二次结构噪声的评价

二次结构噪声的预测、评价和控制

概述1863年世界上第一条地铁：英国伦敦上海和北京的城市轨道交通运营里程已居世界城市前两位。1900年，投诉英国伦敦中央铁道（现在的伦敦地铁中央线）。

振动源和传播交通（铁路、城市轨道交通和公路）施工（基础挖掘、隧道开凿、打桩、强夯、爆破）工业地震连续或不完全连续：工业永久性的间歇：交通有限持续时间的（非永久性的、独立的或偶发）：施工传播路径：大地—建筑基础—建筑结构（墙、柱、楼板、天花板）。部分频率成分可听“隆隆声”。固体传声—空气传声。床结构—骨传导—很低水平的二次噪声。伦敦惠林顿医院建筑物基础隔振：橡胶支座室内二次噪声的概念与空气噪声和建筑物振动相比，室内二次噪声领域的研究和标准远没有那么成熟和深入，甚至连名词都未统一。什么是二次噪声？（1）狭义室内二次噪声：由于大地振动、建筑物内服务设备振动引起建筑物振动而产生的室内噪声。（2）广义室内二次噪声：门窗关闭时室内的总噪声狭义室内二次噪声室外空气噪声透射到室内的噪声建筑物内噪声源产生的建筑物结构噪声常见：地下列车的“隆隆声”、建筑服务设备、铁路地铁挖掘施工、重型车辆、航空器、爆破（空气超压）。建筑物内的一些物体（例如玻璃、餐具、窗户、灯具、装饰物、家具和建筑附属设施）辐射出的较高频率噪声（嘎嘎声），一般不予讨论，很难量化和预测，且容易整治。轨道交通地下线，空气噪声被隧道屏蔽；地面线和高架线，二次噪声被空气噪声掩蔽，但当空气噪声减小：声屏障、背向线路的房间。人对二次结构噪声的反应：睡眠障碍、活动障碍（妨碍精细活动）、烦恼烦躁、恐惧等。声学环境要求较高：影剧院、音乐厅、电视演播室、录（播）音室，应单独研究。不介绍轨道交通高架线桥梁振动辐射出的结构噪声。不介绍室内二次噪声限值标准。

低频声：10/20Hz~200/250Hz。人耳听力敏感度在低频降低，对声音的主观感受也有变化。20Hz是人听觉的下限截止频率，但是高敏感度的人可以听见20Hz以下的声音。

影响：烦恼、神经衰弱、失眠、闹鬼。

低频噪声ISO标准只给出了20Hz以上的听阈，学者补充了20Hz以下。低频噪声在室内更为显著。在室外，低频噪声易被中高频噪声所掩蔽，例如公路噪声。室外的中高频噪声传到室内时，由于建筑结构的隔离而衰减。当远离噪声源时，低频噪声也逐渐占优，高频噪声更易被空气或地面衰减。A计权和C计权是声级最常用的两种频率计权，分别基于40phon和100phon等响曲线。广泛使用的A计权在200Hz以下衰减最多，低估了低频噪声的烦恼，当A计权声级相同时，低频噪声的感觉比宽带噪声大，用A计权评价低频噪声是不恰当的。低频噪声低频噪声的两种准则限值：（1）计权声级（2）基于频率分析的限值曲线。丹麦推荐采用10~160Hz范围的A声级LpA,LF，其限值（脉冲噪声采用5dB修正值）比通常的LpA

限值低5~15dB。采用单一数值会隐藏烦恼的噪声频率特性。ISO、丹麦、德国、日本、荷兰、波兰、瑞典、英国定义了1/3倍频程限值（听阈）曲线。但是，它们在频率范围和可接受值有差异。

判别低频噪声方法

—C计权和A计权的差值瑞典标准：LpCeq-LpAeq>15~20dB。须分析噪声频率，按1/3倍频带31.5~200Hz的分频不计权声级参考曲线（接近听阈）评价。德国导则：LCeq-LAeq>20dB时，限值降低5dB

。德国一些州法院支持德铁的观点，对铁路不执行降低5dB；但巴伐利亚州等州要求降低5dB。德国标准：LCeq-LAeq>15dB时，要评价8~125Hz感知-超过最大差值1/3倍频程声压级和总感知-超过声级。噪声和振动联合作用的影响。

国外室内二次噪声的标准、法规室内二次噪声的范畴、描述符、频率范围、频率计权、时间常数、测量方法。各国未达成一致。国际标准化组织ISO西方发达国家：美国、英国、德国、挪威、西班牙、奥地利、意大利、荷兰、瑞典、瑞士、丹麦、波兰、日本大地振动引起的室内二次噪声的标准、法规较少，而室内通风空调噪声、广义二次噪声较多。但感受是一样的。国外相关标准、法规的适用范围国家和组织标准、法规和导则适用范围ISOISO14837-1:2005轨道系统引起的地传噪声和振动奥地利ÖNORMS9012:2010路基交通引起的建筑物振动（振动和结构噪声）德国TALärm(1998)DIN45680:2011建筑配套服务设备的噪声（包括低频噪声）意大利D.P.C.M.5-12:1997噪声法规（建筑配套服务设备）荷兰NSG-Richtlijn(1999)低频噪声西班牙RealDecreto1307/2007噪声法规（区划、质量和辐射）瑞典SOSFS1996:7SOSFS2005:6SS25263:1996SS-ENISO16032:2004室内噪声瑞士BEKS:1999建筑物内的铁路振动和地传噪声英国Crossrail’sCodeofConstruction(contractualguidelines)铁路施工和运营的地传噪声挪威Forurensningsforskriften(1979)室内振动和噪声（包括地铁运营振动引起的室内噪声和振动）美国FRA(2012)FTA(2006)噪声和振动影响评价（铁路和城市轨道交通项目）频率范围、频率计权和时间常数ISO建筑物损伤标准：室内声学的建筑物结构振动频率5~500Hz。ISO建筑声学标准、英国振动标准：室内二次噪声的频率范围为30~100Hz。国家和组织频率范围（Hz）频率计权时间常数ISO16~250A慢奥地利16~125A慢德国8~125A和C快意大利20~100A慢荷兰20~100A慢西班牙/A和C/瑞典31.5~200A和C快瑞士/A/英国/A慢挪威20~500A/美国/A慢最宽：5~500Hz集中：20~125Hz我国：16~200Hz描述符和测量国家和组织描述符测量ISO最大声级LAmax(dB)等效声级LAeq

（每个事件或更长的时间，例如1h）靠近房间中央（预测时也是）奥地利最大声级LAmax(dB)，噪声最大的列车；等效声级LAeq(dB)，所有列车测量或按照ONR199005:2008通过楼板振动计算德国等效声级LAeq(dB)，每1h/意大利最大声级LAmax(dB)/荷兰参考曲线等效声级LAeq(dB)噪声最容易察觉的位置（卧室或起居室的任何位置），或者在房间角落距离两面墙0.2-0.5m（两面墙均无门、窗、橱柜）西班牙等效声级Ld/e/n(dB)/瑞典参考曲线最大声级LAmax(dB)距离房间角落0.5m瑞士等效声级LAeq（昼间和夜间）/英国最大声级LAmax(dB)最容易引起烦恼的位置挪威等效声级LAeq24h

(dB)

推荐在地下室测量，以减小室外空气噪声的贡献美国最大声级LAmax(dB)/室内二次噪声的描述符

两种描述符：

1.多数国家：A计权最大声级LAmax（时间常数-慢），尽管形式有所不同。当二次噪声较大时，瑞典建议采用C计权。2.少数国家：A计权等效声级，如瑞士、西班牙和挪威。瑞士：LAeq(dB)，昼间（8h），夜间（噪声最大的1h）。西班牙：Ld(dB)，昼间；Le(dB)，傍晚，修正值+5dB；Ln(dB)，夜间，修正值+10dB。挪威：A计权等效声级，但地铁设计标准采用了更严格的A计权最大声级（时间常数-快）。最大声级和等效声级需要同时评价（例如ISO、欧盟指令2002/49/EC、奥地利、挪威和瑞典）（1）最大声级：睡眠干扰（睡眠品质）（2）等效声级：烦恼（生活品质）欧盟指令2002/49/EC报告还推荐在欧盟范围内采用通用限值（摘录）：（1）LAmax32dB（室内，睡眠—多导睡眠描记，时间常数-快）

（2）Lden42dBA（室外，烦恼和干扰，一年24h的等效声级，傍晚修正值为+5dB，夜间修正值为+10dB）（3）Ln42dBA（室外，一个夜间8h的等效声级，自我报告睡眠干扰）室内二次结构噪声的测量

—复杂性和不确定性狭义二次噪声常常被其他声源产生的环境噪声所掩盖，故其单值确定是困难的或者不可能的，除非室外噪声较小、门窗隔声良好、建筑物内无明显激励起建筑物振动的噪声源。挪威推荐在地下室测量。而广义二次噪声易测量。室内二次噪声，反射、驻波，声压空间和时间不均匀、不确定，最高可达10~20dB，常见3dB，频率越低越显著。墙的特性、尺寸和吸收（家具、墙面和地板覆盖层等）等对不确定性均有贡献。测量位置（1）接近房间中央处：ISO轨道交通，低估

(2)房间内最容易引起烦恼处、房间角落：ISO振动、荷兰、瑞典、英国（3）不大于10m2的房间中央、角落测量:ISO建筑声学多测点、可重复性、房间内空间平均声级。中国相关标准和导则国标《民用隔声设计规范》和《民用建筑设计通则》中规定的室内允许噪声是广义二次噪声。单一隔声参数，1/3倍频程中心频率100~3150Hz。奠基性标准2009年，吴永芳，JGJ/T170《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值和测量方法标准》2008年，辜小安，HJ453《环境影响评价技术导则—城市轨道交通》采用了1987年多伦多地铁的二次噪声预测公式。我国标准HJ453：城市轨道交通地下线环境振动的评价距离是60m，而室内二次噪声仅为10m，矛盾。英国、美国标准：在非常安静的房间内，不能觉察到振动，但可能听见固体传播的噪声。挪威奥斯陆地铁：

11栋房屋距离地铁线路在9~27m。室内振动只有1栋超标（距离13m）室内二次噪声LAFmax有6栋超标1~13dB，按照超标量由大到小排序，距离分别为10m、16m、19m、27m、16m、9m，还有2栋与限值相等，距离分别为13m、15m。广州、北京、上海地铁测试：16m、25m、38m

二次噪声的10m评价距离应适当扩大，注意我国住宅建筑结构与欧美的差异。二次结构噪声的预测中国HJ453-2008《环境影响评价技术导则城市轨道交通》

室内二次噪声的预测公式（楼板振动加速度）

1987年多伦多地铁美国联邦交通管理局、联邦铁路管理局

FTA（2006）和FRA（2005）

《噪声和振动影响评价指南手册》LA=Lv+Krad+KA-wt

LA为1/3倍频程声压级；

Lv为1/3倍频程均方根振动速度级

Krad为与振动转化为声压级和房间内的吸声量有关的调整系数（当Lv的参考速度为2.54×10-8m/s时，典型住宅房间的Krad为0dB）

KA-wt为1/3倍频程A计权调整系数FRA（2012）将Krad由0dB修改为-5dB。与频率有关的楼板垂向振动速度预测室内二次噪声。欧洲，2012年，分析了瑞士和德国铁路的大量实测数据（德国800栋房屋）、结合建筑声学理论室内二次结构噪声与室内楼板振动速度的关系：

①混凝土楼板：Lpmeans=Lvmeans+4，Lpav=Lvmeans+7②轻型木楼板：Lpmeans=Lvmeans－6