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第三章声环境及振动环境保护概述3.1声环境及振动基础知识3.1.1噪声与振动的定义与危害 1、噪声与振动的定义 （1）噪声的定义 在物理学里，声定义为一种通过弹性介质传播的波。声波是由物体振动或空气振动而产生的。振动的物体称为声源。声源的振动引起周围空气的疏密交替变化，这种疏密变化由声源向外传播就产生声音。声音在介质中传播时，传播出去的是物质运动的能量，而不是物质本身。 噪声是声波的一种，是声强、频率变化没有规律、杂乱无章，听起来不和谐的声音。从广义上来讲，凡是人们感觉不适，使人烦躁的声音都是噪声。 环境噪声是户外各种噪声的总称。按照声源类别可分为交通噪声、工业噪声、施工噪声和生活噪声。 （2）振动的定义 在外力作用下，物体产生振动。振动的物体（声源）除了向空间辐射“空气声”外，还通过基础或相连的固体结构传播“固体声”。“固体声”在传播的过程中将向外辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。通常把“固体声”传播的理论称作振动学。 2、噪声与振动的危害 （1）噪声的危害 噪声的危害可归纳为以下几个方面。 ①损伤听力 噪声可以造成暂时性的或永久性的听力损伤（耳聋）。一般在80dB以下不致于危害听觉，而超过85dB则可能发生危害。噪声对听力的影响是特异性的，以下各种影响都是非特异性的（别的因素也可引起）。 ②干扰睡眠 睡眠对人是极端重要的，它能够使新陈代谢得到调节，大脑得到休息，从而恢复体力和消除疲劳。噪声会影响人的睡眠质量和数量。 ③干扰交谈、工作、思考 噪声对交谈、工作的干扰是很大的。当环境噪声为45dB时，人感觉很安静，保持正常谈话的距离为10米；而当噪声超过65dB时，人感觉吵闹，相距1.2米时谈话都较困难。 ④对人体生理的影响 噪声可引起神经系统、心血管系统、消化系统等方面的疾病。 ⑤对人体心理的影响 噪声对心理的影响，主要表现在令人烦恼、易激动、甚至失去理智。 ⑥对动物的影响 强噪声会使鸟类羽毛脱落，不产卵，甚至内出血，最终死亡。 （2）振动的危害 振动对人、建筑物、仪器设备都会带来直接的危害。对人体的危害表现为影响作业工人的身心健康和工作效率。 在公路建设中与振动有关的例子有：打桩引起临近房屋地基受损、墙体开裂；重载汽车经过时，引起沿街房屋窗玻璃共振；开山放炮的冲击波引起临近房屋玻璃破碎或墙体开裂等。 3.1.2噪声与振动的计量 1、噪声的计量 （1）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。声功率的大小，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作声强。声场中某点声强的大小与声源的声功率、该点距离声源的距离、波阵面的形状及声场的具体情况有关。 ③声压 目前，在声学测量中，直接测量声强较为困难，故常用声压来衡量声音的强弱。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。 声压是声场中某点声波压力的量度，影响它的因素与声强相同。 （2）声压级、声强级和声功率级 ①声级和分贝数 我们能听到的声音，从最微弱到最大的，声压的范围很大，使用中很不方便。用分贝来表示声功率、声强、声压，就可以大大地缩小这个数量级。分贝（dB）定义为表示两个量Q和Q0相对关系的单位。其关系式为： L＝10lg（Q/Q0） 式中，Q0是Q的参考量。 在环境噪声中，以分贝表示的声功率、声强和声压分别称为声功率级、声强级和声压级。分别写作LW、LI和LP。 ②声级的叠加 在许多噪声问题中，我们关心的是多个声源的噪声在某点上的总和。例如，假设一个声源产生的声压级LP＝70dB，请问两个或N个同样的声源产生的声压级是多少？在两个声源时，答案不是140dB而是73dB，因为分贝数不可直接相加。更确切的说，首先应把声强相加（或声压的平方相加），然后再换算成分贝数。 如，L1和L2不等，L1和L2的和，可在计算出两个声压级的差（L2-L1）后，由下表查出△L（dB）加到L1、L2较大的一个上，就得到复合声压级。 表3.1-1 L2-L1与△L对应关系表 L2-L1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 △L 3 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 2、振动的计量 振动分为水平方向和垂直方向，其影响大致相同。人对振动的反应与频率、振幅有关，还与主观感觉有关。振动的评价量为振动级。环境振动讨论的是铅垂向Z振级，符号为VLz，单位也是dB。在规定的时间内有N％的时间的Z振级超过某一VLz值，这个VLz值叫做累积百分Z振级，计为VLZN。对于无规振动就以VLZ10为评价量。 3.1.3噪声的主观评价 1、A声级 环境噪声的度量，不仅与噪声的物理量有关，还与人对声音的主观听觉感受有关；人耳对声音的感觉不仅和声压级大小