼本身應具有足夠的隔聲量,同時設(shè)計時也要避免吻合效應及低頻共振,以免降低隔聲能力,并防止機器振動傳給隔聲罩。隔聲罩通常是由外殼內(nèi)涂阻尼層,再覆蓋強吸聲材料制成。對于需要散熱的設(shè)備,可在隔聲罩上設(shè)置消聲通風管道。

  隔聲間(也稱隔聲小室)可用于保護工作人員。如在噪聲源很多的空間內(nèi)設(shè)置隔聲問,使在其中的工作人員免受噪聲損害。

  隔聲罩的隔聲效果用插入損失II…來評價。它表示在罩外空間某點,加隔聲罩前后的聲壓級差值。

  (六)隔聲屏障

  隔聲屏障是設(shè)置在噪聲源與接收點之間的聲學遮擋構(gòu)件。利用隔聲屏障降低噪聲的做法對高頻聲最為有效,可在屏障后形成聲影區(qū),而低頻聲則由于聲繞射及染色效應,降噪效果不明顯。

  隔聲屏障本身應有一定的隔聲量,一般要求其隔聲量比衰減量大10dB以上,其隔聲效果與屏障的高度、長度及構(gòu)造做法有關(guān),在朝向聲源的一側(cè)加鋪吸聲材料可提高降噪效果。

  (七)管道消聲

  現(xiàn)代建筑中,空調(diào)、風機系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪聲可沿管道傳人室內(nèi),另外,氣流在管道中流動時形成的湍流或氣體在管道出口處高速噴射,導致管道產(chǎn)生振動從而產(chǎn)生“再生噪聲”。氣流噪聲的控制,一般采用在管道中加接消聲器來實現(xiàn)。

  消聲器的種類很多,根據(jù)消聲原理可分為阻性消聲器、抗性消聲器以及阻抗復合式消聲器三種類型。阻性消聲器是在管道內(nèi)布置吸聲材料而形成?剐韵暺魇抢霉艿澜孛娴耐蝗粩U張、收縮或旁接共振腔,使沿管道傳播的氣流噪聲在突變處反射回去,以達到消聲的目的。這兩類消聲器的消聲頻率特性不同。阻性消聲器主要消除中高頻噪聲,抗性消聲器主要消除中低頻噪聲。若噪聲頻帶較寬則需采用阻性與抗性復合式的消聲器。消聲器的外殼應有較高的隔聲量。
  (八)設(shè)備隔振

  發(fā)電機、風機、水泵、車間中運轉(zhuǎn)的機器設(shè)備等在運行時會由于振動而產(chǎn)生固體傳聲,宜在振源與建筑圍護結(jié)構(gòu)之間通過設(shè)置隔振措施予以隔絕,如設(shè)置由鋼彈簧、橡膠、軟木、毛氈等材料制成的隔振裝置。

  在鋼彈簧上安裝隔振機座,則基座與鋼彈簧組成一共振系統(tǒng)。系統(tǒng)的共振頻率為:

  式中f0——隔振系統(tǒng)的共振頻率,Hz;

  d——安裝隔振機座后,彈簧的靜態(tài)壓縮量,cm。

  從式(3-35)可以看出,增加彈簧的靜態(tài)壓縮量可以降低共振頻率。只有當機器的振動頻率大于時,隔振系統(tǒng)才有隔振作用,由此可設(shè)計隔振機座的重量及選擇合適的彈簧剛度。

  隔振器分為以下三種類型:

  (1)金屬彈簧減振器

  該類減振器允許較大的載荷及靜態(tài)壓縮量,適用于轉(zhuǎn)速小于1500r/min的設(shè)備。彈簧減振器常見的有螺旋彈簧、片條狀鋼板彈簧、錐盤彈簧、蜷簧等。

  (2)彈性材料減振墊層,如由橡膠、軟木、玻璃纖維氈、泡沫或海綿等彈性材料制成的墊塊或墊層。

  橡膠減振器適用于轉(zhuǎn)速大于1500r/min的設(shè)備,適用溫度一40~70oC?捎糜谛⌒途軆x器及臨近地下鐵道的房屋隔振;

  軟木隔振器可隔絕高頻振動和固體聲。適用于轉(zhuǎn)速大于1500r/min的設(shè)備,使用時需排水防潮;軟木、玻璃纖維氈、泡沫或海綿的承受載荷小。

  (3)由上述兩類材料組成的組合隔振裝置和空氣彈簧。