声环境影响预测与评价

第七章 声环境影响预测与评价,声环境影响评价基础声环境影响评价程序和标准 确定评价等级和评价范围噪声环境影响预测 噪声环境影响评价 噪声污染防治措施可行性评价及对策 噪声环境影响评价专题报告的编写,声环境影响评价的基本任务,评价建设项目引起的声环境变化提出各种噪声防治对策，把噪声污染降低到现行标准的允许水平 为建设项目优化选址、合理布局以及城市规划提供科学依据,第一节 声环境影响评价基础,噪声特征及传播噪声级（分贝）的相加 噪声级的相减,声音,声音由物体振动产生，这种振动的物体称为声源。声音三要素： 声源、介质、接受器噪声的控制 降低声源强度 阻隔传播路径 保护接受器,声音及其物理表征,声音 由物质振动产生，声源可以是气体、液体和固体振动。 三要素：振动源、传播介质、受声对象。 声音的基本表征参数 频率、波长、周期、声速 频率：，赫（Hz），人耳响应范围2020000 Hz。 次声：低于20Hz的声音 超声：高于20000Hz的声音 波长：声波中两个相邻压缩区或膨胀区之间的距离 ，m。 周期：声波通过一个波长的距离的历时，T（s）。 声速：振动在介质中的传播速度（m/s），与传播介质的弹性和密度有关。声在空气中传播的速度与气温关系为： c=331.4SQRT(1+t/273) 331.4+0.607T 各参数关系：c=；=1/T；c=/T,噪声的特征,噪声指人们不需要的，频率在2020000Hz范围内的可听声。 噪声是一种能力污染噪声是暂时性的，噪声源停止发声，噪声便消失噪声源分布是分散性的噪声影响范围是局限性的评价还取决于人的生理与心理因素环境噪声标准也根据不同时间、不同地区和人处于的不同行为状态来决定,声压、声功率、声强,声压（P） 声波的压力。人耳对于1000Hz声波： 听阈声压：210 -5 Pa，痛阈声压： 20 Pa，相差106倍。 声功率（W） 声源在单位时间内向空间辐射的总能量（W，瓦），人耳听阈声功率10-12 W ，痛阈声功率1 W 。 W = E/t E:声能量 声强（I） 单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的声能量（W/m2 ）。人耳听阈声强10-12 W/m2，痛阈声强1 W/m2。 I = E/t/S = W/ S S：声音通过的面积,声音大小的表示方法,声压级 人耳对于1000Hz声波的听阈声压与痛阈声压相差达到106倍，用声压绝对值表示声音的大小不方便。 解决办法：根据人耳对声音强弱变化的响应特性，对实际声压与听阈声压比值的平方取对数值再乘以10，以降低声压的差值数量级，即为声压级，定义为： LP = 10 lg（P2 / P02）= 20 lg（P / P0） （P0= 210 -5 Pa ） 正常的人耳能听到的声音的声压级阈值：0120dB。 LP的单位定名分贝，以dB表示。 声功率级 LW=10 lg（W / W0） W0为人耳听阈声功率10-12 W。 声强级 LI=10 lg（I / I0） I0为人耳听阈声强10-12 W /m2,声压级、声功率级和声强级的关系,声压级（LP）与声强级（LI）的关系 在自由声场中，声压级与声强级近似相等。 LP LI 声功率级（LW）与声压级（LP）的关系 LW LP + 10lgS S：声源的透声面积,分贝的运算法则（声压级）,分贝的加法 依对数运算法则，n个不同噪声源同时作用在声场中同一点，这点的总声压级LPT的计算式为： 分贝平均值 相同声压级的叠加 LPT = 10 lg n + L n: 计算的声压级个数 L：声压级数值,分贝的加法（根据两个声级差计算）,分贝的加法（n个相同声级相加）,噪声级（分贝）的相加,噪声级的相加,若噪声本底值为100dB，影响值为98dB，则预测值是否为198dB呢？应依据下式计算：则两个80dB之和为83dB；100dB加上98dB为102.1dB。,分贝的减法,分贝平均值,如105dB，103dB，100dB，98dB之平均并非101.5dB，而是102.3dB。,第二节 噪声环境影响评价程序和法规标准,噪声环境影响评价技术工作程序 重要的法规简介 重要的标准简介,一、噪声环境影响评价技术工作程序,二、重要法规划和标准,环境噪声污染防治法（1996） 声环境噪声标准（GB3096-2008） 机场周围飞机噪声环境标准（GB9660-88） 工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008） 铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90） 建筑施工场界噪声限值（GB12523-90） 噪声测量标准方法 城市区域环境噪声测量方法 机场周围飞机噪声测量方法 工业企业厂界噪声测量方法 建筑施工场界噪声测量方法 环境影响评价技术导则声环境（HJ 2.4 -2009）,第三节 评价等级、范围和内容,评价等级的确定方法 评价范围 评价内容,一、评价等级,1、分级依据 建设项目规模：按投资额划分为大、中、小项目 噪声源种类及数量 建设前后的声级的变化程度 受影响范围内的环境保护目标、环境噪声目标和人口分布2、评价等级确定方法 根据不同类型的项目，按分级依据确定评价等级。 分一、二、三级，一级要求最高。,一级评价,大、中型建设项目，属于规划区内（包括规划的建成区和未建成区）的建设工程； 受噪声影响的范围内有适用于声环境质量标准（GB3096-2008）规定的0类标准及需要特别安静的地区，以及对噪声有限制的保护区等噪声敏感目标； 项目建设前后噪声级有显著增高（噪声级增高量达510 dBA或以上）或受影响人口显著增多。,二级评价,对于新建、扩建及改建的大、中型建设项目，若其所在功能区适用于GB 3096-2008规定的1类、2类标准的地区； 项目建设前后噪声级有较明显增高（噪声级增高量达35dBA）或受噪声影响人口增加较多。,三级评价,处在适用GB3096-2008规定的3类标准及以上的地区（指允许的噪声标准值为65dBA及以上的区域）的中型建设项目以及处在GB3096-2008规定的1、2类标准地区的小型建设项目；大、中型建设项目建设前后噪声级增加很小（噪声级增高量在3dBA以内）且受影响人口变化不大。,二、评价范围,1、多个点声源或线源情况 包含多个呈现点声源性质（如工厂、港口、施工工地、铁路的站场等）和线源（公路、铁路）：一级评价：项目边界或线状声源两侧往外200m内二、三级评价：根据实际情况适当缩小若建设项目周围较为空旷而较远处有敏感区，则评价范围应适当放宽到敏感区附近。 2、飞机场一级评价：主要飞行航迹下离跑道两端各15km,侧向2km内 二、三级评价：根据实际情况适当缩小,三、评价内容,一级评价 环境噪声现状实测 噪声预测覆盖全部敏感目标，绘制等声级图并给出预测噪声级的误差范围。 给出项目建成后各噪声级范围内受影响的人口分布、噪声超标的范围和程度。 对噪声级变化可能出现几个阶段的情况（如建设期、投产后的近期、中期、远期）应分别给出其噪声级。项目可能引起的非项目本身的环境噪声增高（如城市通往机场的道路噪声可能因机场的建设而增高）也应给予分析。 定量分析不同选址方案、建设方案等对策所引起的声环境变化。 提出噪声防治对策，并进行经济、技术可行性分析，给出最终降噪效果。,三、评价内容,二级评价 环境噪声现状以实测为主，可适当利用已有监测资料 给出等声级图和预测噪声级的误差范围。 描述项目建成后各噪声级范围内受影响的人口分布、噪声超标的范围和程度。 对噪声级可能出现的变化，选择噪声级最高的阶段进行详细预测，并分析其它阶段的噪声级。 提出噪声防治措施并给出最终降噪效果。,三、评价内容,三级评价 现状调查着重查清现有噪声源的种类和数量，利用已有监测资料 分析项目建成后的噪声级分布、影响范围和程度。 提出噪声防治措施并分析效果。,第四节 噪声影响预测,预测范围和预测点布置 与评价范围相近 预测点噪声级计算和绘制等声级图 确定计算座标系、噪声源和预测点位置标定、噪声衰减预测计算、不同噪声源的影响叠加、绘图 预测模型及参数确定 点声源模型、线声源模型、各类工程噪声影响预测。 预测成果表达 A声级、等效连续A声级、计权有效连续感觉噪声级（WECPNL，飞机场）,一、环境噪声预测模型,1、噪声的衰减和反射效应 2、机械设备的噪声估算3、工业噪声预测模型4、公路噪声预测模型在噪声预测中应注意以下几种噪声测量值 倍频带声级 1/3倍频带声级 等效连续A声级,1、噪声的衰减和反射效应,几何发散（随传播距离衰减） 空气吸收衰减 遮挡物引起的衰减（墙壁、户外建筑物、植物吸收） 附加衰减 室内向室外传播引起的声级 反射效应,声源,参考点,接受点,r1,r2,几何发散衰减,点源几何发散衰减 已知参照点（距离声源r1）的声级为L(r1)，从r1点至预测点（距离声源r2）的声级衰减值可以用下式计算： Adiv = 20lg(r2/r1) 有限长线源（如公路某个路段） 远场：Adiv = 20lg(r/r0) 近场： Adiv = 10lg(r/r0) 无限长线源 Adiv = 10lg(r/r0) 面源 根据预测点而定,噪声随传播距离的衰减对于点声源 L1=10lg（1/4r2） 式中：L距离增加产生的衰减值，dB；r为点声源至受声点的距离，m。 在距离点声源r1处至r2处的衰减值 L1=20lg（r1/r2） 当r2=2 r1时， L1=-6dB,对于线声源随传播距离的衰减距离增加1倍，衰减值为3dB对于面声源随传播距离的衰减分多种情况,空气吸收衰减,r为预测点距声源的距离(m)，r0为参考位置距离(m)，a为每100m空气吸收系数(dB)。a为温度、湿度和声波频率的函数，一般根据当地常年平均气温和湿度选择相应的空气吸收系数。,遮挡物引起的衰减,遮挡物分三类。 第一类：实体障碍物（亦称声屏障），因其传声损失LTL一般34dB，因此可以完全不考虑其透射声能，只需考虑绕射（衍射）声能，其衰减量由绕射的声程差决定。 第二类：稀疏障碍物，透射声能不可忽略，衰减量极少，如树林带。 第三类：封闭隔墙，其特点是隔墙对声源形成封闭包围，产生一定的混响效果，其衰减量不可直接叠加到其它衰减量上，需要单独计算。,附加衰减,附加衰减的种类 空气附加衰减：风、温度梯度、云雾引起的衰减。 地面附加衰减：地面反射和吸收引起的衰减。 声环境影响预测中对附加衰减的处理 一般不考虑风、温度梯度以及云雾引起的空气附加衰减。遇到以下情况时必须考虑地面效应的影响。 （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）。 地面效应的噪声附加衰减量 Aexc = 5lg(r/r0),室内向室外传播的声级差,当声源位于室内时，设靠近开口处（或窗户）的室内、外的声级分别为LP1和LP2。假设声源在室内声场近似扩散声场。 室内向室外传播的声级差为： NR = LP1 - LP2 = TL + 6 式中： TL为传输损失。,2、机械设备噪声的估算,机械噪声值获取方法 直接测量、经验公式估算 机械噪声级的评价量 稳态噪声多为倍频带声功率级，不稳态噪声多为Leq(A)。 主要机械种类 通用机械设备（电机、风机、压缩机、泵类、发动机、机床），排气、安全阀、加热炉燃烧咀噪声，施工机械，运输车辆，飞机和机场，军事设施等。,3、工业噪声预测模型（室外声源）, 计算某个声源在预测点的倍频带声压级 式中：Loct(r)：点声源在预测点产生的倍频带声压级； Loct(r0)：参考位置r0处的倍频带声压级； r：预测点距声源的距离，m； r0：参考位置距声源的距离，m； Loct：各种因素引起的衰减量（包括声屏障、遮挡物、空气吸收、地面效应等引起的衰减量。 如果已知声源的倍频带声功率级Lw oct，且声源可看作是位于地面上的，则 由各倍频带声压级合成计算出该声源产生的声级LA。,3、工业噪声预测模型（室内声源）, 靠近开口处（或窗户）的室内声级计算 假设：声源在室内声场近似扩散声场。 室内靠近围护结构处的倍频带声压级： 式中：Loct,1 为某个室内声源在靠近围护结构处产生的倍频带声压级，Lw oct 为某个声源的倍频带声功率级，r1为室内某个声源与靠近围护结构处的距离，R为房间常数，Q为方向因子。 所有室内声源在靠近围护结构处产生的总倍频带声压级：,3、工业噪声预测模型（室内声源）, 计算出室外靠近围护结构处的声压级： 式中： Loct,2 (T）为室外靠近围护结构处的总倍频带声压级， TLoct为传输损失。 将室外总倍频带声压级Loct,2(T)和透声面积换算成等效的室外声源，计算出等效声源第i个倍频带的声功率级Lw oct： S为透声面积（m2） 等效室外声源的位置为围护结构的位置，其倍频带声功率级为Lw oct，由此按室外声源方法计算等效室外声源在预测点产生的声级。,3、工业噪声预测模型（A声级法）,当测量倍频带声级有困难时，可用A声级计算： LA(r) = LAref (r0) - (Adiv + Abar + Aatm + Aexe) 式中： LA(r)为预测点A声级； LAref (r0)为参考点A声级； Adiv为几何发散引起的衰减量； Abar为遮挡物引起的衰减量； Aatm为空气吸收引起的衰减量； Aexe为附加衰减量；,二、预测范围和预测点布置,1、噪声预测范围 与评价等级有关，一级要求最大，二、三级适当缩小 一般工业点源和声源：边界或声源两侧外200m 将空旷、无阻挡区域适当扩大飞行场：飞行航迹下离跑道两端各15km，侧向2km。2、预测点设置 噪声现状调查与评价点 评价范围内噪声敏感点 绘制等声级图时，网格法确定预测点。 点源：正方形网格，边长20100m 线源：平行于线源方向，100300m 垂直于线源方向， 2060m,预测范围和预测点的布置原则,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。预测点布置原则所有的环境噪声现状测量点都应作为预测点。为了便于绘制等声级线图，可以用网格法确定预测点。网格的大小应根据具体情况确定，对于建设项目包含呈线状声源特征的情况，平行于线状声源走向的网格间距可大些（如100m300m），垂直于线状声源走向的网格间距应小些（如20m60m）；对于建设项目包含呈点声源特征的情况，网格的大小一般在20m20m 100m100m范围。评价范围内需要特别考虑的预测点。,三、噪声预测计算,1、预测点噪声级计算和叠加 复习内容：噪声距离衰减计算、分贝的加法和平均值、等效连续A声级的计算方法 确定计算座标系 标注噪声源（获座标值） 标注计算点（敏感点和绘图点） 绘制噪声预测平面底图 敏感点和绘图点噪声贡献及叠加2、等声级图的绘制及标注 origin、Surfer或其它软件绘制出等声级图 把等声级图叠加到底图上,四、预测的基础资料,建设项目的声源资料和建筑布局、室外声波传播条件、气象参数及有关资料等。建设项目的声源资料是指声源种类与数量、各声源的噪声级与发声持续时间、声源的空间位置、声源的作用时间段。声源种类与数量、各声源的发声持续时间及空间位置由设计单位提供或从工程设计书中获得。影响声波传播的各种参量包括当地常年平均气温和平均湿度；预测范围内声波传播的遮挡物的位置及长、宽、高数据；树林、灌木等分布情况、地面覆盖情况；风向、风速等。这些参量一般通过现场或同类类比现场调查获得。,五、噪声源噪声级数据的获得,获得噪声源数据有两个途径：（1）类比测量法；（2）引用已有的数据。应首先考虑类比测量法。评价等级为一级，必须采用类比测量法；评价等级为二级、三级，可引用已有的噪声源噪声级数据。噪声源噪声级的类比测量在噪声预测过程中，应选取与建设项目的声源具有相似的型号、工况和环境条件的声源进行类比测量，并根据条件的差别进行必要的声学修正。,六、预测点噪声级计算的基本步骤,选择一个坐标系，确定出各噪声源位置和预测点位置（即坐标），并根据预测点与声源之间的距离把噪声源简化成点声源或线状声源。根据已获得的噪声源噪声级数据和声波从各声源到预测点的传播条件，计算出噪声从各声源传播到预测点的声衰减量，由此计算出各声源单独作用时在预测点产生的A声级LAi确定预测计算的时段T，并确定各声源的发声持续时间ti。计算预测点T时段内的等效连续A声级：在噪声环境影响评价中，因为声源较多，预测点数量比较大，因此常用电子计算机完成计算工作。为了方便噪声级预测，可以利用有关噪声预测模型,七、噪声预测计算举例,例：一个建设场地内有多台施工设备同时运作（其位置及名称见下图和下表），场地四周为居民区。试绘制等声级图和确定敏感点A、B处的声级dB(A)，并且对该项目影响作出评价。,七、噪声预测计算举例,七、噪声预测计算举例,题目分析及预测步骤 噪声源声级：给出距离声源15m的A声级，参考点位置为15m 评价标准的确：居民区，1类，昼55 dB(A)、夜45 dB(A)。 座标系：为例于绘制等声级图，向四个方向各延伸100m，绘制底图 确定预测点 敏感点：A、B、厂界四周居住区 绘制等声级图预测点：座标线交叉点 求声源座标和敏感点座标，除A、B点外，四周选择最靠近声源处的四个点为预测敏感点 敏感点和绘图点噪声贡献及叠加值计算 绘制等声级图并叠加在底图上。,七、噪声预测计算举例,第五节 噪声影响评价和污染防治对策,环境噪声影响评价基本内容包括以下七个方面：项目建设前环境噪声现状。根据噪声预测结果和环境噪声评价标准，评述建设项目施工、运行阶段噪声的影响程度、影响范围和超标状况（以敏感区域或敏感点为主）。分析受噪声影响的人口分布（包括受超标和不超标噪声影响的人口分布）。分析建设项目的噪声源和引起超标的主要噪声源或主要原因。,分析建设项目的选址、设备布置和设备选型的合理性；分析建设项目设计中已有的噪声防治对策的适用性和防治效果。为了使建设项目的噪声达标，评价必须提出需要增加的、适用于评价工程的噪声防治对策，并分析其经济、技术的可行性。提出针对该建设项目的有关噪声污染管理、噪声监测和城市规划方面的建议。,受噪声影响的人口预估,可以根据以下两个途径预估评价范围内受噪声影响的人口。城市规划部门提供的某区域规划人口数。若无规划人口数，可以用现有人口数和当地人口增长率计算预测年限的人口数。,噪声防治对策,从声源上降低噪声是指将发声大的设备改造成发声小的或不发声的设备，其方法包括：改进机械设计以降低噪声，如在设计和制造过程中选用发声小的材料来制造机件，改进设备结构和形状、改进传动装置以及选用已有的低噪声设备都可以降低声源的噪声。改革工艺和操作方法以降低噪声，如用压力式打桩机代替柴油打桩机，反铆接改为焊接，液压代替锻压等。维持设备处于良好的运转状态，因设备运转不正常时噪声往往增高。,噪声防治对策,在噪声传播途径上降低噪声是一种常用的噪声防治手段，以使噪声敏感区达标为目的，具体做法如下：采用“闹静分开”和“合理布局”的设计原则，使高噪声敏感设备尽可能远离噪声敏感区。利用自然地形物（如位于噪声源和噪声敏感区之间的山丘、土坡、地堑、围墙等）降低噪声。合理布局噪声敏感区中的建筑物功能和合理调整建筑物平面布局，即把非噪声敏感建筑或非噪声敏感房间靠近或朝向噪声源。采取声学控制措施，例如对声源采用消声、隔振和减振措施、在传播途径上增