第五章环境噪声影响评价1.ppt

第五章环境噪声影响评价 第一节噪声和噪声评价量 一 环境噪声和噪声源 环境噪声指在工业生产 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国家规定的环境噪声排放标准 并干扰他人正常生活 工作和学习的现象 二 声音的频率 波长和声速 单位时间内空气分子发生的密 疏变化的周期称频率 每秒钟密 疏变化一次称 赫 Hz 人耳能觉察的频率在16 20000Hz间 声波中两个相邻压缩区或膨胀区之间距离称为波长 以希腊字母 表示 亦即波长是振动经过一个周期 声波传播的距离 声波通过一个波长的距离所用的时间称为周期 一般用T表示 振动在介质中传播的速度叫声速 在任何一种介质中 声速随介质的弹性和密度不同而改变 声在空气中传播的速度是随气温升高 降低而增大 减小 气温与声速关系可按下式计算 式中 c 声速 m s t 空气温度 C 在不同介质中 声速是不同的 如钢板中声速约5000m s 水中约为1500m s 三 噪声的基本评价量 分贝是指两个相同的物理量之比取以10为底的对数并乘以10 或20 即分贝符号为 dB 是无量纲的 声压和声压级 声压是衡量声音大小的尺度 其单位为N m2或Pa 为了便于应用 人们便根据人耳对声音强弱变化响应的特性 引出一个对数量来表示声音的大小 这就是声压级 所谓声压级就是声压的平方与一个基准的声压平方比值的对数值 以下式表示 式中 Lp 对应声压P的声压级 dB P 声压 N m2 P 基准声压 等于1000Hz的听阈声音 声功率和声功率级 声功率是声源在单位时间内向空间辐射声的总能量 仍以10 12W为基准 则声功率定义为 式中 Lw 对应声功率W的声功率级 dB W 声功率级 W W 基准声功率 等于 4 声强和声强级 声强即单位面积上的声功率 是在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的声能量 即式中 I 声强 E 声能量 W 声功率 s 声音通过面积 如以人的听阙声强值为基准 则声强级定义为 式中 LI 对应声强I的声强级 dB I 声强 W m2 I0 基准声强 等于10 12W m2 声压级和声强级都是描述空间某处声音强弱的物理量 在自由声场中 声压级与声强级的数值近似相等 声压 声强和声功率的关系 声压与声压级 声强与声强级 声功率与声功率级之间 可以由教材中P187页图7 1的关系互相换算 噪声的频率和听觉 声源在单位时间内的振动次数称为声的频率 单位为Hz 频率高 音调高 频率低则音调低 人耳只能听到频率在20 20000Hz的声音 有1000倍的变化范围 所以把这一段的声音称为可听声 低于20Hz的声音称为次声 高于20000Hz的声音称为超声 噪声又是多种频率声音的组合 噪声频率高于1000Hz为高频噪声 低于500Hz为低频噪声 介于两者之间的为中频噪声 7 响度级和等响曲线 响度和响度级都是用于评定人对噪声的主观感觉 一般地说 噪声源的强度增加或减小10倍 则强度级即增加或减小10dB 而主观感觉响 倍或减小一半 几个噪声源的响度还可以算术相加或相减求得 但是响度级则不能直接相加 A声级 等效连续A声级和昼夜行等效声级 A声级 为了模拟人耳对声音的反应 在噪声测量仪器中安装一个滤波器 这个滤波器通常称为计权网络 当声音进入网络时 中 低频的声音就按比例衰减通过 而1000Hz以上的高频声则无衰减的通过 由于计权网络是把可听声频按A B C D等种类特定频率进行计权的 所以就把被A网络计权的声压级称为A声级 被B网络计权的称为B声级 以下则为C声级 D声级等 单位分别计为dB A dB B dB C dB D 等效A声级 等效连续A声级的表示 式中 Leq 在T段时间内的等效连续A声级 dB Lt t时刻的瞬时A声级 dB T 连续取样的总时间 昼夜等效声级 昼夜等效声级是考虑了噪声在夜间对人影响更为严重 可由下式计算 式中 Lt 昼间16个小时中第i个小时的等效声级 Lj 夜间 个小时中第j小时的等效声级 统计噪声级 这是指某点噪声级有较大波动时 用于描述该点噪声变化状况的统计物理量 一般用L10 L50 L90表示 L10表示在取样时间内10 的时间超过的噪声级 相当于噪声平均峰值 L50表示在取样时间内50 的时间超过的噪声级 相当于噪声的平均值 L90表示在取样时间内90 的时间超过的噪声级 相当于噪声背景值 第二节噪声的衰减和反射效应 声在大气中传播将产生几何发散 反射 衍射 折射等现象 并在传播过程中引起衰减 噪声从声源传播到受声点 因受传播距离 空气吸收 阻挡物的反射与屏障等影响 会使其衰减 为了保证噪声影响预测和评价的准确性 必须考虑各种因素引起的衰减值 一般的噪声影响预测是根据声源附近某一位置 参考位置 处的已知声级来计算远处预测点的声级 在预测中 需要首先根据声源空间分布形式进行概化 同时考虑由声波几何发射 声屏障 空气吸收及其他附加衰减量 一 噪声衰减计算式 计算倍频带衰减现场监测常用63 8000Hz间 个倍频带 所取得的倍频带数据以Loct表示 可采用下式计算倍频带声压级衰减变化 本式常用于噪声户外传播声级衰减 计算分两步 计算预测点的倍频带声压级 式中 Loct r 距声源r处的倍频声压级 Loctref r0 参考位置r 处的倍频带声压级 Aoctdiv 声波几何发散引起的衰减量 2 根据各倍频带声压级合成计算出预测点的A声级 设各个倍频带声压级为Lpi Lpi Loct r 则A声级为式中 Li 第i个倍频带的A计权网络修正值 dB n 总倍频带数 2 计算A声级衰减 本法常用于各种噪声的预测计算 式中 LA r 距声源r处的A声级 LAref r0 参考位置r 处的A声级 Adiv 声波几何发散引起的A声级衰减量 Abar 声屏障引起的A声级衰减量 Aatm 空气吸收引起的A声级衰减量 Aexc 附加衰减量 二 噪声随传播距离的衰减 1 点声源 1 点声源随传播距离增加引起其衰减值 式中 Adiv 距离增加产生衰减值 dB r 点声源至受声点的距离 m 在距离点声源的r 处至r 处的衰减值 当r r 时 Adiv dB 即点声源声传播距离增加一倍 衰减值是 dB 线状声源随传播距离增加的几何发散衰减 线声源传播距离增加引起的衰减值为式中 Adiv 距离衰减值 dB r 线声源至受声点的垂直距离 m l 线声源的长度 m 面声源随传播距离的增加引起的衰减值与面源形状有关 例如 一个许多建筑机械的施工现场 设面声源短边是a 长边是b 随着距离的增加 引起其衰减值与距离r的关系为 三 空气吸收衰减 空气吸收声波而引起声衰减与声波频率 大气压 温度 湿度有关 被空气吸收的衰减值可由下式计算 式中 Aatm 空气吸收造成的衰减值 dB 每100m空气的吸声系数 其值与温度 湿度有关 r0 参考位置距声源距离 m r 声波传播距离 预测点距声源的距离 m 四 声屏障引起的衰减 墙壁屏障效应室内混响声对建筑物的墙壁隔声影响十分明显 其总隔声量TL可用下式进行计算 所以 受墙壁阻挡的噪声衰减值为 式中 Ab1 墙壁阻隔产生的衰减值 dB Lp1 室内混响噪声级 dB Lp2 室外 m处的噪声级 dB S 墙壁的阻挡面积 m A 受声室内吸声量 m 2 户外建筑物声屏障效应 菲涅耳数N的计算 式中 A 声源与屏障顶端的距离 B 接收点与屏障顶端的距离 d 声源与接收点间的距离 波长 声波通过高于声线 m以上的密集植物丛时 即会因植物阻挡而产生声衰减 在一般情况下 松树林带能使频率为1000Hz的声音衰减3dB 10m 杉树林带为2 8dB 10m 槐树林带为3 5dB 10m 高30cm的草地为0 7dB 10m 植物的吸收屏障效应 五 附加衰减 附加衰减包括声波在传播过程中由于云 雾 温度梯度 风而引起的声能量衰减及地面反射和吸收 或近地面的气象条件等因素所引起的衰减 在环境影响评价中 一般不考虑风 云 雾以及温度梯度所引起的附加衰减 但是遇到下列情况时则必须考虑地面效应的影响 预测点距声源50m以上 声源距地面高度和预测点距地面高度的平均值小于3m 声源与预测点之间的地坪被草地 灌木等覆盖 六 反射效应 当点源与预测点在反射体 如平整 光滑 坚硬的固体表面 附近 到达预测点的声级是直达声与反射声迭加的结果 从而使预测点的声级增高 Lr 第三节噪声环境影响评价的技术工作程序和要求 一 技术工作程序 环境噪声影响评价第一阶段是开展现场踏勘 了解环境法规和标准的规定 确定评价级别与评价范围和编制环境噪声评价工作大纲 第二阶段是开展工程分析 收集资料 现场监测调查噪声的基线水平及噪声源的数量 各声源噪声与发声持续时间 声源空间位置等 第三阶段是预测噪声对敏感点人群的影 对影响的意义和重大性作出评价 并提出消减影响的相应对策 第四阶段是编写环境噪声影响的专题报告 二 评价等级的划分和工作要求 噪声评价工作等级划分的依据包括 按投资额划分拟建项目规模 噪声源种类及数量 项目建设前后噪声级的变化程度 受拟建项目噪声影响范围内的环境保护目标 环境噪声标准和人口分布 三 评价工作范围 噪声环境影响评价范围一般根据评价工作等级确定 对于包含多个呈现点声源性质的拟建项目 该项目边界往外200m内的评价范围一般能满足一级评价的要求 相应的二级和三级评价的范围可根据实际情况适当缩小 若拟建项目周围较为空旷而较远处有敏感区域 则评价范围应适当放宽到敏感区附近 对于呈线状声源性质的拟建项目 线状声源两侧各200m的评价范围一般可满足一级评价要求 二级和三级评价的范围可根据实际情况相应缩小 若拟建项目周围较空旷而较远处有敏感区 则评价范围适当放宽到敏感区附近 对于拟建机场 主要飞行跑道两端各15km 侧向2km内的评价范围一般能满足一级评价的要求 相应的二级和三级评价范围可根据实际情况适当缩小 第四节噪声环境影响预测 一 预测工作的准备 工程分析和噪声现状调查 分析拟建项目的声源资料确定声源的种类与数量及其声学性能参数 源的布局及其空间位置 各声源的噪声级与发声持续时间 声源的作用时间段 获取声源资料的途径噪声源声级数据包括 声压级 A声级 A声功率级 倍频带声功率级 以及有效感觉噪声级 环境噪声现状监测 厂区噪声水平监测 厂界噪声水平监测 居住区噪声水平监测 环境噪声现状评价 评价范围 环境噪声现状的调查和测量方法 评价内容 评价范围内环境噪声现状 其他 4 预测范围和预测点布置 噪声预测范围一般与所确定的噪声评价等级所规定的范围相同 也可稍大于评价范围 预测点布置所有的环境噪声现状测量点都应作为预测点 以便进行对照 为了便于绘制等声级线图 可以用网络法确定预测点评价范围内需要特别考虑的预测点 例如一些敏感点 二 预测点噪声级计算和等声级图 预测点噪声级的计算环境噪声一般的预测程序如下 选择一个坐标系 确定出各噪声源位置和预测点位置的坐标 并根据预测点与声源i之间的距离把噪声源简化为点声源或线状声源根据已获得的噪声源声级数据和声波从各声源到预测点j的传播条件 计算出噪声从各声源传播到预测点的声衰减量 由此算出各声源单独作用时在预测点j产生的A声级Lij确定由此计算的时段T 并确定各声源发声持续时间ti计算预测点j在T时段内的等效连续声级 绘制等声级图 计算出各网格点上的噪声级后 采用数学方法计算并绘制出等声级线 等声级线的间隔不大于5dB 等声级图直观地表明了项目的噪声级分布 对分析功能区噪声超标状况提供了方便 同时为城市规划 城市环境噪声管理提供了依据 三 工业企业生产噪声预测 室外声源 计算第i个噪声源在第j个预测点的倍频带声压级式中 Locti r0 第i个噪声源在参考位置r 处的倍频带声压级 dB Aoctdiv 发散衰减量 dB Aoctbar 屏障衰减量 dB Aoctatm 空气吸收衰减量 dB Aoctexc 附加衰减量 dB 把 计算出来的倍频带声压级合成为A声级 如果已知该噪声源的A声功率级为Lwi 则 室内声源 1 计算厂房内第i个声源在室内靠近围护结构处的声级Lpil 式中 Lwi 该厂房内第i个声源的声功率级 Q 声源的方向性因数 ri 室内点距声源的距离 R 房间常数 计算厂房K个声源在室内靠近围护结构处的声级Lp1 计算厂房外靠近围护结构处的声级Lp2 把围护结构当作等效室外声源 再根据声级Lp2和围护结构的面积 计算等效室外声源的声功率级 按照上述室外声源的计算方法 计算该等效室外声源在第j个预测点的声级Lkj in 如果室外声源Lij out 有n个 等效室外声源为m个 则第j个预测点的总声级为 四 工程施工噪声预测 施工过程发生的噪声与其他重要的噪声源不同 其一是噪声由许多不同种类的施工机械设备发出的 其二是这些设备的运作是间歇性的 因此所发噪声也是间歇性和短暂的 其三是法规规定施工应在白天进行 因此对睡眠干扰较少 在作施工噪声影响评价时应充分考虑上述特点 预测和评价施工噪声影响的步骤如下 应用教材P204页表7 6确定各类工程在各个施工阶段场地上发出的等效声级 Leq 用下式确定整个施工过程中场地上的Leq式中 Li 第i阶段 表7 6 的Leq Ti 第i阶段延续的总时间 T 从开始阶段 i 1 到施工结束 i N 的总延续时间 N 施工阶段数 在离施工场地x距离处的Leq x 的修正系数 式中 x 离场地边界的距离 m 则4 在适当的地图上画出场地周围Leq的廓线 五 公路噪声影响预测 公路噪声影响评价是很复杂的 这里介绍常用于预测等效声级 Leq 的噪声模型 由于Leq是指能量平均的噪声级 不依赖交通流量统计 而L10 L50和L90等噪声指标对交通流量很敏感 作为示例 这里把公路看成是无限长线源 具体方法参见教材P205页 六 机场噪声预测 机场的活动产生两类噪声 飞机起降运作噪声和地勤噪声 地勤噪声主要由机械和车辆运行产生 其预测类似于工业建设项目和施工噪声 这里介绍预测飞机