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第五章
噪声监测
噪声监测
内容提要:
噪声单位
噪声叠加和相减
噪声物理量与主观感觉
噪声评价方法
噪声标准
噪声监测：城市环境、交通、企业噪声
1
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噪声的单位
噪声： 是人们不愿意听到的声音，实际是声波对耳膜的压力加上人的主观意识。
声音大小，反映的是声压的大小，声音从刚听到--超声听不到，其声压值的变化范围为2ⅹ10-5~20Pa。
即声压变化有六个数量级，如果用声压单位Pa来表示声音值的变化极不方便。因此，采用对数方式来表示声压大小—即“分贝”。
噪声的单位
分贝的概念：
指两个相同的物理量比值，取以10为底的对数，再乘以10（或20）：
N＝10ⅹlgA1/A0
式中：
A1--被测的量。
A0—确定的基准量（或参考值），即规定的起点。
这种度量方法，是被测量参数增加十倍，数据上仅增加1，即将度量单位进行“压缩”。称为“级”
噪声的单位
1、用“级”衡量声强大小，称为声强级 LⅠ，单位为“分贝” （dB）
LⅠ＝10 lgI/I0
LⅠ——声强级（dB）
I—— 测得实际声强（瓦/m2）
I0——基准声强，定为10-12 瓦/m2
噪声的单位
2、用“级”来衡量声压大小，称声压级Lp。单位dB　
Lp=10 lgP2/P02= 20 lgP/P0
式中：
P—实测声压 Pa
P0--基准声压,定为 P0=2ⅹ10-5 Pa
噪声的单位
0 －20分贝 很静、几乎感觉不到。
20－40分贝 安静、犹如轻声絮语。
40－60分贝 一般、普通室内谈话。
60－70分贝 吵闹、有损神经。
70－90分贝 很吵、神经细胞受到破坏。
90－100分贝 吵闹加剧、听力受损。
100－120分贝 难以忍受、呆一分钟即暂时致聋分贝。
噪声计算
一、噪声叠加
两个以上声源作用于某一点时所产生的噪声计算。
1、两个声源相加计算公式：
根据I总=I1+I2和 I=P2/ρc推导,得合成声压级:
L1+2 = 10lg (P12+P22)/P02 =10lg(10L1/10+ 10L2/10)
噪声计算
2、多个声源叠加
多个声源合成总声压级可以任意次序，两两叠加。查图5.1“两个声源合成曲线”，先求出两个声源之差Lp1-Lp2 ，然后在P163图5.1查得ΔLp，合成噪声L=Lp1+ΔLp。
由图看出，两个声源差值越大，ΔLp就越小。当两个声源差值大于10dB以上，叠加增量可以不考虑。
噪声计算
练习：70、75、82、90、93、95、100dB.
70和75，75-70=5，查表得△L=1.2，则70和75合成声压级为75+1.2=76.2
76.2和82，82-76.2=5.8，查表得△L=1.1，则76.2和82合成声压级为82+1.1=83.1
……
噪声计算
思考：上述例题（70、75、82、90、93、95、100dB）的声压级合成次序是否影响合成结果？
相同的一组声压级按照不同次序两两叠加不影响最终结果
声叠加和相减
3、当两个声源声压级相等时，即 L1=L2 叠加公式:
L1+2=10lg(10L1/10+ 10L2/10 ）
=10lg(2×10L1/10)
= 10lg2 + L1≈ L1+3
两个等声源，合成总声压级比一个声源增加3dB
噪声叠加和相减
二、两声源相减：
噪声测量中经常遇到测A工厂厂界噪声，交通噪声干扰问题,这样就要扣除交通噪声,求出声源真实噪声值.
利用P164图5.2给出的“背景噪声修正曲线”计算。
噪声叠加和相减
例题: 测得某车间总声级Lp为104dB，当机器停止工作时，测得背景值Lp1为100dB，求该机器噪声的大小Lp2。
思考一下，这题怎么解？
噪声叠加和相减
解：由题意知 机器噪声和背景噪声之和Lp=104dB，机器停止后背景噪声为LP1=100dB.
1、先求总噪声减去背景为：L p- Lp1=104-100=4
2、由图5.2查4dB对应的修正值： L p=2.2
3、机器噪声为：Lp2 =L p- L p=104-2.2=101.8 dB
噪声叠加和相减（小结）
1、两个声压级相等时，合成L＝L1+3 dB
2、两个声压级不等时，合成后最多不超过3dB
即当 L1>L2时，合成后L1+2 ≤L1+3
3、两个声压级不等时，如果相差≥10dB以上时，总值比大声级增值很小，可以忽略不计，等于 L1 。例如： 若L1＝90dB，L2＝75dB，则合成声压级L＝90dB
4、多声源叠加时，根据叠加曲线进行两两叠加，与次序无关。
噪声物理量和主观听觉
1、响度和响度级：
噪声—即包括客观物理现象(声波)，也包含主观感觉，最后判断噪声的是人耳。所以，噪声的物理量和主观听觉的关系十分重要。这种感觉用响度和响度级来统一衡量。
（1）响度：响度取决于声压级，还与声音频率和波形有关，即不同声音响度不同。单位用“宋”表示。
1宋—定义为声压级40dB，频率为1000Hz,且来自听者正前方的平面波形的强度。
噪声物理量和主观听觉
（2）响度级：
定义1000Hz的纯音声压级的dB值为响度级的数值。
任何频率的声音，当调节到1000Hz纯音的强度也和这个声音一样响时，则这个1000Hz的纯音声压级分贝值就是这一声音的响度级值。单位为“方”。
噪声物理量和主观听觉
2、计权声级：
声源发出的声音频率很广，为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉，声学家在测定仪器中设计了特殊机关--滤波器, 叫计权网络。
通过计权网络测得的声压级已经不是客观物理量的声压级,而是考虑了人的主观感觉，叫计权声级,简称声级。 通常有A、B、C、D四种计权网络。
噪声物理量和主观听觉
3、计权网络：
就是对不同频率的声音进行不同的程度的衰减处理。
A-模拟人耳对55dB以下强度噪声频率特征；
B-模拟55-85dB的中等强度噪声特性；
C-模拟高强度噪声特性；
D—对噪声参量的模拟，专用飞机噪声的测量。
噪声物理量和主观听觉
A对低频衰减最多，B次之，C最少；实践证明A计权声级的衰减处理，表征人耳主观听觉最好，故常用。
称A声级测环境噪声，以LPA或LA表示，单位dB（A）。
噪声评价方法
噪声的评价方法：
指噪声测定数据的处理方式。
常用的有：
等效连续声级、
噪声污染级、
昼夜等效声级。
噪声评价方法
一、等效连续声级
A声级能较好的反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉。因此，对一个连续稳态噪声源，可用A声级评价噪声污染情况。
由于噪声往往是起伏不连续的，这时需要用噪声能量按一段时间内的平均值来评价噪声的大小，这种评价方法称为等效连续A声级L eq 。计算公式为：
噪声评价方法
如果在一段时间内测定的数据符合正态分布，等效连续A声级可简化为：
LAeq=L50+d2/60 d=L10-L90
L10--表示检测时间内有10%时间超过该值，相当于平均噪声峰值。
L50--表示检测时间内有50%时间超过该值，相当于噪声平均值。
L90--表示检测时间内有90%时间超过该值，相当于噪声背景值。
噪声评价方法
L10、L50、L90的求法:
1、 将测定数据从大到小排列：如100个Data，第10， 50，90个分别为L10、L50、L90 。
2、积分式噪声仪，可以自动计算和显示。
噪声评价方法
二、噪声污染级 LNP :
噪声的涨落产生的影响更大，对此噪声评价时不但考虑某时间段内的噪声平均值大小，同时也考虑噪声的起伏程度的影响，称为噪声污染级。
涨落污染用标准偏差σ来反映，σ越大噪声离散程度越大，污染也就越大。其表达式为：
LNP＝L Aeq+ K σ
式中：K—常数，对于交通和飞机噪声取值2.56
σ-测量过程中瞬时声级的标准偏差(计算)
符合正态分布的噪声，污染级也可表示为：
LNP＝LAeq+d =L50+d2/60+d （d= L10-L90）
噪声评价方法
噪声评价方法
三、昼夜等效声级Ldn
定义：考虑到夜间噪声具有更大烦恼程度而提出的评价方法,计算公式:
Ld --昼间连续等效声级( 6:00—22:00，16小时)
L n --夜间连续等效声级(22:00—6:00，8小时)
为了表明夜间等效声级对人的干扰更大，在公式中，夜间等效声级项中加上10分贝。
噪声评价方法
小结:
1、计权网络： 是一种特殊滤波器，由于A计权声级表征人耳主观听觉最好，故常用A声级，以LPA或LA表。
2、等效连续声级Leq：由于声音不稳定，按实际接受的噪声能量的平均值表示噪声大小：
LAeq=L50+d2/60，d=L10-L90
噪声评价方法
3、噪声污染级 LNP :它既考虑了噪声能量的影响，同时也考虑噪声涨落的影响。用标准偏差σ来反映。
LNP＝L Aeq+ K.σ 或 LNP＝LAeq +d =L50+d2/60+d
4、昼夜等效声级Ldn ：考虑到夜间噪声的影响:
噪声监测仪器
一、声级计（噪声计）：是测试噪声的基本仪器。
测定时：时间计权分慢档和快档。
慢档S--测125-4000Hz频率范围,起伏超过4dB的噪声。
快档F--测定高频率且起伏不大的稳定噪声。
噪声标准
噪声标准制订原则：
保护听力；
对健康的影响；
人们对噪声的主观烦恼度；
经济、技术条件等。
因此，不同的场所和不同时间段，有不同的控制标准。
噪声标准
噪声标准依据：
1、从保护听力而言，一般认为每天8小时长期工作在80dB以下听力不会损失，根据国际标准化组织调查，声级为85dB和90dB环境中工作30年，耳聋的可能性分别为8％和l8％。
2、在声级70dB环境中，谈话就感到困难。
3、干扰睡眠和休息的噪声级阀值：白天为50dB，夜间为45dB。
由此，我国提出环境噪声允许范围见下表
噪声标准
我国提出环境噪声允许范围
人的活动 最高值dB 理想值dB
体力劳动（保护听力） 90（车间依据） 70
脑力劳动（语言清晰） 60（文教依据） 40
睡眠 50（夜间依据） 30
根据上述数据制定出各种场合及不同时间的噪声标准。
噪声标准
1《城市区域环境噪声标准》
GB3096-93
　类别 昼间dB 夜间dB
　0 50 40
　1 55 45
　2 60 50
　3 65 55
　4 70 55
　0类—疗养区、高级别墅区等需要特别安静的地方
　1类—适用于居住、文教、机关为主的区域
　2类—适用于居住、商业、工业混合区
　3类—工业区;
　4类—城市交通干道
噪声标准
２、《工业企业厂界噪声排放标准》GB12348-2008
类别 昼间dB 夜间dB
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55
1类—适用于居住、文教、机关为主的区域
2类—适用于居住、商业、工业混合区
3类—工业区
4类—城市交通干道
噪声标准
3、《工业企业设计卫生标准》GBZ 1-2002：
工作地点噪声声级的卫生限值
日接触噪声时间(h) 卫生限值[dB(A)]
8 85
4 88
2 91
1 94
97
100
1/8 103
最高不得超过115[dB(A)]
噪声标准
4《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90
施工阶段 主要声源 噪声限值Leg（dB） 土方 挖土机、装载机 昼间75 夜间55
打桩 各种打桩机 85 禁止施工
结构 搅拌机、振捣棒、电锯 70 55
装修 吊车、升降机 65 55
噪声标准
5、《机场周围飞机噪声标准》
适用区域 标准值
一类区域 70
二类区域 75
一类区域：特殊住宅、居住、文教区
二类区域：一类区域以外的生活区
噪声标准
其它噪声标准
作业现场噪声限值
机动车辆允许噪声标准限值
各类船舶噪声最大限值等
噪声监测
城市环境噪声监测
城市区域环境噪声监测
城市交通噪声监测
工业企业噪声监测
城市环境噪声监测
监测目的：
了解整体环境噪声污染情况(网格法)
了解环境噪声污染时间分布规律(定点法)
了解噪声空间分布规律(网格法)
城市环境噪声监测
监测条件
仪 器：选用精度±1.0， 积分式噪声监测仪；
天 气：无雨雪、无雷电、风速5m/s以下；
传声器 ：加风罩、保持清洁；
时 间：分白天和夜间两部分监测。
城市环境噪声监测
一、城市区域环境噪声监测
（一）网格布点法
该方法用于大面积监测，以了解整体噪声污染情况
1、布点方法：
（1）将调查区域划分成多个等大的正方格；
（2）有效格总数多于100个；
（3）监测点布在网格中心。
城市环境噪声监测
2、监测方法：
分别在 白天6：00-22：00点
夜间22：00-6：00点监测；
将全部网格中心测点测10分钟的连续等效A声级(LAeq)。
城市环境噪声监测
3、数据处理方法：
（1）将全部网格测点测得的10分钟的等效连续A声级做算术平均值，用该值代表区域噪声水平。
（2）将每个点A声级数据按5dB一档分级，如：61-65；65-70；70-75dB…；分别用不同颜色代表，并涂到区域地图上，表示城市环境噪声污染分布情况。
城市环境噪声监测
（二）定点测定法：
该方法用来调查噪声随时间变化分布情况。
选取能代表环境噪声水平的测点，进行24小时连续测定（即在每小时测前10分钟）。
将每个小时的连续A声级按时间排列，得到24小时声级变化图形，表示某点噪声时间分布规律。
城市环境噪声监测
二、城市交通噪声监测
根据需要，可以调查一个路段或多个路段或全市所有路段。
1、布点方法：在调查路段的两路口中间，道路边人行道上，离路沿20cm处。
2、测定方法：各测点每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续读取200个数据，并记录车流量。
城市环境噪声监测
3、数据处理方法：
（1）计算LAeq：将每个点200个数据由小-大排列，找出该点的L90、L50、L10，计算每个点的LAeq ：LAeq=L50+d2/60，d=L10-L90
（2）绘制污染分布图：评价量LAeq或L10，按5dB一档，用不同颜色表示，绘制各路段交通噪声污染图。
（3）全市情况：用各测点的Leq、L10、L50、L90的平均值、最大值、标准偏差，作为城市之间数据比较。
工业企业噪声监测
厂界噪声监测：按照《工业企业厂界噪声排放标准》 (GB 12349一2008)中的监测要求。
1、测量仪器：采用积分平均声压级或噪声自动检测仪。性能不低于2型性能的要求；测量仪器应定期检定合格。使用前后，必须在现场进行声学校准，前后差不得大于0.5分贝。测量时加风罩、计权特性设为（快档F）采样时间间隔不大于1s。
工业企业噪声监测
2、测量条件：无雨雪、无雷电、风速小于5m/s 。 噪声源正常运转下。
3、布点：选在法定厂界外1m，根据噪声源和建筑物情况，进行多点布点。高度1.2m以上的噪声敏感处。如厂界有围墙，测点应高于围墙0.5m。有敏感建筑物时在建筑物户外1m处。固定设备噪声传到建筑物室内时，在室内测量，距反射面0.5m以上、地面1.2m、距外窗1m以上，门窗关闭、其他声源关掉。
工业企业噪声监测
4、测定时段：分别在昼间、夜间分别测量。稳态噪声，采用1 min的等效声级 ；非稳态的，测量被测声源有代表性时段的等效声级，必要时测整个声源正常运转时段。
5、注意背景噪声。
6、记录：被测单位名称、地址、厂界功能类别、气象条件、仪器、测量位置、测量时间、时段、主要声源、测量工矿、示意图、测量值、背景值、测量人员、校对人、审核人等。
工业企业噪声监测
7、测量结果修正：噪声与背景噪声相差大于10分贝时，不修正，小于10分贝修正：3时修正-3；4-5时修正值-2；6-10时修正值为-1.
8、结果评价：各点单独评价。同一点按昼、夜进行评价。

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