1、 聊城大學環境與規劃學院聊城大學環境與規劃學院李李 聰聰2013.11.12本課內容本課內容本章的重點難點本章的重點難點5.5 聲環境影響預測聲環境影響預測5.5.1 預測的基礎資料預測的基礎資料5.5.2 預測的范圍和預測點布置預測的范圍和預測點布置5.5.3 預測步驟預測步驟5.5.4 噪聲傳播過程中的衰減噪聲傳播過程中的衰減2. 噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法采用不同的噪聲評價量，其噪聲衰減計算采用采用不同的噪聲評價量，其噪聲衰減計算采用不同的公式。常用的有以下兩種：倍頻帶衰減不同的公式。常用的有以下兩種：倍頻帶衰減和和A A聲級衰減。聲級衰減。 現

2、場監測常用現場監測常用 63638000Hz8000Hz間間8 8個倍頻帶，個倍頻帶，所取得的倍頻帶數據以所取得的倍頻帶數據以LoctLoct表示。表示。2. 噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法噪聲戶外傳播聲級衰減計算（計算分兩步）噪聲戶外傳播聲級衰減計算（計算分兩步） (1) (1)計算預測點的倍頻帶聲壓級計算預測點的倍頻帶聲壓級： 0divbaratmexcrefoctoctoctoctoct roctrLLAAAAdivoctA 0refoctrL oct rLbaroctAatmoctAexcoctA距聲源距聲源r處的倍頻帶聲壓級處的倍頻帶聲壓級參考位

3、置參考位置r0處的倍頻帶處的倍頻帶聲壓級聲壓級聲波幾何發散引起的倍頻聲波幾何發散引起的倍頻帶衰減量帶衰減量遮擋物引起的倍頻帶遮擋物引起的倍頻帶 衰減量衰減量空氣吸收引起的倍頻帶空氣吸收引起的倍頻帶衰減量衰減量倍頻帶的附件衰減量倍頻帶的附件衰減量2. 噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法噪聲戶外傳播聲級衰減計算的基本方法 (2) (2)在倍頻程頻帶聲壓級測試有困難時，可用在倍頻程頻帶聲壓級測試有困難時，可用A A聲級聲級計算：計算： e ex xt ta at tm mb ba ar rd di iv vr re ef fA AA AA AA AA AA Ar rL Lr rL L ) )( ()

4、 )( (0 0, ,3. 點聲源的幾何發散衰減點聲源的幾何發散衰減噪聲在傳播過程中由于距離增加而引起的幾何噪聲在傳播過程中由于距離增加而引起的幾何發散衰減與噪聲固有的頻率無關。發散衰減與噪聲固有的頻率無關。2110lg4diVAr(1)(1)點聲源隨傳播距離增加引起的衰減值：點聲源隨傳播距離增加引起的衰減值：式中：式中：AdiV距離增加產生衰減值，距離增加產生衰減值，dB；r點聲源至受聲點的距離，點聲源至受聲點的距離，m；3. 點聲源的幾何發散衰減點聲源的幾何發散衰減v（1）無指向性點聲源幾何發散衰減的基本公式：）無指向性點聲源幾何發散衰減的基本公式：對自由空間：對自由空間：對半自由空間：對

5、半自由空間：v（2）有指向性聲源幾何發散衰減的計算公式：）有指向性聲源幾何發散衰減的計算公式： 計算公式同無指向性聲源相同，但公式中的各個計算公式同無指向性聲源相同，但公式中的各個物理量必須是同一方向上。物理量必須是同一方向上。)/lg(200)()(0rrLLrr11lg20)(rLLWrA8lg20)(rLLWrA)/lg(200rrAdiv4. 線聲源的幾何發散衰減線聲源的幾何發散衰減（1 1）無限長線聲源隨傳播距離增加引起的衰減值為）無限長線聲源隨傳播距離增加引起的衰減值為如為如為A聲級，則有：聲級，則有：)/lg(100)()(0rrLLrr)/lg(100)()(0rrLLrArA

6、4. 線聲源的幾何發散衰減線聲源的幾何發散衰減8)2arctan(1lg10)(0rlrLrLWp在線聲源垂直平分線上，距聲源在線聲源垂直平分線上，距聲源r處的聲級為：處的聲級為：（2）有限長線聲源的衰減）有限長線聲源的衰減rL0/2L0L0/2v當當rl0且且r0l0時，上式可簡化為：時，上式可簡化為： 即可當作點聲源處理。即可當作點聲源處理。v當當rl0/3且且r0l0/3時，上式可簡化為：時，上式可簡化為： 即在近區場，有限長線聲源可當作無限長線聲源處理。即在近區場，有限長線聲源可當作無限長線聲源處理。v當當l0/3rl0且且l0/3r0l0時，可以近似計算：時，可以近似計算：)/lg(

7、200)()(0rrLLrprp)/lg(100)()(0rrLLrprp)/lg(150)()(0rrLLrprp練習題（練習題（掌握掌握）n1已知某線聲源長已知某線聲源長10km，在距線聲源，在距線聲源10m處處測得的噪聲值為測得的噪聲值為90dB,則則30m處測得的噪聲為？處測得的噪聲為？無限長線聲源。無限長線聲源。n2有一列有一列500m火車正在行駛。其距鐵路中心火車正在行駛。其距鐵路中心線線20m處測的聲壓級處測的聲壓級90dB，距鐵路中心線，距鐵路中心線40m處有一居民樓，則該居民樓的聲壓級是處有一居民樓，則該居民樓的聲壓級是-n無限長線聲源無限長線聲源n3、有一列、有一列500m

8、火車正在行駛。其距鐵路中火車正在行駛。其距鐵路中心線心線600m處測的聲壓級處測的聲壓級70dB，距鐵路中心線，距鐵路中心線1200m處有一療養院，則該療養院的聲壓級處有一療養院，則該療養院的聲壓級是是-n4、有一列、有一列600m火車正在行駛。其距鐵路中火車正在行駛。其距鐵路中心線心線250m處測的聲壓級處測的聲壓級65dB，距鐵路中心線，距鐵路中心線500m處有一居民樓，則該居民樓的聲壓級是處有一居民樓，則該居民樓的聲壓級是-5. 面聲源的幾何發散衰減面聲源的幾何發散衰減面聲源隨傳播距離的增加引起的衰減值與面源形狀面聲源隨傳播距離的增加引起的衰減值與面源形狀有關有關例如，一個許多建筑機械的

9、施工場地：例如，一個許多建筑機械的施工場地：設面聲源短邊是設面聲源短邊是a，長邊是，長邊是b，隨著距離的增加，引，隨著距離的增加，引起其衰減值與距離起其衰減值與距離r的關系為：的關系為：當當rr a/ ，在，在r處，距離處，距離r每增加一倍，每增加一倍，Adiv(03)dB；當當br b/ ，在，在r處，距離處，距離r每增加一倍，每增加一倍，Adiv(36)dB；當當rb，在，在r處，距離處，距離r每增加一倍，每增加一倍， Adiv 6dB。6. 遮擋物引起的衰減遮擋物引起的衰減第一類第一類是實體障礙物（亦稱聲屏障），因其傳聲損失是實體障礙物（亦稱聲屏障），因其傳聲損失L LTLTL一般一般3

10、4dB34dB，因此可以完全不考慮其透射聲能，只，因此可以完全不考慮其透射聲能，只需考慮繞射（衍射）聲能，其衰減量由繞射的聲程差需考慮繞射（衍射）聲能，其衰減量由繞射的聲程差決定；決定；第二類第二類是稀疏障礙物，透射聲能不可忽略，衰減量極是稀疏障礙物，透射聲能不可忽略，衰減量極少，如樹林帶；少，如樹林帶；第三類第三類是封閉隔墻，其特點是隔墻對聲源形成封閉包是封閉隔墻，其特點是隔墻對聲源形成封閉包圍，產生一定的混響效果，其衰減量不可直接疊加到圍，產生一定的混響效果，其衰減量不可直接疊加到其它衰減量上，需要單獨計算。其它衰減量上，需要單獨計算。 （1 1）薄屏障在點聲源聲場中引起的聲衰減計算）薄屏

11、障在點聲源聲場中引起的聲衰減計算 推薦的計算方法是：推薦的計算方法是：a. a. 首先計算三個傳播途徑的聲程差首先計算三個傳播途徑的聲程差1 1、2 2、3 3和相應的和相應的菲涅爾數菲涅爾數N N1 1、N N2 2、N N3 3。b.b. 聲屏障引起的衰減量按下式計算：聲屏障引起的衰減量按下式計算：定義定義=SO+OP-SP=SO+OP-SP為聲程為聲程差，差，N=2/N=2/為菲涅爾數，為菲涅爾數，其中其中為聲波波長為聲波波長 推薦的計算方法是推薦的計算方法是 a. a. 首先計算菲涅爾數首先計算菲涅爾數N N（只計算（只計算N1N1） b. b. 按導則圖所示的曲線，由按導則圖所示的曲

12、線，由N N值查出相應的衰減量。值查出相應的衰減量。（2 2）無限長薄屏障在無限長線聲源聲場中引起的衰減）無限長薄屏障在無限長線聲源聲場中引起的衰減21注意事項：注意事項：（1）對鐵路列車、公路上汽車流，在近場條件下，）對鐵路列車、公路上汽車流，在近場條件下，可作無限長聲源處理；當預測點與聲屏障的距離遠小于可作無限長聲源處理；當預測點與聲屏障的距離遠小于屏障長度時，屏障可當無限長處理。屏障長度時，屏障可當無限長處理。（2）當計算出的衰減量超過）當計算出的衰減量超過25dB，實際所用的衰減，實際所用的衰減量應取其上限衰減量量應取其上限衰減量25dB。 綠化林帶并不是有效的聲屏障。從原理上來看，綠

13、化林帶并不是有效的聲屏障。從原理上來看，有孔隙的稀疏障礙物（如樹林）幾乎不能起隔聲作用，有孔隙的稀疏障礙物（如樹林）幾乎不能起隔聲作用，因為其隔聲損失因為其隔聲損失L LTLTL約為約為0 0，聲波透射能力極強。，聲波透射能力極強。 密集的林帶對寬帶噪聲典型的衰減量是每密集的林帶對寬帶噪聲典型的衰減量是每10m10m衰減衰減12dB(A12dB(A），密集的綠化林帶對噪聲的最大衰減量一般），密集的綠化林帶對噪聲的最大衰減量一般不超過不超過10dBA.10dBA.。 注意：注意：這里僅指綠化林高度可以形成聲屏障情況這里僅指綠化林高度可以形成聲屏障情況下的聲衰減，一般要求綠化林高于聲線下的聲衰減，

14、一般要求綠化林高于聲線1 1米以上。如果米以上。如果是草地、矮灌木等綠地，則作為地面附加衰減考慮。是草地、矮灌木等綠地，則作為地面附加衰減考慮。（3 3）綠化樹林帶的影響）綠化樹林帶的影響當噪聲從室內向室外傳播，或者從一個房間通過當噪聲從室內向室外傳播，或者從一個房間通過隔墻傳到另一個房間，因隔墻本身會影響到聲場隔墻傳到另一個房間，因隔墻本身會影響到聲場（造成混響），所以實際降噪量（造成混響），所以實際降噪量NRNR與隔墻本身的傳與隔墻本身的傳聲損失聲損失L LTLTL有所不同。有所不同。特殊地，如果接受室是一個敞開的空間，即室內特殊地，如果接受室是一個敞開的空間，即室內聲源向室外傳播的這種情

15、況，因此有：聲源向室外傳播的這種情況，因此有：NRLNRLTLTL-10lg(1/4)=L-10lg(1/4)=LTLTL+6+6 L LTLTL隔墻的傳聲損失隔墻的傳聲損失（4 4） 封閉隔墻封閉隔墻 7. 空氣吸收引起的衰減空氣吸收引起的衰減0()100octatmrrA式中：式中：r預測點距聲源的距離預測點距聲源的距離 r0參考位置距離參考位置距離 a每每100米空氣吸收系數米空氣吸收系數衰減規律：衰減規律：8.附加衰減附加衰減附加衰減包括空氣附加衰減和地面附加衰減。附加衰減包括空氣附加衰減和地面附加衰減。按導則規定，在噪聲環境影響評價中，不考慮按導則規定，在噪聲環境影響評價中，不考慮風

16、、溫度梯度以及霧引起的空氣附加衰減。風、溫度梯度以及霧引起的空氣附加衰減。需考慮地面附加衰減的情況：需考慮地面附加衰減的情況：（1）預測點距聲源）預測點距聲源50m以上；以上；（2）聲源（或聲源的主要發聲部位）距地面高）聲源（或聲源的主要發聲部位）距地面高度和預測點距地面高度的平均值小于度和預測點距地面高度的平均值小于3m；（3）聲源與預測點之間的地面被草地、灌木等）聲源與預測點之間的地面被草地、灌木等覆蓋（軟地面）。覆蓋（軟地面）。地面效應引起的附加衰減量計算：地面效應引起的附加衰減量計算： 注意：注意： 1.地面效應引起的附加衰減量上限為地面效應引起的附加衰減量上限為10dB 2.如聲屏障

17、和地面效應同時存在，同時作用的衰減如聲屏障和地面效應同時存在，同時作用的衰減 量之和的上限為量之和的上限為25dB)/lg(50rrAexc5.5 公路噪聲預測公路噪聲預測（1）美國聯邦公路管理局公路噪聲預測模式）美國聯邦公路管理局公路噪聲預測模式 將公路上汽車按照車種將公路上汽車按照車種(大，中，小型大，中，小型)分類，先求出某分類，先求出某一類車輛的小時等效聲級：一類車輛的小時等效聲級： 30,lg10lg10lg10211000SDDTSDNLhLaaiiEieqi式中：式中：Leq( (h) )i第第i類車的小時等效聲級，類車的小時等效聲級，dB( (A) )； (L0)Ei第第i類車

18、的參考能量平均輻射聲級，類車的參考能量平均輻射聲級，dB( (A) )； Ni在指定的時間在指定的時間T( (1h) )內通過某預測點的第內通過某預測點的第i類車流量；類車流量； D0測量車輛輻射聲級的參考位置距離，測量車輛輻射聲級的參考位置距離，D0=15m； D從車道中心到預測點的垂直距離，從車道中心到預測點的垂直距離，m； Si第第i類車的平均車速，類車的平均車速，km/h； T計算等效聲級的時間，計算等效聲級的時間，1h； a地面覆蓋系數，取決于現場地面條件，地面覆蓋系數，取決于現場地面條件，a=0或或a=0.5； S由遮擋物引起的衰減量，由遮擋物引起的衰減量，dB( (A) )； a

19、代表有限長路段的修正函數。代表有限長路段的修正函數?；旌宪嚵髂Ｊ降牡刃暭壥菍⒏黝愜嚵鞯刃暭壇B加求得。如混合車流模式的等效聲級是將各類車流等效聲級疊加求得。如果將車流分成大、中、小三類車，那么總車流等效聲級為：果將車流分成大、中、小三類車，那么總車流等效聲級為： 3211 . 01 . 01 . 010lg1010lg1010lg10hLhLhLeqeqeqeqTL該模式應用注意事項：該模式應用注意事項：預測點與車道中心的距離預測點與車道中心的距離D必須大于必須大于15m；模式的預測誤差一般在模式的預測誤差一般在2.5dB范圍；范圍；該模式未考慮道路坡度和路面粗糙度引起的修正；該模式未考慮道

20、路坡度和路面粗糙度引起的修正；某一類車的參考能量平均輻射聲級數據必須經過嚴格測試獲得某一類車的參考能量平均輻射聲級數據必須經過嚴格測試獲得模式既適用于大車流量，也適用于小車流量模式既適用于大車流量，也適用于小車流量卡車在上坡時，會引起噪聲增大，可進行修正卡車在上坡時，會引起噪聲增大，可進行修正特殊模式特殊模式:如果預測點與某段車道的垂直距離小于如果預測點與某段車道的垂直距離小于15m或預或預測點位于某段車道的延長線上，則預測模式不成立。如果預測點位于某段車道的延長線上，則預測模式不成立。如果預測點與所考慮車道兩端的最近距離仍大于測點與所考慮車道兩端的最近距離仍大于15m，那么預測式，那么預測式

21、成為：成為： 3 30 01 11 1l lg g1 10 0l lg g1 10 01 10 01 10 00 00 0 a af fa an ni ii iE Ei ie eq qR RD DR RD Da aT TS SD DN NL Lh hL Li i式中：式中：Rn、Rf分別為預測點與該車道兩端分別為預測點與該車道兩端的近端距離和遠端距離。只有當的近端距離和遠端距離。只有當Rn15m時，上時，上式才成立。式才成立。（2）國家環?？偩滞扑]的公路預測模式）國家環保總局推薦的公路預測模式公路上行駛的機動車輛分為三類，重型車公路上行駛的機動車輛分為三類，重型車H，中型車，中型車M，小型車，

22、小型車S。各類機動車輛距行駛路面中心線各類機動車輛距行駛路面中心線7.5m處的平均輻射噪處的平均輻射噪聲級，可按下列格式計算：聲級，可按下列格式計算： 小型車小型車 LS=59.3+0.23V 中型車中型車 LM=62.6+0.32V 大型車大型車 LH=77.2+0.18V式中：式中：V車輛平均行駛速度，車輛平均行駛速度，km/h。設計車速為設計車速為100km/h、120km/h時，時，V為設計車速的為設計車速的65%設計車速為設計車速為80km/h時，時，V為設計車速的為設計車速的90%；設計車速為設計車速為60km/h時，時，V為設計車速的為設計車速的100%。第第i類車輛行駛于晝間或

23、夜間，使預測點接受到的交類車輛行駛于晝間或夜間，使預測點接受到的交通噪聲值為：通噪聲值為：135 . 7lglg101SrKTVQLLaiiieqi式中：式中：Li第第i類車輛距行駛路面中心類車輛距行駛路面中心7.5m處的平均輻射噪聲級；處的平均輻射噪聲級；Qi第第i類車輛的車流量；類車輛的車流量；Vi第第i類車輛平均車速，類車輛平均車速，km/h；T評價小時數，這里取評價小時數，這里取1h；r預測點距路面中心距離，預測點距路面中心距離，m；K車流密度修正系數，按線車流密度修正系數，按線-點聲源考慮，取點聲源考慮，取1020；a地面吸收、衰減因子；地面吸收、衰減因子；S附加衰減，含筑路面性質、

24、坡度、屏障影響。附加衰減，含筑路面性質、坡度、屏障影響。32各類車輛總交通噪聲在預測點各類車輛總交通噪聲在預測點r的預測值可寫為：的預測值可寫為：niLeqeqiTL11 . 0101lg10交式中：式中：Leqi第第i類車輛在預測點類車輛在預測點r處的噪聲值，處的噪聲值，dB(A) 5.6 5.6 鐵路噪聲預測鐵路噪聲預測（1 1）比例預測法）比例預測法 比例預測法的應用條件：比例預測法的應用條件： 列車通過速度基本不變；列車通過速度基本不變； 鐵路干線兩側建筑物分布狀況不變；鐵路干線兩側建筑物分布狀況不變； 列車噪聲輻射特性不變；列車噪聲輻射特性不變； 機車鳴笛位置基本不變；機車鳴笛位置基

25、本不變； 主要受鐵路噪聲的影響。主要受鐵路噪聲的影響。比例預測法的基本計算公式如下：比例預測法的基本計算公式如下： 1 12 23 31 1. .0 03 31 11 12 22 21 12 210101 1lglg1010N NN NK KK KB BKAKAB BKAKAL LL LL Leqeqeqeq1 11 11 1p pp pL LN NA A 2 22 22 2p pp pL LN NA A 1 11 11 1f ff fL LN NB B 2 22 22 2f ff fL LN NB B 式中：式中：Leq1改擴建前某預測點的等效聲級，改擴建前某預測點的等效聲級，dB(A)；L

26、eq2改擴建后某預測點的等效聲級，改擴建后某預測點的等效聲級，dB(A)；N1改擴建前列車日通過列數；改擴建前列車日通過列數；N2改擴建后列車日通過列數；改擴建后列車日通過列數；A1改擴建前客運列車日通過總長度，改擴建前客運列車日通過總長度，m；A2改擴建后客運列車日通過總長度，改擴建后客運列車日通過總長度，m；B1改擴建前貨運列車日通過總長度，改擴建前貨運列車日通過總長度，m；B2改擴建后貨運列車日通過總長度，改擴建后貨運列車日通過總長度，m；Np1改擴建前客車日通過列數；改擴建前客車日通過列數；35Np2改擴建后客車日通過列數；改擴建后客車日通過列數；Nf1改擴建前貨車日通過列數；改擴建前

27、貨車日通過列數；Nf2改擴建后貨車日通過列數；改擴建后貨車日通過列數；Lp1改擴建前客運列車平均長度，改擴建前客運列車平均長度，m；Lp2改擴建后客運列車平均長度，改擴建后客運列車平均長度，m；Lf1改擴建前貨運列車平均長度，改擴建前貨運列車平均長度，m；Lf2改擴建后貨運列車平均長度，改擴建后貨運列車平均長度，m；L改擴建前后路軌的輪軌噪聲輻射級差，改擴建前后路軌的輪軌噪聲輻射級差，dB( (A) )，L= Lr2- Lr1；211 . 01 . 01010LLK 231 . 031 . 031010LLtK K、K3噪聲輻射能量比。噪聲輻射能量比?？?、貨列車輻射噪聲能量比：客、貨列車輻射噪

28、聲能量比： 式中：式中：L1、L2分別為客車和貨車的輻射噪聲級，分別為客車和貨車的輻射噪聲級，dB( (A) )； 鳴笛噪聲輻射能量比：鳴笛噪聲輻射能量比：式中：式中：L3列車鳴笛噪聲平均聲級，列車鳴笛噪聲平均聲級，dB( (A) )；t3鳴笛噪聲作用時間，鳴笛噪聲作用時間，s；T測量總時間，測量總時間，s；Leq1改擴建前某預測點的等效聲級，改擴建前某預測點的等效聲級，dB( (A) )。37（2）模式預測法）模式預測法把鐵路各類聲源簡化為點聲源和線聲源，分別進行計算。把鐵路各類聲源簡化為點聲源和線聲源，分別進行計算。對于點聲源：對于點聲源：LrrLLpp00lg20式中：式中：Lp測點的聲

29、級（可以是倍頻帶聲壓級或測點的聲級（可以是倍頻帶聲壓級或A聲聲級）；級）； Lp0參考位置參考位置r0處的聲級（可以是倍頻帶聲壓處的聲級（可以是倍頻帶聲壓級或級或A聲級）聲級） r預測點與點聲源之間的距離，預測點與點聲源之間的距離，m； r0測量參考聲級處與點聲源之間的距離，測量參考聲級處與點聲源之間的距離，m； L各種衰減量，包括空氣吸收、聲屏障或遮擋各種衰減量，包括空氣吸收、聲屏障或遮擋物、地面效應等引起的衰減量。物、地面效應等引起的衰減量。對于線聲源：對于線聲源：LrrLLpp00lg10式中：式中：Lp線聲源在預測點產生的聲級（倍頻帶聲壓線聲源在預測點產生的聲級（倍頻帶聲壓級或級或A聲級）；聲級）； Lp0線聲源位置線聲源位置r0處的聲級；處的聲級； r預測點與線聲源之間的垂直距離，預測點與線聲源之間的垂直距離，m； r0測量參考聲級處與線聲源之間的垂直距離，測量參考聲級處與線聲源之間的垂直距離，m； L各種衰減量，包括空氣吸收、聲屏障或遮各種衰減量，包括空氣吸收、聲屏障或遮擋物、地面效應等引起的衰減量。擋物、地面效應等引起的衰減量。39總的等效聲級為：總的等效聲級為： niLeqtTTLpi111 .