1、環境噪聲控制工程第四章 環境噪聲與振動的評價及測量方法Chapter 4 環境噪聲與振動的評價及測量方法 o4.1 噪聲的評價量 o4.2 振動的評價量o4.3評價標準與法規o4.4 環境噪聲測量方法o4.5 環境振動測量方法4.1 噪聲的評價量噪聲的評價量的建立原則：不同頻率的聲音對人的影響不同；噪聲出現的時間不同對人的影響不同；同樣的聲音對不同心理和生理特征的人群反應不同；。o 與人耳聽覺特性有關的評價量，o 與心理情緒有關的評價量；o 與人體健康有關的標準；o 與室內人們活動有關的評價量幾方面。4.1 噪聲的評價量o 4.1.1 純音的響度和響度級和等響曲線o 4.1.2 寬頻帶噪聲響度

2、：斯蒂文斯響度o 4.1.3 A、B、C、D計權網絡和計權聲級o 4.1.4 等效連續A聲級和晝夜等效聲級o 4.1.5 累計百分數聲級o 4.1.6 室內噪聲評價o 4.1.7 噪度和感覺噪聲級4.1 噪聲的評價量o 4.1.8 航空噪聲評價o 4.1.9 交通噪聲指數o 4.1.10 噪聲污染級及標準偏差o 4.1.11 噪聲沖擊指數o 4.1.12 噪聲掩蔽o 4.1.13 語言清晰度指數和語言干擾級o 4.1.14 暴露聲級和噪聲暴露指數人耳的結構中耳及耳蝸展開示意圖人耳的功能o 能接受2020000Hz，寬達11個倍頻程的頻帶。o 靈敏度和動態范圍大：可以聽到接近于分子大小的微弱振動

3、，還可以聽到是其1012倍強的聲振動。o 人耳可以分辨1dB的聲壓級變化。o 具有濾波功能。“酒會效應”o 辨別聲音的音色、音調、聲源的方位。4.1.1 響度和響度級o 1.響度級：當某一頻率的純音與1000Hz的純音聽起來同樣響時，這時1000Hz純音的聲壓級就定義為該聲音的響度級。響度級的符號為LN，單位為方(phon）。4.1.1 響度和響度級o 2.等響曲線等響曲線：o 對于不同頻率的聲音，借助相對比較的方法，可以確定是否“一樣響”。以具有給定聲壓級的1000Hz純音作為基準，改變其他頻率純音的聲壓級，使它們聽起來與基準純音一樣響。o 以聲壓級為縱坐標，頻率為橫坐標可以得到相以聲壓級為

4、縱坐標，頻率為橫坐標可以得到相應的一條曲線，叫做等響曲線。應的一條曲線，叫做等響曲線。 圖4-1 等響曲線（雙耳自由聲場測聽，前向入射）3. 響度響度 正常聽者判斷一個聲音比響度級為40 phon參考聲強響的倍數，規定為響度級為40 phon時響度為1sone。 響度是與主觀輕響程度成正比的參量，它是定量反映聲音響亮程度的主觀量，它與正常者對聲音的主觀感受量成正比，符號為N，單位是“宋” (sone)。 響度與響度級的關系：NLN2log1040)40(1 . 02NLN4.1.2 寬頻帶噪聲響度：斯蒂文斯響度o 噪聲掩蔽:由于噪聲的存在，降低了人耳對另外一種聲音聽覺的靈敏度，使聽閾發生遷移的

5、現象叫做噪聲掩蔽。 掩蔽值：聽閾提高的分貝數。 掩蔽音對比其頻率低的純音掩蔽作用小，而對比其頻率高的純音掩蔽作用強。斯蒂文斯響度斯蒂文斯響度 對寬頻帶的噪聲考慮了計權因素：響度指數最大的頻帶貢獻最大，而其他頻帶由于最大響度指數頻帶聲音的掩蔽效應，他們對總響度的貢獻應乘上一個小于1的修正因子。 頻帶與修正因子的關系頻帶寬度倍頻帶1/2倍頻帶1/3倍頻帶修正因子F0.300.200.15倍頻帶是指上限與下限頻率之比為倍頻帶是指上限與下限頻率之比為2 2：1 1的頻帶。一個倍頻帶由其中心頻率表的頻帶。一個倍頻帶由其中心頻率表示，而倍頻帶的中心頻率為上限與下限頻率的幾何平均值。示，而倍頻帶的中心頻率為

6、上限與下限頻率的幾何平均值。圖圖4-2 斯蒂文斯響度指數曲線斯蒂文斯響度指數曲線斯蒂文斯響度計算方法：斯蒂文斯響度計算方法：測出各頻帶聲壓級；從圖上查出各頻帶聲壓級應的響度指數；取其中最大值，將其從響度指數總和中扣除，乘以頻帶修正因子F，最后與最大值相加即得響度指數；mniimSSFSS1SP2log1040 4.1.3 A、B、C、D計權網絡和計權聲級4.1.3 計權聲級o 1.計權聲級計權聲級： 為了使聲音的客觀量度和人耳的聽覺主官感受近似取得一致，通常對不同頻率聲音的聲壓級經某一特定的加權修正后，再疊加計算可得到噪聲的總聲壓級，此聲壓級稱為計權聲級。ApApLLL4.1.2 計權聲級o

7、2.計權網絡計權網絡： 是近似以人耳對純音的響度即頻率特性而設計的。 國際電工委員會規定了四種計權網絡： A、B、C、Do 其中A、B、C分別模擬人耳對40、70、100方純音的響應特性設置計權網絡，使測量時接受到的聲信號經網絡濾波后按頻率獲得不同程度的衰減。從而模擬人耳對不同頻率聲音的敏感程度。o D聲級是對航空噪聲進行模擬。o 還有E計權和SI計權，E計權是根據響度計算方法作出來的，也叫做耳朵計權，SI是用于衡量噪聲對語言干擾的。A A計權的頻率響應與人耳對寬頻帶的聲音計權的頻率響應與人耳對寬頻帶的聲音的靈敏度相當，成為最廣泛的評價參量的靈敏度相當，成為最廣泛的評價參量P65 P65 例題

8、例題4.1.4等效連續等效連續A聲級和晝夜等效聲級聲級和晝夜等效聲級 2121)(1 . 01220212101lg10)(1lg10tttLttAeqdtttdtptpttLpA定義：等效于在相同的時間間隔T內與不穩定噪聲能量相等的連續穩定噪聲的A聲級。在同樣的采樣時間間隔下：0.10.1111110lg1010lg10pAAiiNNLLeqiiiLTN例題：某街道的每小時平均A聲級隨時間變化的實測結果如下，計算24小時內的等效連續A聲級時間（h）平均A聲級dB05445755711701113651318681821622123552324484.45.57.04.855510101024

9、242410lg5102465.4eqLdB 晝夜等效聲級晝夜等效聲級oLd: 晝間（06:00-22:00)測得的噪聲能量平均A聲級；16小時。oLn: 夜間（22:00-06:00)測得的噪聲能量平均A聲級；8小時。)10(1 . 01 . 010311032lg10ndLLdnL4.1.5累計百分數聲級累計百分數聲級(統計噪聲級統計噪聲級)o 定義：它表示在測量時間內高于Ln聲級所占的時間為n%。 L90:本底噪聲級； L50:中值噪聲級； L10:峰值噪聲級。60)(2901050LLLLeq L10=70dB，噪聲級高于70dB的時間占10%。主要用于公路設計噪聲限值的評價量。與等效

10、連續A聲級的關系：4.1.6 室內噪聲的評價量室內噪聲的評價量o1.噪聲標準曲線: 噪聲標準（NC）曲線 更佳噪聲標準（PNC）曲線 適于室內活動場所穩態噪聲的評價，以及有特別噪聲環境要求的場所的設計。計算方法：o 測得的噪聲各頻帶的聲壓級；o 將各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較既可以得到各頻帶對應的PNC曲線號數；o 其中最大號數即為所測環境的噪聲評價值 。更佳噪聲標準（PNC）曲線4.1.6室內噪聲的評價量o 2.噪聲評價數(NR)曲線 噪聲評價數： 將1000Hz倍頻帶聲壓級值作為噪聲評價數NR。 其他63Hz-8000Hz倍頻帶的聲壓級和NR的關系也可由下式計算：ipibNRaL求NR值

11、的步驟：o 測得的噪聲各頻帶的聲壓級；o 將測得的噪聲各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較既可以得到各頻帶的NR值；o 取其中最大的NR值（取整數）；o 將最大值加1即為所測環境的NR值。4.1.7 與煩惱程度有關的評價量o1.噪度和感覺噪聲級 噪度（Na）： 在中心頻率為1 kHz的倍頻帶上，聲壓級為40dB的噪聲的噪度為1吶 (noy)。 等感覺噪度曲線：1. 噪度和感覺噪聲級 感覺噪聲級(LPN)： 將噪度轉換成分貝指標，稱為感覺噪聲級。nPNNL2log104013APNLL4.1.8 航空噪聲評價：計權等效連續感覺噪聲級(LWECPN)1310lg1001 . 0NiLEPNiTPNL 用

12、于航空噪聲評價中，對一段監測時間內飛行事件噪聲的評價。 有效感覺噪聲級（ L LEPNEPN ）：在感覺噪聲級（ LPN ）的基礎上，對持續時間和可聽純音及頻率修正后，得到的量。計權等效連續感覺噪聲級(LWECPN)4 .39)(10321NNNLLEPNWECPN （ LEPN ）：N次飛行的有效感覺噪聲級能量平均值。 N1：白天飛行次數， N2：傍晚飛行次數，N3：夜間飛行次數。4.1.9 交通噪聲指數(TNI) 定義：定義：30)(4909010LLLTNI考慮到噪聲氣候的范圍，本底噪聲情況。 只適用于機動車輛噪聲對周圍環境干擾的評價，而且限于車流量較多及附近無固定聲源的環境。4.1.1

13、0 噪聲污染級及標準偏差 用以評價噪聲對人的煩惱程度的評價量用以評價噪聲對人的煩惱程度的評價量 考慮受噪聲影響的人口。4.1.11 噪聲沖擊指數 對單次或離散噪聲事件進行評價。4.1.14 暴露聲級和噪聲暴露指數4.1.13 語言清晰度指數和語言干擾級o 1.語言清晰度: 音節清晰度S: 經過實驗測得聽者對音節所做出的正確響應與發送的音節總數之比的百分數。 語言清晰度指數（AI）： 若該音節為有意義的語言單位，則稱為語言可懂度，即語言清晰度指數AI，表示一個正常的語言信號能為聽者聽懂的百分數。反映噪聲對語言交流干擾程度的量o 語言清晰度指數與聲音的頻率有關；o 語言清晰度指數與背景噪聲有關；o

14、 語言清晰度指數與對話者之間的距離有關。2.語言干擾級語言干擾級: 語言干擾級（SIL）： 是對語言清晰度指數AI的簡化，它是中心頻率6004 800Hz的6個倍頻帶聲壓級的算術平均值。 更佳語言干擾級（PSIL）： 利用500、1 000、2 000Hz為中心頻率的三個倍頻帶的平均聲壓級來表示語言干擾級，稱為更佳語言干擾級PSIL。3 SILPSIL4.2 振動的評價量o 4.2.1 位移、速度、加速度o 4.2.2 振動加速度級o 4.2.3 振動級o 4.2.4 鉛垂向Z振級VLZo 振動的強度o 振動的頻率o 振動的方向o 振動的暴露時間4.3環境噪聲的評價標準與法規o4.3.1 環境

15、噪聲污染防治法o4.3.2 環境噪聲標準環境噪聲標準產品噪聲標準環境噪聲排放標準聲環境質量標準衛生標準4.3.1 環境噪聲污染防治法中華人民共和國環境噪聲污染防治法1996年10月第八屆全國人民代表大會通過 內容：八章六十四條4.3.1 環境噪聲污染防治法第一章 總則立法目的：保護和改善人們的生活環境，保障人體健康，促進經濟和社會的發展。是制定各類噪聲標準的基礎。環境噪聲及環境噪聲污染含義適用范圍4.3.1 環境噪聲污染防治法內容：第二章 環境噪聲污染防治的監督管理第三章 工業噪聲污染防治第四章 建筑施工噪聲污染防治第五章 交通運輸噪聲污染防治第六章 社會生活噪聲污染防治第七章 法律責任4.3

16、.1 環境噪聲污染防治法o國務院環境保護行政主管部門劃分不同的功能區制定國家聲環境質量標準，縣級以上地方人民政府根據標準劃分適用區域，并進行管理。o任何單位和個人都有保護聲環境的義務。建設項目需執行“三同時制度”o產生環境噪聲污染的，必須申報，并采取防治措施環境噪聲標準o4.3.2聲環境質量標準o4.3.3產品噪聲標準o4.3.4環境噪聲排放標準o4.3.5噪聲衛生標準o4.3.6環境振動有關標準4.3.2 聲環境質量標準1982年頒布試行年頒布試行城市區域環境噪聲標準城市區域環境噪聲標準，1993年經過一次修訂，年經過一次修訂，2008年進行了第二次修年進行了第二次修訂訂聲環境質量標準聲環境

17、質量標準GB3096-2008各類省環境功能區的環境噪聲限值聲環境功能區類別時段晝間夜間050401554526050365554a70554b70604.3.3 產品噪聲標準J家用電器產品家用電器產品J辦公用品辦公用品J其他機電產品其他機電產品1.汽車定置噪聲2.地鐵車輛噪聲標準3.摩托車和輕便摩托車噪聲標準4.農用運輸車、三輪汽車和低速貨車標準家庭常用設備噪聲家庭常用設備噪聲 家庭常用設備噪聲級范圍dB洗衣機、縫紉機5080電視機、除塵器及抽水馬桶6084鋼琴6296通風機、吹風機5075電冰箱3058風扇3068食物攪拌器65804.3.3產品噪聲標準a.汽車定置噪聲 汽車定置：汽車不行

18、駛，發動機處于空載運轉狀態。 反映了車輛的排氣噪聲和發動機噪聲情況。 汽車定置噪聲限值對城市道路允許行駛的在用汽車規定了定置噪聲的限值。各類車輛定置噪聲A聲級限值(dB)車輛類型燃料種類1998年1月1日前出廠1998年1月1日后出廠轎車汽油8785微型客車、貨車汽油9088輕型客車、貨車、越野車汽油 n4300r/min柴油9497100929598中、大型客車、貨車汽油柴油9710395101大型貨車額定功率N147kW10110599103b.地鐵車輛噪聲標準地點等級地面線路測量地下線路測量一級7484司機室二級三級77888790客室一級二級三級767982868992地鐵電動車組司機

19、室和客室內允許的噪聲級（LPA）(dB)4.3.4 噪聲排放標準a.工業企業廠界環境噪聲排放標準b.社會生活環境噪聲排放標準c.建筑施工廠界噪聲限值d.鐵路及機場周圍環境噪聲標準4.3.4. 噪聲排放標準1.工業企業廠界環境噪聲排放限值 dB廠界外聲環境功能區類別晝間夜間0504015545260503655547055對夜間噪聲，頻發噪聲幅度不得超過10dB（A），偶發噪聲幅度不得高于15dB（A）4.3.4. 噪聲排放標準2.社會生活環境噪聲排放標準2008年頒布實施社會生活環境噪聲排放標準GB22337-2008廠界外聲環境功能區類別晝間夜間05040155452605036555470

20、553.建筑施工廠界噪聲限值不同施工階段作業的廠界噪聲限值（等效聲級Leq)施工階段主要噪聲源晝間噪聲限值夜間噪聲限值土石方推土機、挖掘機、裝載機7555打樁各種打樁機85禁止施工結構混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機65554.鐵路及機場周圍環境噪聲標準o 鐵路邊界噪聲限值及測量方法o 機場周圍飛機噪聲環境標準適用區域標準值LWECPN(dB)一類區域70二類區域75機場周圍飛機噪聲標準值及適用區域 注：一類區域：特殊區域居住區；居住、文教區。 二類區域：除一類以外的生活區。 a.工業企業噪聲衛生標準b.工業企業設計衛生標準c.以噪聲污染為主的工業企業衛生防護距離標準d.室

21、內環境噪聲允許標準4.3.5 噪聲衛生標準1.工業企業噪聲衛生標準工業企業廠區內各類地點的噪聲標準（A計權聲級dB）序號地點類別噪聲限值1生產車間及作業場所（工人每天連續接觸噪聲8h）902高噪聲車間設置的值班室、 無電話通話要求時觀察室、休息室 有電話通話要求時 75703精密裝配線、精密加工車間的工作地點、計算機房704車間所屬辦公室、實驗室、設計室（室內背景噪聲級）705主控制室、集中控制室、通訊室、電話總機室、消防值班室（室內背景噪聲級）606廠部所屬辦公室、會議室、設計室、中心實驗室（包括試驗、化驗、計量室）（室內背景噪聲級）607醫務室、教室、哺乳室、托兒所、工人值班室（室內背景噪

22、聲級）551.工業企業噪聲衛生標準 車間內部容許噪聲級（A計權聲級dB）每個工作日噪聲暴露時間（h）84211/21/41/81/16允許噪聲級(dB)90939699102105108111最高噪聲級115車間等效連續車間等效連續A聲級的應用聲級的應用o 對于非穩態噪聲的工作環境或工作位置流動的情況，對于非穩態噪聲的工作環境或工作位置流動的情況，根據測量規范的規定，應測量等效連續根據測量規范的規定，應測量等效連續A聲級，或聲級，或測量不同的測量不同的A聲級和相應的暴露時間，然后按如下聲級和相應的暴露時間，然后按如下方法計算等效連續方法計算等效連續A聲級或者計算噪聲暴露率。聲級或者計算噪聲暴露

23、率。o 等效連續等效連續A聲級的計算是將一個工作日（聲級的計算是將一個工作日（8h）內）內所測得的各所測得的各A聲級從大到小分成八段排列，每段相聲級從大到小分成八段排列，每段相差差5dB，以其算術平均作為中心聲級表示，如，以其算術平均作為中心聲級表示，如80dB表示表示7882dB的聲級范圍，的聲級范圍，85dB表示表示8387dB的聲級范圍，依次類推。低于的聲級范圍，依次類推。低于78dB的的聲級可以不予考慮。聲級可以不予考慮。車間等效連續A聲級的應用(1)2108010lg480nnTneqLn12345678中心聲級Li/dB80859095100105110 115暴露時間Tn/min

24、T1T2T3T4T5T6T7T8噪聲暴露率：噪聲暴露率：將暴露聲級的時數除以該暴露將暴露聲級的時數除以該暴露聲級的允許工作的時數。聲級的允許工作的時數。例題：某車間中，工作人員在一個工作日內噪聲暴露的累積時間分別為90dB計4h，75dB計2h，100dB計2h，求該車間的等效連續A聲級。(3 1)(5 1)2210240101208010lg94.7480eqLdB2.工業企業設計衛生標準作業地點噪聲聲級的衛生限值日接觸噪聲時間/h衛生限值/dB（A）8854882911941/2971/41001/81033.以噪聲污染為主的工業企業衛生防護距離標準3.以噪聲污染為主的工業企業衛生防護距離

25、標準4.室內環境噪聲允許標準P96 表4-26我國民用建筑室內允許噪聲級建筑物類型建筑物類型房間功能或要求房間功能或要求 允許噪聲級允許噪聲級L LpApA ( (dB)dB)特級特級一級一級二級二級三級三級醫院醫院病房、休息室病房、休息室門診室門診室手術室手術室測聽室測聽室-404055554545252545455555454525255050606050503030住宅住宅臥室、書房臥室、書房起居室起居室-404045454545505050505050學校學校有特殊安靜要求有特殊安靜要求一般教室一般教室無特殊安靜要求無特殊安靜要求-4040-5050-5050旅館旅館客房客房會議室會議

26、室多用途大廳多用途大廳辦公室辦公室餐廳、宴會廳餐廳、宴會廳35354040404045455050404045454545505055554545505050505555606055555050-5555-b.室內環境噪聲允許標準a.振動暴露標準b.城市區域環境振動標準c.住宅建筑室內振動限值4.3.6 環境振動有關標準4.4 環境噪聲監測方法o 4.4.1聲環境質量測量o 4.3.2工業企業噪聲測量o 4.3.3交通噪聲測量o 4.4.4 公共場所噪聲測量4.4.1聲環境質量監測1. 定點監測o 測點選擇o 測量方法o 評價方法：某一區域的環境噪聲平均水平噪聲污染的時間分布規律SSLLinii14.4.1城市區域環境噪聲測量2. 普查監測法（網格測量法）o 網格劃分方法o 布點方法o 測量方法o 評價方法: 得到某一區域的噪聲水平和噪聲污染分布情況。晝 間夜 間每一網格中的工廠、道路及非建成區的面積之和不得大于網格面積的50有效網格總數應多于100個每次每個測點測量10min的連續等效聲級，全部網格中心的10min的連續等效聲級的算術平均值代表某一區域的噪