关于噪声的测量方法,目前国际标准化组织和各国都有测量规范,除了一般方法外,对许多机器设备,车辆、船舶和城市环境等均有相应的测量方法。
一、城市环境噪声监测方法
城市环境噪声监测包括:城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、城市环境噪声长期监测和城市环境中扰民噪声源的调查测试等。
测量仪器应为精度2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器,其性能符合标准JJG188-2017《声级计检定规程》的要求。测量仪器和声校准器应按规定定期检定。
测量应在无雨、无雪的天气条件下进行,风速为5.5 m/s以上时停止测量。测量时传声器加风罩以避免风噪声干扰,同时也可保持传声器清洁。铁路两侧区域环境噪声测量,应避开列车通过的时段。
测量时间分为白天(6:00—22:00时)和夜间(22:00—6:00时)两部分。白天测量一般选在8:00—12:00时或14:00—18:00时,夜间一般选在22:00—5:00时,随着地区和季节不同,上述时间可由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。
在昼间和夜间的规定时间内测得的等效A声级分别称为昼间等效声级Ld或夜间等效声级Ln 。昼夜等效声级为昼间和夜间等效声级的能量平均值,用Ldn表示,单位dB。
考虑到噪声在夜间要比昼间更吵人,故计算昼夜等效声级时,需要将夜间等效声级加上10 dB后再计算。如昼间规定为16 h,夜间为8 h,昼夜等效声级为:
(一)城市区域环境噪声监测
城市区域环境噪声普查方法适用于为了解某一类区域或整个城市的总体环境噪声水平,环境噪声污染的时间与空间分布规律而进行的测量。基本方法有网格测量法和定点测量法两种。
1.网格测量法
将要普查测量的城市某一区域或整个城市划分成多个等大的正方格,网格要完全覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的50%,否则视为该网格无效。有效网格总数应多于100个。测点布在每一个网格的中心。若网格中心点不宜测量(如为建筑物、厂区内等),应将测点移动到距离中心点最近的可测量位置上进行测量。
应分别在昼间和夜间进行测量。在规定的测量时间内,每次每个测点测量10 min的连续等效A声级(LAeq)。将全部网格中心测点测得的10 min的连续等效A声级做算术平均运算,所得到的平均值代表某一区域或全市的噪声水平。
将测量到的连续等效A声级按5 dB一挡分级(如60~65,65~70,70~75)。用不同的颜色或阴影线表示每一挡等效A声级,绘制在覆盖某一区域或城市的网格上,用于表示区域或城市的噪声污染分布情况。
2.定点测量法
在标准规定的城市建成区中,优化选取一个或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点,进行24 h连续监测。测量每小时的LAeq及昼间的Ld和夜间的Ln可按网格测量法的测量方法测量。将每一小时测得的连续等效A声级按时间排列,得到24 h的声级变化图形,用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。
(二)城市交通噪声监测
测点应选在两路口之间,道路边人行道上,离车行道的路沿20 cm处,此处离路口应大于50 m,这样该测点的噪声可以代表两路口间的该段道路交通噪声。
为调查道路两侧区域的道路交通噪声分布,垂直道路按噪声传播由近及远方向设测点测量。直到噪声级降到临近道路的功能区(如混合区)的允许标准值为止。
在规定的测量时间段内,各测点每隔5秒记一个瞬时A声级(慢响应),连续记录200个数据,同时记录车流量(辆/小时)。
将200个数据从小到大排列,第20个数为L90,第100个数为L50,第180个数为L10。并计算Leq,因为交通噪声基本符合正态分布,故可用:
目前使用的积分式声级计大多带有计算Leq的功能,可自动将所测数据从大到小排列后计算显示Leq的值。
评价量为Leq或L10,将每个测点L10按5 dB一挡分级(方法同前),以不同颜色或不同阴影线画出每段马路的噪声值,即得到城市交通噪声污染分布图。
全市测量结果应得出全市交通干线Leq、L10、L50、L90的平均值(L)和最大值以及标准偏差,以作为城市间比较。
式中 l——全市干线总长度(km);
Lk——所测K段干线的声级Leq(或L10);
lk——所测第K段干线的长度(km)。
二、工业企业噪声监测方法
测量工业企业噪声时,传声器的位置应在操作人员的耳朵位置,但人需离开。
测点选择的原则是:若车间内各处A声级波动小于3 dB,则只需在车间内选择1—3个测点;若车间内各处声级波动大于3 dB,则应按声级大小,将车间分成若干区域,任意两区域的声级应大于或等于3 dB,而每个区域内的声级波动必须小于3 dB,每个区域取1—3个测点。这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。
如为稳态噪声则测量A声级,记为dB(A),如为不稳态噪声,测量等效连续A声级或测量不同A声级下的暴露时间,计算等效连续A声级。测量时使用慢挡,取平均读数。
测量时要注意减少环境因素对测量结果的影响,如应注意避免或减少气流、电磁场、温度和湿度等因素对测量结果的影响。
测量结果记录于表10-12和表10-13。在表10-16中,测量的A声级的暴露时间必须填入对应的中心声级下面,以便计算。如78—82 dB(A)的暴露时间填在中心声级80之下,83—87 dB(A)的暴露时间填在中心声级85之下。
表10-12 工业企业噪声测量记录表
表10-13 等效连续声级记录表
三、机动车辆噪声测量方法
机动车辆包括各类型汽车、摩托车、轮式拖拉机等。机动车辆所发出的噪声是流动声源,故影响面很广,在城市环境噪声中以交通运输噪声最突出。
我国机动车辆噪声测量方法(GB1496-79)和摩托车噪声测量方法(GB5467-85)简要摘录如下:
(一)车外噪声测量
1.测量条件
(1)测量场地应平坦而空旷,在测试中心以50 m为半径的范围内,不应有大的反射物,如建筑物、围墙等;
(2)测试场地跑道应有100 m以上平直、干燥的沥青路面或混凝土路面,路面坡度不超过0.5%;
(3)本底噪声(包括风噪声)应比所测车辆噪声低10 dB,并保证测量不被偶然的其他声源所干扰;
(4)为避免风的噪声干扰,可采用防风罩,但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响;
(5)声级计附近除读表者外,不应有其他人员,如不可缺少时,则必须在读表者背后;
(6)被测车辆不载重。测量时发动机应处于正常使用温度。若车辆带有其他辅助设备亦是噪声源,测量时是否开动,应按正常使用情况而定。(www.daowen.com)
2.测量场地及测点位置
测试话筒位于20 m跑道中心点O两侧,各距中线7.5 m,距地面高度1.2 m,用三脚架固定,话筒平行于路面,其轴线垂直于车辆行驶方向。
3.加速行驶,车外噪声测量方法
(1)车辆须按下列规定条件稳定地到达始端线:
行驶挡位:前进挡位为4挡以上的车辆用第三挡;挡位为4挡或4挡以下的用第二挡。
发动机转速为发动机额定转速的3/4。如果此时车速超过50 km/h,那么车辆应以50 km/h的车速稳定地到达始端线。
拖拉机以最高挡位,最高车速的3/4稳定地到达始端线。
对于自动换挡车辆,使用在试验区间加速最快的挡位。
在无转速表时,可以控制车速进入测量区,即以所定挡位所能达到最高车速的3/4稳定地到达始端线。
(2)从车辆前端到达始端线开始,立即将油门踏板踏到底,直线加速行驶,当车辆后端到达终端线时,立即停止加速。车辆后端不包括拖车以及和拖车联结的部分。
本测量要求被测车辆在后半区域发动机达到最高转速。如果车辆达不到这个要求,可延长OC距离为15 m,如仍达不到这个要求,车辆使用挡位要降低一挡。
(3)声级计用“A”计权网络,“快挡”进行测量,读取车辆驶过时的声级计表示的最大读数。
(4)同样的测量往返进行二次,车辆同侧两次测量结果之差不应大于2 dB。并把测量结果记入表7-18,取每侧二次声级的平均值中最大值即为被测车辆的最大噪声级,若只用一个声级计测量,同样的测量应进行四次,即每侧测量二次。
4.匀速行驶,车外噪声测量方法
(1)车辆用直接挡位,油门保持稳定,以50 km/h的车速匀速通过测量区域。拖拉机以最高挡位,最高车速的3/4匀速驶过测量区域;
(2)声级计用“A”计权网络,“快挡”进行测量,读取车辆驶过时声级计表示的最大读数;
(3)同样的测量往返进行二次,车辆同侧两次测量结果之差不应大于2 dB。并把测量结果记入表10-14,若只用一个声级计测量,同样的测量应进行四次,即每侧测量二次。
表10-14 车外噪声测量记录表
续表
(二)车内噪声测量
1.车内噪声测量条件
(1)测量跑道应有足够试验需要的长度。应是平直、干燥的沥青路面或混凝土路面;
(2)测量时风速(指相对于地面)应不大于20 km/h(即5.6 m/s);
(3)测量时车辆门窗应关闭。车内带有其他辅助设备,若是噪声源,测量时是否开动,应按正常使用情况而定;
(4)车内环境噪声必须比所测车内噪声低10 dB,并保证测量不被偶然的其他声源所干扰;
(5)车内除驾驶和测量人员外,不应有其他人员。
2.车内噪声测点位置
车内噪声通常在人耳附近布置测点;客车室内噪声测点可选在车厢中部及最后一排座位的中间位置。
3.测量方法
(1)车辆挂挡位,以50 km/h以上的不同车速匀速行驶,进行测量;
(2)用声级计“快”挡测量A、C计权声级。分别读取表头指针最大读数的平均值,测量结果记入表10-15;
(3)进行车内噪声频谱分析时,应包括中心频率为31.5 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hz、500 Hz、1 000 Hz、2 000 Hz、4 000 Hz、8 000 Hz的倍频带。测量结果记入表10-16。
对摩托车需测定排气管后方噪声,方法如下:摩托车发动机采用无负荷运转(即空挡),调整到标定转速的60%进行测量。声级计用“A”计权网络,“快”挡进行测量,取声级计最大读数。用平行测量二次以上(摩托车应调向进行)。取其平均值作为被测摩托车的排气管后方噪声测量值。测量数据和结果,按表10-17填写。
表10-15 车内噪声测量记录表
表10-16 车内噪声频谱 车速______km/h
表10-17 摩托车排气管后方噪声测量记录表
四、机场周围飞机噪声测量方法
机场周围飞机噪声测量方法(GB9661-88)包括精密测量和简易测量。精密测量需要作时间函数的频谱分析,简易测量只需经频率计权的测量,现介绍简易测量方法。
测量条件:气候条件为无雨、无雪,地面上10 m高处的风速不大于5 m/s,相对湿度不应超过90%,不应小于30%。
传声器位置:测量传声器应安装在开阔平坦的地方,高于此地面1.2 m,离其他反射壁面1 m以上,注意避开高压电线和大型变压器。所有测量都应使传声器膜片基本位于飞机标称飞行航线和测点所确定的平面内,即是掠入射。
在机场的近处应当使用声压型传声器,其频率响应的平直部分要达到10 kHz。要求测量的飞机噪声级最大值至少超过环境背景噪声级20 dB,测量结果才被认为可靠。
测量仪器:精度不低于2型的声级计或机场噪声监测系统及其他适当仪器。声级计的性能要符合GB3785的规定(注:我国已经颁布实施新标准JJG188-2002《声级计检定规程》)。
声级计接声级记录器,或用声级计和测量录音机。读A声级或D声级最大值,记录飞行时间、状态、机型等测量条件。读取一次飞行过程的A声级最大值,一般用慢响应;在飞机低空高速通过及离跑道近处的测量点用快响应。当用声级计输出与声级记录器连接时,记录器的笔速对应于声级计上的慢响应为16 mm/s,快响应为100 mm/s。在记录纸上要注明所用纸速、飞行时间、状态和机型。没有声级记录器时可用录音机录下飞行信号的时间历程,并在录音带上说明飞行时间、状态、机型等测量条件,然后在实验室进行信号回放分析。测量记录填入表10-18。
表10-18 机场周围飞机噪声测量记录表
注:风速指10 m高处风速。
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