噪声控制

  
评论: 更新日期:2008年05月15日

1.什么是噪声?

噪声就是吵闹之声,使人们感到烦躁、讨厌,因而是人们不需要的声音。与此相反,幽扬的琴声,清脆的歌声,则令人心旷神怡。为人们喜闻乐见,称为乐声。

从物理意义来说,噪声是各种不同频率和强度的声音的杂乱组合。如我们置身于闹市时,汽车马达的隆隆声,汽笛的尖叫声,人群的喧闹声,一齐向耳边袭来……噪声的波形图是不规则的非周期性的曲线;而乐声波形则是有规律的。

从生理学的角度来说,什么是噪声?什么是乐声?往往取决于不同人的不同心境以及不同时间和环境的需要。对于一个正在甜睡或正在全神著作的人来说,最美妙的歌声就变成了噪声。

噪声的来源很多,大至可分为三个方面:

(1)交通运输噪声是由交通运输工具所产生的。这类噪声游走性的,干扰范围大,影响人员多。因为作用时间短,一般不损害人的健康。交通噪声与运输工具的速度有关,一般公共汽车的噪声约80dB(分贝),车速提高一位,噪声增长6~10dB,摩托车的噪声比一般汽车高10dB。

(2)工业噪声主要由生产设备发出的。如:一般机床的噪声的80dB,印刷机为97dB,纺织机为106dB,压路机为107~114dB……工业噪声一般局限在工业生产场所,由于长期持续作用,容易对人体产生生理危害。工业噪声又可分为:空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声。

(3)生活噪声如人们呼喊、叫卖、打闹等发出的声响。一般对人体不产生生理危害,但使人烦躁不安,影响休息。

2.分贝(dB)及分贝值

声波是一种疏密波。作为一种波动形式,声波具有一定能量,它使空气时高时低的压力。由于这种压力作用,便使空气迅速起伏,这个起伏部分称为声压,通常用P来表示,其单位是ubar(微巴),1ubar =0.1N/m<sup>2</sup>(牛顿/米<sup>2</sup>)。

人耳能听到的最小声音的声压称为听阈(P<sub>0</sub>),是2×10<sup>-5</sup>N/m<sup>2</sup>;人耳开始感到疼痛的最大声压,称为痛阈,是20N/m<sup>2</sup>。从听阈到痛阈之间的范围,称为听域。其声压的最高值与最低值相差一百万倍,因此,用声压的绝对值表示声音的大小就很不方便。于是人们引用一个成倍比例关系的对数量--级,来表示声音的大小,称声压级。因为,人耳对声压的感觉,不决定于声压的绝对值,而决定于在原有声压上增加或减少的相对值。所以,以听阈声压(又称基准声压)P<sub>0</sub>来定声压级Lp,其数学表达式为:

声压级 L<sub>p</sub>=201og (分贝,dB)

式中 P--声压(ubar)

P<sub>0</sub>--基准声压(为2×10<sup>-5</sup>ubar)

声压级的单位的是分贝,一个相对单位,没有量纲。这样将从听阈到痛阈声压百万倍的变化范围,改变为声压级0~160分贝的变化范围。

为使我们建立关于“分贝”的实际概念,特举例如下:

喷气飞机附近声音 140~150dB

开坯锻锤、铆钉枪工人操作位宣 130dB

大型球磨机附近声音 120dB

8-18型鼓风机附近声音 110dB

纺织车间噪声 100dB

4-72型风机附近噪声 90dB

公共汽车内 80dB

繁华街道上噪声 70dB

普通说话声 60dB

微电机附近 50dB

安静房间 40dB

轻声耳语 30dB

树叶下落沙沙声 20dB

乡村静夜 10dB

刚刚能听到的声音 0dB

3.噪声对人体的危害

噪声对人的危害是多方面的,噪声可以使人耳聋,噪声能引起高血压、心脏病、神经官能症等疾病。噪声还污染环境,影响人们的正常生活,降低劳动生产率。

(1)噪声使人耳聋。进入强噪声区,感到刺耳难受,停一会出来后,耳内响,拿起手表来,听不见滴答声了,但休息后又恢复原状,这种现象称为暂时性听阈偏移,也叫听觉疲劳。而长期暴露在噪声环境工作的人,由于慢性刺激,日积月累疲劳现象逐步加深而不能复原,发生一种不可逆的永久性听阈位称,便产生噪声性耳聋,又称职业性听力损失。

噪声性耳聋与噪声强度有密切的关系,噪声愈大、噪声性耳聋发病率愈高,大多数国家将保护听力的标准定为90dB。当噪声强度高达130~150dB时,可产生暴震性耳聋。

噪声性耳聋发病率还与噪声频率成正比关系。频率愈高,发病率愈高。当频率达4000Hz(赫芝)时,对听力损害最为严重。

在同样强度的噪声环境中,暴露的时间愈长,噪声性耳聋发病率愈高。所以工龄愈长,发病率愈高。许多国家将保护听力的时间限度定为40年。实践证明,在强度为90dB的噪声环境中工作40年后,噪声性耳聋发病率仍在20%左右。可见保护在噪声环境里作业人员的听力是多么重要。不仅如此,当人们突然听到强烈噪声时(如爆炸声、大炮声等),可使人的听觉器官发生急性外伤,引起鼓膜破裂出血、迷路出血、脑震荡导致双耳一点也听不到声音了,这称为声外伤。

(2)噪声可以引起多种疾病。长期在噪声环境下工作,久而久之可以引起不适症状的出现,一般多以头疼、脑胀、头晕、耳鸣、多梦、失眠、心慌、全身疲乏无力及四肢酸痛等症状为主,即神经衰弱症候群。

这是由于噪声作用于人们中枢神经系统,使人们的基本生理过程--大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调,导致条件反射异常,使人们脑血管张力遭到损害,神经细胞边缘出现染色质的溶解,严重的可引起渗出性出血灶,脑电图电位改变。这些生理学变化,本来可在24h(小时)复原的,但如果得不到及时复原,时间一久,变会形成牢固的兴奋灶,影响植物神经系统,产生上述症状。

噪声作用于神经系统,还会影响到人们的整个器官。如引起肠胃机能阻滞,消化液分秘异常,胃酸度降低,胃收缩减退,造成消化不良、食欲不振、恶心呕吐,从而导致胃病发病率增高。

噪声可使交感神经紧张,使心跳加快。心律不齐,血管痉挛,血压升高等。在噪音的刺激下,会引起末梢血管收缩,使心脏排血量减少,舒张压增高,给心脏带来坏处。噪声还可引起心室组织缺氧,最终引起散在性心肌损害,并引起血中胆固醇含量增高,导致冠心病和动脉硬化。

4.噪声对人们的正常生活和生产会产生什么影响?

(1)噪声对睡眠的影响 有人用脑电波作指标,测试噪声对人的睡眠的干扰作用,发现在40~45分贝的噪声刺激下,睡眠者的脑电波就出现觉醒反应,对于神经衰弱患者,噪声为40分贝以下即被惊醒。

噪声还对人们入睡的时间和睡眠深度有显著影响。从对噪声强度不同地区的居民的测试中发现:噪声为35dB地区的受试者的平均入睡时间为20min(分钟),睡眠深度(深睡期对整个睡眠时间的百分比)为70~80%;噪声50dB地区的受试者平均入睡时间为60min,睡眠深度为62%。

(2)噪声对谈话的影响 普通谈话声约为60dB,大声谈话时是70~80dB,当噪声达到65dB时,交谈就感到困难,必须提高噪门;如果噪声达到90dB时,大声喊叫也听不清。打电话时,噪声在55dB以下时,不受干扰;65dB时打电话就感到困难;80dB就听不清了。

(3)噪声影响工作效率 噪声使人心烦意乱,干活容易疲乏,反应较迟钝。在噪声为80dB的环境里,绝大多数工人工作效率较低,工作质量下降,特别是那些要求注意力高度集中的复杂作业(如:打字、排字、速记、校对等)差错率随着噪声增加而上升:反之,当噪声从50dB降至30dB时,差错率可减少42%。许多重大事故发生的噪声的干扰下。据说,1982年世界女排锦标赛上,一些国家的代表队失利于拉拉队的喊声中。特别是那些高频率的噪声对人的刺激更大。

(4)噪声损害建筑物 在五十年代就有报导,一架在60m低空以1100km/h速度飞行的飞机,曾使地面的一幢楼房遭到破坏。1962年,三架美国飞机以超音速低空飞过日本藤泽市时,使许多民房玻璃震碎、烟囱倒塌、日光灯掉下,商店货架上的商品震落满地。美国统计了3000起喷气飞机噪声使建筑物受损的事件。其中抹灰开裂的占43%,墙开裂的占15%,瓦损坏的占6%,其他损坏的占32%。至于火箭、导弹,其噪声强度更大。研究表明,当噪声高达160dB以上时,不仅建筑物受损,连发声的声源本身也因“声疲劳”而损坏。极强的噪声会使灵敏的自控、遥控设备失灵,导致可怕的后果。

5.国际、国内颁布的噪声标准

(1)听力保护标准。

在噪声低于80dB的条件下,可保护所有的人不致聋,但从技术和经济的角度来看,很难达到这一要求。目前,大多数国家定为90dB(A)。我国于1979年颁布的《工业企业噪声卫生标准》(试行草案)规定:工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85dB(A)。现有工业企业经过努力暂时达不到这一标准时可适当放宽,但不得超过90dB(A),这是指每天在噪声环境下工作8h而言的。如果每天接触噪声不到8h,噪声标准可适当放宽。下表是我国颁布的听力保护标准。

表1 我国《工业企业噪声卫生标准》

见表

(2)环境噪声标准。

为了保证生活和工作环境的安静,国际标准化组织建议,一般居民住宅的户外噪声容许标准为35~45dB(A)。在此基础上,根据不同时间、不同地区、不同声源进行修正,制订出具体环境条件下的噪声标准。

我国参考国际标准化组织制订的上述标准,制订了我国的环境标准建议值(见下表)。

表2 我国环境噪声标准建议值

见表

(3)机动车辆噪声标准

交通噪声占城市噪声的70%,如果车辆噪声能得以控制,城市就会清静得多。为此,我国也效仿许多国家,制订了自己的机动车辆试行标准(见下表)。根据国际标准化组织推荐,汽车噪声的测量距汽车7.5m。

表3 我国机动车辆噪声试行标准

见表

6.控制工业噪声的一般方法

控制噪声可分为两个方面:

(1)加强行政管理措施

首先是国家颁布噪声限制标准。对汽车、火车、飞机和工矿企业的噪声进行严格的控制。同时把产生强噪声的工矿企业迁移到远郊区,加强区域规划,保证居民区远离噪声源。新建机场、铁路车站以及工厂企业、须严格执行规划要求与规定。此外大力搞好城市绿化,限制噪声的传播。

(2)工程抑制技术。控制噪声的技术措施主要有:

①从声源上降低噪声。

a:治本的办法:从声源上治理,将发声体改造成不发声体。

b:改进

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