交通运输行业环境监测人员上岗培训-4-噪声与振动监测-1307

噪声与振动监测交通运输部环境保护中心2013.7噪声监测◙概述◙声音的测量及噪声的主观评价◙噪声测量仪器◙噪声的测量概述•基本概念•噪声是人们生活和工作所不需要的声音，噪声污染和环境空气污染、水污染等一样，是当代主要的环境污染之一。环境噪声的主要特征它不仅包括杂乱无章不协调的声音，而且也包括影响他人工作、休息、睡眠、谈话和思考的音乐等等。因此，对噪声的判断不仅仅是根据物理学上的定义，而且往往与人们所处的环境和主观感觉反应有关。环境噪声污染《中华人民共和国环境噪声污染防治法》环境噪声，是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。环境噪声污染，指所产生的环境噪声超过了国家规定的环境噪声排放标准，并干扰了他人正常生活、工作和学习的现象。噪声污染的特点噪声是一种感觉污染；不带来化学污染物质，只是由于声能——人耳——危害；噪声的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远；能量衰减；噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。噪声的影响•听力损伤•睡眠干扰•对交谈、工作、思考的干扰•引起的心理影响•其他噪声危害噪声对特殊人群对生理影响对心理影响病人老人孕妇儿童其他…急慢性疾病听力睡眠其他…人体动物物质体工作噪声允许范围•体力劳动理想值70dB最高值90dB（听力保护）•脑力劳动理想值40dB最高值60dB•睡眠理想值30dB最高值50dB环境噪声的主要特征：物理性：能量污染；声波特征；点线面传播主观性：A声级评价量；不同环境不同人要求不同。随机性：测量容易测准难；监测时段、监测布点是关键。社会性：城市中无处不在无时不有，但是有一定规律，不同环境不同地域的标准不同。噪声源及分类声音的三要素声源、介质、接收器声源的分类产生机理：机械、空气动力、电磁、火焰等；随时间变化：稳态、非稳态；产生来源：交通、工业、施工、社会生活等；空间分布：点、线、面交通噪声来源有机动车发动机壳体的振动噪声、进气声、排气声、喇叭等以及轮胎与路面之间形成的噪声。交通噪声是一种不稳定的噪声。在交通干线两旁，噪声级随时间而变化。这种噪声与机动车辆的类型、数目、速度、运行状态、相互距离、是否鸣笛、道路宽度、坡度、干湿状态、路面情况和交叉路口建筑物的层数，以及风速等因素有关。交通运输部门主要噪声源种类及特征序号行业名称主要设备名称声级范围（dBA）声源特征1公路系统汽车、拖拉机、摩托车、自行车、各类鸣笛设备等70-100流动源，机动车车流密度大时呈线声源2铁路及城市轨道交通系统蒸汽机车、内燃机车、电动机车、客车、货车、地铁及轻轨列车、喇叭等80-115流动源，在固定的轨道上行驶，声级大，鸣笛声高。地面上主要是噪声影响，地下主要是振动影响3航道运输系统机帆船、汽船、大型轮船、喇叭等80-115流动源，在航道内行驶，鸣笛高4航空机场系统飞机起降、发动机试验100-160声级高，轰鸣声大声音的测量及噪声的主观评价•瞬时声压•有效声压——听阈、痛阈•声压级Lp——分贝（dB）Lp＝10lgA/A0＝20lgP/P0•计权声级——A声级LA•为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，模拟人耳听觉在不同频率有不同的敏感性，设置有“计权网络”：•A计权声级：模拟人耳对55dB以下低强度噪声•B计权声级：模拟55～85dB的中等强度噪声•C计权声级：模拟高强度噪声的频率特性•D计权声级：对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量•计权网络是一种特殊滤波器，当含有各种频率的声波通过时，它对不同频率成分的衰减是不一样的。•A、B、C计权网络主要差别在于对低频成分衰减程度：A衰减最多，B次之，C最少。A计权网络除对低频噪声衰减最强外，对高频噪声反应最为敏感，这正与人耳对噪声的感觉相接近。故在对人耳有害的噪声测量中，都采用A计权网络。D计权网络是专门为飞饥噪声测量设计的。实验证明，A声级能较好地反映出人们对噪声吵闹的主观感觉，因此，它几乎成为一切噪声评价的基本值。等效连续声级——LAeqA声级对一个连续的稳态噪声是一种较好的方法，但对一个起伏的或不连续的噪声就不合适了，例如，交通噪声随车流量和种类而变化。因此，用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声大小。dtPtPTLeqTA200)(1lg10dtTLeqTLS010101lg10•如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：60250dLLeq9010LLd统计噪声级（统计百分声级）LnL10–––测量时间内，10％的时间超过的噪声级，相当于噪声的峰值。L50–––测量时间内，50％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值。L90–––测量时间内，90％的时间超过的噪声级，相当于噪声的本底值。•累积分布值L10、L50和L90的计算方法有两种：其一是正态概率纸上画出累积分布曲线，然后从图中求得；另一种简便方法是将测定的一组数据（例如100个）,将数从大到小排列，第10个数据即为L10，第50个数据为L50，第90个数据即为L90。噪声测量仪器•为了量度噪声的强弱、分析噪声的成分、寻找主要的噪声污染源，从而评价和控制噪声，这就需由噪声测量仪来完成。•噪声测量仪器主要有：声级计、声频频谱仪、记录仪、录音机和实时分析仪等。•声级计Ю概述Ю声级计的分类•其他噪声测量仪器Ю声频频谱仪Ю录音机Ю记录仪Ю实时分析仪声级计•组成：一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。•工作原理：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权（或外接滤波器），然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器（或外按电平记录仪），在指示表头上给出噪声声级的数值。计权声级（声级计设计的A.B.C三种计权网络）AACAB滤波器声级计工作原理图传声器前置放大器计权网络输出放大器检波器指示器输出AWA5633D型声级计AWA6270A噪声频谱分析仪AWA6270噪声频谱分析仪AWA6218C噪声统计分析仪各种声级计实物照片声级计分类按用途：一般声级计脉冲声级计积分声级计噪声暴露计（噪声计量计）•按精度：0型声级计（实验室用标准声级计）1型声级计（一般用途的精密声级计）2型声级计（一般用途的声级计）3型声级计（普级型声级计）•按体积：台式声级计便携式声级计袖珍式声级计积分式声级计•能够以数字形式直接显示出某一测量时间内被测噪声的等效连续声级。•对于非稳定的噪声，就要求测量噪声的等效连续声级Leq。•定义：在声场中的一定点位置上，用某一段时间内能量平均的方法，将间歇变化的几个不同A声级，以一个A声级表示该段时间的噪声大小。•各种类型声级计的固有误差(单位:dB)•声级计类型0123•固有误差±0.4±0.7±1.0±1.5•IEC61672分为1级和2级•声校准器表头响应按灵敏度可分为四种：•（1）“慢”：表头时间常数为1000ms，—般用于测量稳态噪声，测得的数值为有效值。•（2）”快”：表头时间常数为125ms，一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。•（3）“脉冲或脉冲保持”：表针上升时间为35ms，用于测量持续时间较长的脉冲噪声，如冲床、按锤等，测得的数值为最大有效值。•（4）“峰值保持”：表针上升时间小于20ms．用于测量持续时间很短的脉冲声，如枪、炮和爆炸声，测得的数值是峰值．即最大值。噪声振动测量分类1、测量对象:环境噪声、设备噪声2、时间变化特性：稳态、非稳态、起伏（周期性、随机）、冲击或脉冲3、精度：精密（实验室）、工程、普查4、频率特性：宽带、窄带、纯音5、测量场所：室内、室外噪声的监测现场调查和资料收集•1．环境噪声现状调查目的•（1）掌握评价范围内的噪声现状。•（2）向决策管理部门提供评价范围内的噪声现状，以便与项目建设后的噪声影响程度进行比较。•（3）调查出噪声敏感目标和保护目标、人口分布。•（4）为噪声预测和评价提供资料。•2．环境噪声现状调查内容•（1）评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级。•（2）评价范围内现有噪声敏感目标、噪声功能区划分情况。•（3）评价范围内各噪声功能区的环境噪声现状、各功能区环境噪声超标情况、边界噪声超标状况以及受噪声影响人口分布。•3．环境噪声现状调查方法•（1）收集资料法；•（2）现场调查和测量法。《声环境质量标准》A声级——用A计权网络测得的声压级，用LA表示，单位dB（A）等效声级——等效连续A声级的简称，指在规定测量时间T内A声级的能量平均值，用LAeq,T表示（简写为Leq），单位dB（A）。除特别指明外，本标准中噪声限值皆为等效声级。•昼间等效声级——在昼间时段内测得的等效连续A声级称为昼间等效声级，用Ld表示，单位dB（A）。•夜间等效声级——在夜间时段内测得的等效连续A声级称为夜间等效声级，用Ln表示，单位dB（A）•昼间、夜间——根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，“昼间”是指6:00至22:00之间的时段；“夜间”是指22:00至次日6:00之间的时段。•县级以上人民政府为环境噪声污染防治的需要（如考虑时差、作息习惯差异等）而对昼间、夜间的划分另有规定的，应按其规定执行。最大声级——在规定的测量时间段内或对某一独立噪声事件，测得的A声级最大值，用Lmax表示，单位dB（A）。累积百分声级——用于评价测量时间段内噪声强度时间统计分布特征的指标，指占测量时间段一定比例的累积时间内A声级的最小值，用LN表示，单位dB（A）。最常用的是L10、L50和L90。环境噪声的监测（1）测量仪器测量仪器精度为2型及2型以上的积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能需符合GB3785和GB/T17181的规定，并定期校验。测量前后使用声校准器校准测量仪器的示值偏差不得大于0.5dB，否则测量无效。声校准器应满足GB/T15173对1级或2级声校准器的要求。测量时传声器应加防风罩。（2）测量气象条件测量应在无雨雪、无雷电天气，风速5m/s以下时进行。•（3）测点选择•a)一般户外•距离任何反射物（地面除外）至少3.5m外测量，距地面高度1.2m以上。必要时可置于高层建筑上，以扩大监测受声范围。使用监测车辆测量，传声器应固定在车顶部1.2m高度处。•b)噪声敏感建筑物户外•在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1m处，距地面高度1.2m以上。•c)噪声敏感建筑物室内•距离墙面和其他反射面至少1m，距窗约1.5m处，距地面1.2m～1.5m高（4）监测类型与方法•根据监测对象和目的，环境噪声监测分为两种类型：——声环境功能区监测——噪声敏感建筑物监测（5）测量记录•a)日期、时间、地点及测定人员；•b)使用仪器型号、编号及其校准记录；•c)测定时间内的气象条件（风向、风速、雨雪等天气状况）；•d)测量项目及测定结果；•e)测量依据的标准；•f)测点示意图；•g)声源及运行工况说明（如交通噪声测量的交通流量等）；•h)其他应记录的事项。噪声敏感建筑物监测方法•目的：了解噪声敏感建筑物户外（或室内）的环境噪声水平，评价是否符合所处声环境功能区的环境质量要求。监测要求：监测点一般设于噪声敏感建筑物户外。不得不在噪声敏感建筑物室内监测时，应在门窗全打开状况下进行室内噪声测量，并采用较该噪声敏感建筑物所在声环境功能区对应环境噪声限值低10dB（A）的值作为评价依据。对敏感建筑物的环境噪声监测应在周围环境噪声源正常工作条件下测量，视噪声源的运行工况，分昼、夜两个时段连续进行。根据环境噪声源的特征，可优化测量时间：a)受固定噪声源的噪声影响稳态噪声测量1min的等效声级Leq；非稳态噪声测量整个正常工作时间（或代表性时段）的等效声级Leq。b)受交通噪声源的噪声影响•对于铁路、城市轨道交通（地面段）、内河航