EIAN20升级说明

EIAN20升级说明EIAN(Ver2.0)为原噪声环评助手EIAN1.1&EIAN1.2为适应新导则HJ2.4-2009而推出的一个简易版本，它主要的改进是对主要模型采用了HJ2.4-2009推荐模型和算法，但输入输出界面基本没有改变，因此只适用于一般项目噪声预测。另一产品EIAProN，可计算复杂声场分布的高级版本，仍在开发中。EIANver2.0可视为EIAN1.2到EIAProN之间的一个过渡性的免费升级版本。对于EIAN用户来说，仍按Ver1.1一样使用该软件即可。有关于程序本身的改进和新导则的公式改进说明，只在这个文档中体现(其它文档，包括在线帮助和说明书均未进行其它更新)。1.程序改进1.1计算器对分贝的计算中，增加乘法和除法。其中第一个数为分贝，而乘数和除数不是分贝，只是实数。结果单位为dB。例如：80×2=83.0103，80÷2=76.9897，80×2.5=83.9794dB.1.2基础计算——分贝的基本运算增加乘法和除法。内容同计算器。1.3噪声衰减单项计算（1）“传播空间的类型值”，改为“传播的方向性指数”，可从下拉列表中选择常用值，也可输入用户自行计算值，可能是非整形数。这个值通常可用指向性方向的包络面积与整个球体的包络面积之比。例如：一个体长为0.3m的喇叭，在开口最大直径为0.1m，则Q约为：0.3m半径球面积/0.1m直径圆面积=144。（2）矩形面积，改为直接输入总声功率，而不是单位面积声功率，这样更方便一些。另外，矩形面源还可能是垂直方向的。由于声波不受重力影响，用户可旋转一个角度后变成水平矩形面源处理。仍采用积分算法，而不是新导则中的估算法。（3）遮挡物衰减，实体声屏障中线声源声屏障衰减，采用2009声导则的公式（A.18）直接计算，不再采用查图法。（4）地面附加衰减，改为新导则公式（23），原输入参照点离声源距离r0的参数改为输入平均传播高度。公式（23）为：)]300(17)[2(8.4rrhAmgrhm为平均传播高度,m。可用声源与接收点连线，与这两点地面投影联线的面积来求出。1.4公路交通噪声预测将原导则FHWA模型改为2009版声导则模型(简称CGM2009)，仍保留2006版交通模型(简称MC2006)。也就是说对同样的输入数据，用户可选择使用CGM2009或MC2006计算。由于CGM2009本身无源强估算公式，即便采用CGM2009模型计算，源强估算部分也可采用MC2006推荐的方法算出。这也是本软件刻意保留MC2006模式的原因。CGM2009没有提供自身对源强的估算方法，这是一个不足之处。同样的条件下，CGM2009与MC2006的计算结果，在100m以上相差很小，在50m以内最大差异接近1dB，CGM2009系统偏大。主要原因：（1）关于路面纵坡的修正：CGM2009对全部车型进行，而MC2006则仅对大型车和中型车；关于对路面的修正方面，CGM2009对全部车型进行，而MC2006仅对小型车修正。这个原因是导致CGM2009比MC2006预测结果系统性偏小0.5dB左右的主要原因。在不考虑纵坡和路面修正时，两者的计算结果是十分接近的。（2）由于CGM2009是单车道模型，而MC2006是多车道模型，两者的计算结果必然存在差异。因为同一个预测点，采用CGM2009时，对每一车道分别计算后叠加，而预测点到各车道距离显然是不同的；而MC2006则采用同一套远近车道数据一次算出。特别对地面吸收效应这个参数的影响很大（近距离时对距离参数很敏感）。不过这一因素只影响近距离内（30m内）。另外，2010/6/30后发现，在车流总量小于300车/小时后，MC2006模型明显偏低，不合理，建议此时应使用CGM2009来计算。原因是交通部模型的不合理性，其附录C1.1中有如下规定：3距离衰减量ΔL距离的计算：当行车道上的小时交通量大于300辆/h时，rrL0lg10＝距离当行车道上的小时交通量小于300辆/h时，rrL0lg15＝距离如上所示，由于在MC2006模型中，距离衰减量在车流量为300前后采用了不同的算式，造成小于300车/hr时距离衰减量急剧增大，因此预测结果明显偏小。我们认为这是模型不完善的体现，因此这种情况下不宜采用MC2006。由于这是半经验模型，我们无从推测算式的合理性，也不能变它。所以，建议在车流总量小于300车/小时情况下，只采用CGM2009的计算结果。与程序旧版本相比，如果路边地面不是硬地面，而是绿化等软地面，由于考虑了地面吸收效应，路边相同距离处，从地面向上的声级变化应是从小到大再变小，在一定高度处有一个波峰，新版计算结果能体现出这一现象。具体地说，路边一定距离的建筑，噪声最大不是一楼，而可能是四五楼处(不同距离不一样)。采用设置一系列不高度署名点的方法，可算出离公路同一距离处的垂直浓度变化(注意：路边地面为绿化地面)。下图为EIAN1.2和EIAN2.0的比较。6768697071727374010203040离地高(m)噪声dB(A)CGM1995CGM20091.5城轨与铁路交通噪声预测本部分增加CGM2009中附录A.3的预测计算模型。用户要求设置每一轨道(每个轨道为单行线)的坐标位置，以及该轨道上的各型号列车的相关参数，以计算任意点或网格点的昼夜等效噪声级Leq值。对于每一轨道，铁路干线两侧建筑物分布状况不变。对于每一轨道上的每一种车型：(1)全天每次运行速度基本不变；(2)长度及其它外形尺寸基本不变；(3)全天列车噪声辐射特性基本相同。要求输入每个轨道的全天的列车车型数量，对每一型车，要求输入参照运行速度，参照点距离，参照点测量值，列车长度，全日通行列数，列车运行速度，以及线路和轨道修正值。该模型的基本假设是，认为对每种列车车型，已知其在某一种轨道中（参照轨道）中按一定方式运行时已测得某参照点的声级，以此为源强，然后计算出实际轨道中，以实际方式运行时在预测点的噪声。这里关键是“线路和轨道修正”这个变量的确定。应根据参照点测量时线路和轨道的情况，与实际运行进线路和轨道的情况，按HJ2.4-2009附录表A.5进行逐项对比，才能确定下来。路侧状况则与公路路侧定义相同。1.6其它改进(1)主要窗口中，在右下角增加了一个保存按钮，用户退出前可按下保存所作修改。此前保存数据只能使用工具条的中保存按钮，容易直接退出而未保存。(2)背景图：一次定义保存后，每次打开时自动导入。2.算法修改说明2.1飞机计权等效连续感觉噪声级飞机计权等效连续感觉噪声级，计算公式改动：原式为：40)103lg(10321NNNEPNLWECPN改为新导则公式（3）：4.39)103lg(10321NNNLLEPNWECPN2.2户外声传播基本式原式为：L(r)=Lref(r0)-(Adiv+Aatm+Abar+Aexe)即预测点的声级，等于参考点（离源较近点）的声级减去声级衰减总量。声级的衰减总量包括几何发散衰减、遮挡物衰减、空气吸收衰减和附加衰减四部分。附加衰减中含有地面效应。改为新导则公式（5）：Lp(r)=Lp(r0)-(Adiv+Aatm+Abar+Agr+Amisc)新导则中地面效应（Agr）单独作为一项，并将附加衰减（Aexe）一项，改为其它多方面效应（Amisc）（不含地面效应）。2.3指向性点声源几何发散衰减公式原式采用指向性因数Q表示指向性，公式：L(r)=LW+10lg[Q/(4πr2)]上式展开为：L(r)=LW-20lg(r)+10lg(Q)-11新导则公式（14）为：Lp(r)θ=LW-20lg(r)+Dθ-11Dθ为θ方向上的方向性指数，Dθ=10lg(Rθ)=10lg(Iθ/I)。I为所有方向的平均声强，Iθ为为θ方向上的平均声强。实际上Rθ=Q是同一个参数，可用球面积除以θ方向包络面来表示，即：Iθ/I=S球/Sθ。对于自由空间，Q=1，半自由空间Q=2，1/4自由空间Q=4，1/8自由空间Q=8；其它空间，由S球/Sθ算出。所以这两个公式实际上完全相同，即新导则并没有改变。2.4有限长线声源公式这个公式新版导则没有改变。但新导则式（17）：8)]2(1lg[10)(0rlarctgrLrLWP是错误的，正确应为：8)]2(1lg[10)(0rlarctgrLrLWP2.5面声源公式原只有水平面声源，新导则增加了垂直面声源。但由于声波不受重力影响，所以垂直面源实际等同于水平面源，只需将面源和预测点转一下角度即可。新导则垂直声源如下图所示（要求ba,图中虚线为实际衰减量）：要求的简化算法为：ra/π时，Adiv≈0;几乎不衰减a/πrb/π时，距离加倍时Adiv≈3;类似线声源（Adiv≈10lg(r/r0)）rb/π时，距离加倍时Adiv≈6;类似点声源（Adiv≈20lg(r/r0)）ra/π时，Adiv≈0;本软件对垂直面声源也采用数值积分叠加，而不采用以上近似法。但旧版中积分式中方向性指数缺省为1，新版均改为2（半自由空间）。2.6空气吸收衰减（Aatm）公式此公式只有分母由100改为1000，但旧导则吸收系数是每100m，现改为1000m，所以实际没有变化。吸收系数表新旧有所不同。但原表是系统的，列出了各种温度及湿度下的数据，而新导则只给出湿度为70%下10、20、30三种情况和温度为15度下湿度为20\50\80三种情况，显然无法直接应用。目前暂时只能仍用旧导则数据。2.7地面效应衰减公式前版软件中，地面效应是作为附加衰减（Aexc）中的一部进行计算，需考虑地面附加衰减的条件：（1）预测点距声源50m以上；（2）声源（或声源的主要发声部位）距地面高度和预测点距地面高度的平均值小于3m；（3）声源与预测点之间的地面被草地、灌木等覆盖（软地面）。若不满足上述条件，则不考虑地面效应。地面效应引起的附加衰减量按下式计算：Agr=5lg(r/r0)不管传播距离多远，地面效应引起的附加衰减量的上限为10dB。如果在声屏障和地面效应同时存在的条件下，声屏障和地面效应引起的衰减量之和的上限为25dB。新版导则，疏松地面（软地面）或大部分为疏松地面的混合地面，在预测点仅计算A声级前提下，地面效应引起的倍频带衰减公式为新导则公式（23）：)]300(17)[2(8.4rrhAmgrhm为平均传播高度,m。可用声源与接收点连线，与这两点地面投影联线的面积来求出。2.8厚屏障的双绕射声程差公式这个内容为新导则增加的：双绕射声程差计算出后，按GB/T17247.2中的Dz计算屏障衰减Abar。只适用于点声源。双绕射体若为有限长，同样具有三个声程差。单绕射最大衰减取20dB，双绕射最大衰减取25dB。计算了屏障后，不再考虑地面效应衰减。对于线源（公路等）的屏障衰减，不按以上方法，而有专门方法计算。EIANver2.0中仍未用于双绕射。2.9绿化林带衰减原导则为：注意这里仅指绿化林高度可以形成声屏障情况下的声衰减，一般要求绿化林高于声线1米以上。如果是草地、矮灌木等绿地，则作为地面附加衰减考虑。绿化林带并不是有效的声屏障。密集的林带对宽带噪声典型的衰减量是每10m衰减1~2dB(A)；取值的大小与树种、林带结构和密度等因素有关。密集的绿化林带对噪声的最大衰减量一般不超过10dBA.。改为：按500Hz考虑。10m，不衰减。10~20m，衰减量取1dB，=20m时，按0.06/m。最大取10dB。2.10工业噪声预测方法公式没有改变。但对于室内声源的室外虚源，如果预测点P离该墙体的距离小于墙体最长边b的3倍内，则虚源不能作为点源，应当作面源，数值积分示出。2.11公路交通噪声预测模式这一块改变较大。新模式接近于交通部规范的2006版，但细节考虑上有所不同。由于新导则中没有关于由车流量推导出车速、声源强度的公式，这一部分仍可参照交通部规范2006版。但模式主体已采用新导则。a)第I类等效声级的预测模式16lg105.7lg10lg10)()(21