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连续声环境监测的新方法及应用

时间:2015-04-03 09:03 来源: 作者: 点击:

     在现代化的都市及近郊,公路、轨道、工厂、建筑工地、居民生活等环境噪声不断地轰击着我们。学校边快速行驶的车辆严重地影响学习,火车铁轨附近的居民会被震耳欲聋的声音惊醒,工地施工噪声会严重地刺激医院的病患,闯入办公室的噪声使人心烦意乱。环保案件中,约一半以上与噪声有关。国家规范中规定了室内外区域声环境标准,是环境保护的法律依据。在《城市区域环境噪声标准》B3096-93规定:

类别 适用区域  白天dB(A) 晚上dB(A) 0 疗养区、高级宾馆和别墅区等需要特别安静的区域 50 40 1 居住、文教区域为主的区域 55 45 2 居住、商业、工业混杂区域 60 50 3 工业区 65 55 4 交通干线两侧 70 55 在《住宅设计规范》B50096-1999中规定住宅的卧室、起居室(厅)内的允许噪声级(A声级)昼间应小于或等于50dB,夜间应小于或等于40dB。

在噪声标准的基础上,准确地进行声环境测量和评价,可以有效防治噪声。噪声测量的常规仪器是声级计,通过读取声级计上显示得到的分贝数,这种测量得到的是噪声声级的瞬时值。然而,大部分声源是不稳定的,声音随时间变化,因此,测量瞬时噪声存在很大的不确定因素。例如,交通噪声中,不同载重车辆通过时,或车辆逐渐接近、远离时噪声都有所不同。在后面叙述的轻轨噪声测量案例中,如果仅凭在某些时刻,或某几次轻轨列车通过时的测量结果进行评价,往往会得出片面甚至错误的结论。交通噪声、工业噪声、社会生活噪声等等都是变化的,声环境测量需要反映这种变化。

近年来,清华大学建筑物理环境检测中心成功地使用了一种连续声环境监测的新方法,较好地解决了监测噪声变化的难题。该方法的基本原理是:采用数字化声学分析测试仪RTA-840进行连续测量(一般持续测量24小时),每间隔0.5s或0.9s自动采样记录,并使用计算机读取数据,绘制噪声曲线。测量期间使用WaRack数字录音系统进行同步录音,保存为wave或P3文件,测量完成后根据噪声曲线的时间谱进行对比听音以确定噪声的种类。这种方法真实有效地记录了噪声情况,是声环境评价的有力依据。

在对某酱油厂的噪声投诉案件中,居民强烈反映工厂夜晚存在较大的生产噪声。在环保部门检测时,机器处于半负荷状态,实测值为49dB(A),低于二类区标准的国家规定50dB,属于合格。采用连续声环境监测的新方法进行24小时连续监测,结果是,在凌晨3点左右机器负荷增大,出现62dB(A)的噪声,持续时间长达1小时,远大于50dB,由此确定为超标。在噪声曲线上可以明显地看到噪声突然增大的过程。

某房地产公司在快速路边建高层住宅,入住后住户反映受到夜晚大型货车经过的噪声干扰,无法入睡。使用声级计测量时,发现卧室内噪声值在40dB(A)左右,正好处于《住宅设计规范》B50096-1999中规定的“住宅的卧室夜间应小于或等于40dB”附近,而且时大时小,难于确定。开发商和住户在“隔声设计是否符合国家标准”的问题上存在极大分歧。采用连续声环境监测的新方法进行24小时连续监测后得出,在凌晨1:00~2:00时,有50%以上的时间内噪声超过42dB,即平均噪声水平为42dB,因此确定隔声设计不合格。

为了解北京回龙观地区城市轻轨铁路噪声对某小区影响的情况,清华大学建筑物理环境检测中心受某公司的委托,于2002年10月16日下午3:45-6:45对某小区轻轨噪声进行了3小时连续监测,测点位于小区东南角,距轻轨直线距离70米。监测统计结果如下,其中L1代表有1%时间的声级大于L1数值,L3代表有3%时间的声级大于L3数值,L10,L20,L30,L50,L60,L90以此类推。

声级(dB) L1 L3 L10 L20 L30 L50 L60 L90 时间段 15:45-18:45p 73.3 70 67.3 65.4 64.1 62.2 61.4 58.3 据监测结果,轻轨噪声对该小区的影响的分析结论如下:

1)  轻轨噪声是否符合国家标准?

轻轨通过时,小区南侧距离轻轨70米处的噪声声级为65~70dB(A),轻轨由东向西进站时噪声大于轻轨由西向东出站时噪声,分别约为68~70dB(A)及65~67dB(A)。根据国家标准B3096《城市区域环境噪声标准》的规定,轻轨两侧属于“交通干线两侧区域”,白天(7:00-22:00)噪声限值为70dB(A),夜晚(22:00-7:00)噪声限值为55dB(A)。测量数据表明,轻轨噪声在白天符合国家标准。

2)  轻轨噪声是否是该小区主要噪声来源?

从监测结果可以清楚地看出,轻轨噪声并非该小区的主要噪声来源,普遍的噪声(包括临近马路的汽车噪声、施工噪声、火车通过及鸣笛噪声等等)占的时间比例既比轻轨噪声大,有的分贝数也比轻轨噪声高。L1=73.3dBA说明有1%时间内噪声超过了73.3dBA, L3=70.0dBA说明有3%的时间内噪声超过了70.0dBA,而轻轨通过时最大的噪声为70dBA,故这部分大于70dBA的高分贝噪声不是轻轨造成的,其主要来源是施工噪声。另外在3小时测试时间内总共通过轻轨列车35次,每次通过时间约20秒,合计通过时间为700秒,占总时间的6.5%;测试数据显示,大于轻轨列车通过时65dB噪声的时间占总时间的20%(L20=65.4dBA),说明轻轨噪声只占这部分较大噪声的13,因此轻轨噪声不是该小区主要的噪声来源。

3)  有无降低轻轨噪声有效措施?

(1) 在轻轨两侧安装隔声屏障,这样可以降低10~15dB的噪声。

(2) 设置较宽的防噪绿化带,树种宜采用长绿或落叶期短的树种,高低配置成林带,能起到一定减噪作用,但减噪效果有限,可降低1~6dB。

(3) 建造绿化土堤,即在轻轨和居民区之间建造垒起的缓坡绿化堤,缓坡的最高点尽可能靠近轻轨,并高出轻轨以上,这样的处理方法可以降噪10dB左右。

(4) 在轻轨面对居住区一侧建立连续的广告牌,广告牌起到一定的隔声屏障的作用,但因为四周有缝隙,降噪效果受到局限,一般可以降噪3dB。

(5) 引入环境背景声音遮盖轻轨噪声。根据人耳听觉的掩蔽效应,如果小区内存在一定响度的背景音乐时,可以起到掩蔽噪声的作用。可以播放55~60dB的背景音乐(如悠扬的轻音乐等)对噪声进行掩蔽。另外,也可以使用喷泉的水流声做掩蔽音,这样的做法在国外有成功的案例。

4)卧室内噪声是否能令人满意?

一般讲,卧室内白天低于40dB,夜晚低于30dB是令人满意的,因此,轻归沿线两侧的居民住宅,应该做好隔声处理。一般维护墙体的隔声量都能达到45~50dB,隔声效果较好,主要是要注意选择隔声效果好的门窗并在安装时注意门窗的缝隙处理,防止缝隙透声。根据以上测定(以上测定是区域环境噪声的测定,测点在居室窗外1米处),窗外至室内的自然声音衰减一般约为10dB,若窗子的隔声量为R得话,可以隔掉R-5dB左右的噪声,因此,为了使室内噪声水平降到理想水平,应使用隔声量为35~40dB的窗子。

 

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