第四章噪声与振动的评价及测量方法

1、环境噪声控制工程第四章 环境噪声与振动的评价及测量方法Chapter 4 环境噪声与振动的评价及测量方法 o4.1 噪声的评价量 o4.2 振动的评价量o4.3评价标准与法规o4.4 环境噪声测量方法o4.5 环境振动测量方法4.1 噪声的评价量噪声的评价量的建立原则：不同频率的声音对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同；。o 与人耳听觉特性有关的评价量，o 与心理情绪有关的评价量；o 与人体健康有关的标准；o 与室内人们活动有关的评价量几方面。4.1 噪声的评价量o 4.1.1 纯音的响度和响度级和等响曲线o 4.1.2 宽频带噪声响度

2、：斯蒂文斯响度o 4.1.3 A、B、C、D计权网络和计权声级o 4.1.4 等效连续A声级和昼夜等效声级o 4.1.5 累计百分数声级o 4.1.6 室内噪声评价o 4.1.7 噪度和感觉噪声级4.1 噪声的评价量o 4.1.8 航空噪声评价o 4.1.9 交通噪声指数o 4.1.10 噪声污染级及标准偏差o 4.1.11 噪声冲击指数o 4.1.12 噪声掩蔽o 4.1.13 语言清晰度指数和语言干扰级o 4.1.14 暴露声级和噪声暴露指数人耳的结构中耳及耳蜗展开示意图人耳的功能o 能接受2020000Hz，宽达11个倍频程的频带。o 灵敏度和动态范围大：可以听到接近于分子大小的微弱振动

3、，还可以听到是其1012倍强的声振动。o 人耳可以分辨1dB的声压级变化。o 具有滤波功能。“酒会效应”o 辨别声音的音色、音调、声源的方位。4.1.1 响度和响度级o 1.响度级：当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。4.1.1 响度和响度级o 2.等响曲线等响曲线：o 对于不同频率的声音，借助相对比较的方法，可以确定是否“一样响”。以具有给定声压级的1000Hz纯音作为基准，改变其他频率纯音的声压级，使它们听起来与基准纯音一样响。o 以声压级为纵坐标，频率为横坐标可以得到相以声压级为

4、纵坐标，频率为横坐标可以得到相应的一条曲线，叫做等响曲线。应的一条曲线，叫做等响曲线。 图4-1 等响曲线（双耳自由声场测听，前向入射）3. 响度响度 正常听者判断一个声音比响度级为40 phon参考声强响的倍数，规定为响度级为40 phon时响度为1sone。 响度是与主观轻响程度成正比的参量，它是定量反映声音响亮程度的主观量，它与正常者对声音的主观感受量成正比，符号为N，单位是“宋” (sone)。 响度与响度级的关系：NLN2log1040)40(1 .02NLN4.1.2 宽频带噪声响度：斯蒂文斯响度o 噪声掩蔽:由于噪声的存在，降低了人耳对另外一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生迁移的现

5、象叫做噪声掩蔽。 掩蔽值：听阈提高的分贝数。 掩蔽音对比其频率低的纯音掩蔽作用小，而对比其频率高的纯音掩蔽作用强。斯蒂文斯响度斯蒂文斯响度 对宽频带的噪声考虑了计权因素：响度指数最大的频带贡献最大，而其他频带由于最大响度指数频带声音的掩蔽效应，他们对总响度的贡献应乘上一个小于1的修正因子。 频带与修正因子的关系频带宽度倍频带1/2倍频带1/3倍频带修正因子F0.300.200.15倍频带是指上限与下限频率之比为倍频带是指上限与下限频率之比为2 2：1 1的频带。一个倍频带由其中心频率表的频带。一个倍频带由其中心频率表示，而倍频带的中心频率为上限与下限频率的几何平均值。示，而倍频带的中心频率为上

6、限与下限频率的几何平均值。图图4-2 斯蒂文斯响度指数曲线斯蒂文斯响度指数曲线斯蒂文斯响度计算方法：斯蒂文斯响度计算方法：测出各频带声压级；从图上查出各频带声压级应的响度指数；取其中最大值，将其从响度指数总和中扣除，乘以频带修正因子F，最后与最大值相加即得响度指数；mniimSSFSS1SP2log1040 4.1.3 A、B、C、D计权网络和计权声级4.1.3 计权声级o 1.计权声级计权声级： 为了使声音的客观量度和人耳的听觉主官感受近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。ApApLLL4.1.2 计权声级o 2

7、.计权网络计权网络： 是近似以人耳对纯音的响度即频率特性而设计的。 国际电工委员会规定了四种计权网络： A、B、C、Do 其中A、B、C分别模拟人耳对40、70、100方纯音的响应特性设置计权网络，使测量时接受到的声信号经网络滤波后按频率获得不同程度的衰减。从而模拟人耳对不同频率声音的敏感程度。o D声级是对航空噪声进行模拟。o 还有E计权和SI计权，E计权是根据响度计算方法作出来的，也叫做耳朵计权，SI是用于衡量噪声对语言干扰的。A A计权的频率响应与人耳对宽频带的声音计权的频率响应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，成为最广泛的评价参量的灵敏度相当，成为最广泛的评价参量P65 P65 例题例

8、题4.1.4等效连续等效连续A声级和昼夜等效声级声级和昼夜等效声级 2121)(1 . 01220212101lg10)(1lg10tttLttAeqdtttdtptpttLpA定义：等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。在同样的采样时间间隔下：0.10.1111110lg1010lg10pAAiiNNLLeqiiiLTN例题：某街道的每小时平均A声级随时间变化的实测结果如下，计算24小时内的等效连续A声级时间（h）平均A声级dB05445755711701113651318681821622123552324484.45.57.04.8555101010242

9、42410lg5102465.4eqLdB 昼夜等效声级昼夜等效声级oLd: 昼间（06:00-22:00)测得的噪声能量平均A声级；16小时。oLn: 夜间（22:00-06:00)测得的噪声能量平均A声级；8小时。)10(1 . 01 . 010311032lg10ndLLdnL4.1.5累计百分数声级累计百分数声级(统计噪声级统计噪声级)o 定义：它表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n%。 L90:本底噪声级； L50:中值噪声级； L10:峰值噪声级。60)(2901050LLLLeq L10=70dB，噪声级高于70dB的时间占10%。主要用于公路设计噪声限值的评价量。与等效连

10、续A声级的关系：4.1.6 室内噪声的评价量室内噪声的评价量o1.噪声标准曲线: 噪声标准（NC）曲线 更佳噪声标准（PNC）曲线 适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特别噪声环境要求的场所的设计。计算方法：o 测得的噪声各频带的声压级；o 将各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带对应的PNC曲线号数；o 其中最大号数即为所测环境的噪声评价值 。更佳噪声标准（PNC）曲线4.1.6室内噪声的评价量o 2.噪声评价数(NR)曲线 噪声评价数： 将1000Hz倍频带声压级值作为噪声评价数NR。 其他63Hz-8000Hz倍频带的声压级和NR的关系也可由下式计算：ipibNRaL求NR值的

11、步骤：o 测得的噪声各频带的声压级；o 将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带的NR值；o 取其中最大的NR值（取整数）；o 将最大值加1即为所测环境的NR值。4.1.7 与烦恼程度有关的评价量o1.噪度和感觉噪声级 噪度（Na）： 在中心频率为1 kHz的倍频带上，声压级为40dB的噪声的噪度为1呐 (noy)。 等感觉噪度曲线：1. 噪度和感觉噪声级 感觉噪声级(LPN)： 将噪度转换成分贝指标，称为感觉噪声级。nPNNL2log104013APNLL4.1.8 航空噪声评价：计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)1310lg1001 . 0NiLEPNiTPNL 用于

12、航空噪声评价中，对一段监测时间内飞行事件噪声的评价。 有效感觉噪声级（ L LEPNEPN ）：在感觉噪声级（ LPN ）的基础上，对持续时间和可听纯音及频率修正后，得到的量。计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)4 .39)(10321NNNLLEPNWECPN （ LEPN ）：N次飞行的有效感觉噪声级能量平均值。 N1：白天飞行次数， N2：傍晚飞行次数，N3：夜间飞行次数。4.1.9 交通噪声指数(TNI) 定义：定义：30)(4909010LLLTNI考虑到噪声气候的范围，本底噪声情况。 只适用于机动车辆噪声对周围环境干扰的评价，而且限于车流量较多及附近无固定声源的环境。4.1.10

13、 噪声污染级及标准偏差 用以评价噪声对人的烦恼程度的评价量用以评价噪声对人的烦恼程度的评价量 考虑受噪声影响的人口。4.1.11 噪声冲击指数 对单次或离散噪声事件进行评价。4.1.14 暴露声级和噪声暴露指数4.1.13 语言清晰度指数和语言干扰级o 1.语言清晰度: 音节清晰度S: 经过实验测得听者对音节所做出的正确响应与发送的音节总数之比的百分数。 语言清晰度指数（AI）： 若该音节为有意义的语言单位，则称为语言可懂度，即语言清晰度指数AI，表示一个正常的语言信号能为听者听懂的百分数。反映噪声对语言交流干扰程度的量o 语言清晰度指数与声音的频率有关；o 语言清晰度指数与背景噪声有关；o

14、语言清晰度指数与对话者之间的距离有关。2.语言干扰级语言干扰级: 语言干扰级（SIL）： 是对语言清晰度指数AI的简化，它是中心频率6004 800Hz的6个倍频带声压级的算术平均值。 更佳语言干扰级（PSIL）： 利用500、1 000、2 000Hz为中心频率的三个倍频带的平均声压级来表示语言干扰级，称为更佳语言干扰级PSIL。3 SILPSIL4.2 振动的评价量o 4.2.1 位移、速度、加速度o 4.2.2 振动加速度级o 4.2.3 振动级o 4.2.4 铅垂向Z振级VLZo 振动的强度o 振动的频率o 振动的方向o 振动的暴露时间4.3环境噪声的评价标准与法规o4.3.1 环境噪

15、声污染防治法o4.3.2 环境噪声标准环境噪声标准产品噪声标准环境噪声排放标准声环境质量标准卫生标准4.3.1 环境噪声污染防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法1996年10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条4.3.1 环境噪声污染防治法第一章 总则立法目的：保护和改善人们的生活环境，保障人体健康，促进经济和社会的发展。是制定各类噪声标准的基础。环境噪声及环境噪声污染含义适用范围4.3.1 环境噪声污染防治法内容：第二章 环境噪声污染防治的监督管理第三章 工业噪声污染防治第四章 建筑施工噪声污染防治第五章 交通运输噪声污染防治第六章 社会生活噪声污染防治第七章 法律责任4.3.

16、1 环境噪声污染防治法o国务院环境保护行政主管部门划分不同的功能区制定国家声环境质量标准，县级以上地方人民政府根据标准划分适用区域，并进行管理。o任何单位和个人都有保护声环境的义务。建设项目需执行“三同时制度”o产生环境噪声污染的，必须申报，并采取防治措施环境噪声标准o4.3.2声环境质量标准o4.3.3产品噪声标准o4.3.4环境噪声排放标准o4.3.5噪声卫生标准o4.3.6环境振动有关标准4.3.2 声环境质量标准1982年颁布试行年颁布试行城市区域环境噪声标准城市区域环境噪声标准，1993年经过一次修订，年经过一次修订，2008年进行了第二次修年进行了第二次修订订声环境质量标准声环境质

17、量标准GB3096-2008各类省环境功能区的环境噪声限值声环境功能区类别时段昼间夜间050401554526050365554a70554b70604.3.3 产品噪声标准J家用电器产品家用电器产品J办公用品办公用品J其他机电产品其他机电产品1.汽车定置噪声2.地铁车辆噪声标准3.摩托车和轻便摩托车噪声标准4.农用运输车、三轮汽车和低速货车标准家庭常用设备噪声家庭常用设备噪声 家庭常用设备噪声级范围dB洗衣机、缝纫机5080电视机、除尘器及抽水马桶6084钢琴6296通风机、吹风机5075电冰箱3058风扇3068食物搅拌器65804.3.3产品噪声标准a.汽车定置噪声 汽车定置：汽车不行驶

18、，发动机处于空载运转状态。 反映了车辆的排气噪声和发动机噪声情况。 汽车定置噪声限值对城市道路允许行驶的在用汽车规定了定置噪声的限值。各类车辆定置噪声A声级限值(dB)车辆类型燃料种类1998年1月1日前出厂1998年1月1日后出厂轿车汽油8785微型客车、货车汽油9088轻型客车、货车、越野车汽油 n4300r/min柴油9497100929598中、大型客车、货车汽油柴油9710395101大型货车额定功率N147kW10110599103b.地铁车辆噪声标准地点等级地面线路测量地下线路测量一级7484司机室二级三级77888790客室一级二级三级767982868992地铁电动车组司机室

19、和客室内允许的噪声级（LPA）(dB)4.3.4 噪声排放标准a.工业企业厂界环境噪声排放标准b.社会生活环境噪声排放标准c.建筑施工厂界噪声限值d.铁路及机场周围环境噪声标准4.3.4. 噪声排放标准1.工业企业厂界环境噪声排放限值 dB厂界外声环境功能区类别昼间夜间0504015545260503655547055对夜间噪声，频发噪声幅度不得超过10dB（A），偶发噪声幅度不得高于15dB（A）4.3.4. 噪声排放标准2.社会生活环境噪声排放标准2008年颁布实施社会生活环境噪声排放标准GB22337-2008厂界外声环境功能区类别昼间夜间050401554526050365554705

20、53.建筑施工厂界噪声限值不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级Leq)施工阶段主要噪声源昼间噪声限值夜间噪声限值土石方推土机、挖掘机、装载机7555打桩各种打桩机85禁止施工结构混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等7055装修吊车、升降机65554.铁路及机场周围环境噪声标准o 铁路边界噪声限值及测量方法o 机场周围飞机噪声环境标准适用区域标准值LWECPN(dB)一类区域70二类区域75机场周围飞机噪声标准值及适用区域 注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区。 二类区域：除一类以外的生活区。 a.工业企业噪声卫生标准b.工业企业设计卫生标准c.以噪声污染为主的工业企业卫生防护距离标准d.室内

21、环境噪声允许标准4.3.5 噪声卫生标准1.工业企业噪声卫生标准工业企业厂区内各类地点的噪声标准（A计权声级dB）序号地点类别噪声限值1生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪声8h）902高噪声车间设置的值班室、 无电话通话要求时观察室、休息室 有电话通话要求时 75703精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房704车间所属办公室、实验室、设计室（室内背景噪声级）705主控制室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室（室内背景噪声级）606厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室（包括试验、化验、计量室）（室内背景噪声级）607医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室（室内背景噪声

22、级）551.工业企业噪声卫生标准 车间内部容许噪声级（A计权声级dB）每个工作日噪声暴露时间（h）84211/21/41/81/16允许噪声级(dB)90939699102105108111最高噪声级115车间等效连续车间等效连续A声级的应用声级的应用o 对于非稳态噪声的工作环境或工作位置流动的情况，对于非稳态噪声的工作环境或工作位置流动的情况，根据测量规范的规定，应测量等效连续根据测量规范的规定，应测量等效连续A声级，或声级，或测量不同的测量不同的A声级和相应的暴露时间，然后按如下声级和相应的暴露时间，然后按如下方法计算等效连续方法计算等效连续A声级或者计算噪声暴露率。声级或者计算噪声暴露率

23、。o 等效连续等效连续A声级的计算是将一个工作日（声级的计算是将一个工作日（8h）内）内所测得的各所测得的各A声级从大到小分成八段排列，每段相声级从大到小分成八段排列，每段相差差5dB，以其算术平均作为中心声级表示，如，以其算术平均作为中心声级表示，如80dB表示表示7882dB的声级范围，的声级范围，85dB表示表示8387dB的声级范围，依次类推。低于的声级范围，依次类推。低于78dB的的声级可以不予考虑。声级可以不予考虑。车间等效连续A声级的应用(1)2108010lg480nnTneqLn12345678中心声级Li/dB80859095100105110 115暴露时间Tn/minT

24、1T2T3T4T5T6T7T8噪声暴露率：噪声暴露率：将暴露声级的时数除以该暴露将暴露声级的时数除以该暴露声级的允许工作的时数。声级的允许工作的时数。例题：某车间中，工作人员在一个工作日内噪声暴露的累积时间分别为90dB计4h，75dB计2h，100dB计2h，求该车间的等效连续A声级。(3 1)(5 1)2210240101208010lg94.7480eqLdB2.工业企业设计卫生标准作业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）8854882911941/2971/41001/81033.以噪声污染为主的工业企业卫生防护距离标准3.以噪声污染为主的工业企业卫生防护距离标

25、准4.室内环境噪声允许标准P96 表4-26我国民用建筑室内允许噪声级建筑物类型建筑物类型房间功能或要求房间功能或要求 允许噪声级允许噪声级L LpApA ( (dB)dB)特级特级一级一级二级二级三级三级医院医院病房、休息室病房、休息室门诊室门诊室手术室手术室测听室测听室-404055554545252545455555454525255050606050503030住宅住宅卧室、书房卧室、书房起居室起居室-404045454545505050505050学校学校有特殊安静要求有特殊安静要求一般教室一般教室无特殊安静要求无特殊安静要求-4040-5050-5050旅馆旅馆客房客房会议室会议室

26、多用途大厅多用途大厅办公室办公室餐厅、宴会厅餐厅、宴会厅35354040404045455050404045454545505055554545505050505555606055555050-5555-b.室内环境噪声允许标准a.振动暴露标准b.城市区域环境振动标准c.住宅建筑室内振动限值4.3.6 环境振动有关标准4.4 环境噪声监测方法o 4.4.1声环境质量测量o 4.3.2工业企业噪声测量o 4.3.3交通噪声测量o 4.4.4 公共场所噪声测量4.4.1声环境质量监测1. 定点监测o 测点选择o 测量方法o 评价方法：某一区域的环境噪声平均水平噪声污染的时间分布规律SSLLinii14.4.1城市区域环境噪声测量2. 普查监测法（网格测量法）o 网格划