武理工噪声控制工程讲义04噪声评价方法及标准.docx

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1、4噪声评价方法及标准本章提要IZ:噪声对人的干扰与噪声的物理性质有很大关系,同时也取决于:人的心理状态和身体状况。多年来人们为了恰当地评价噪声的影1,响,对噪声的评价指标与方法进行了大量研究,以达到对噪声的评价:;与主观感觉相适应的目的。目前环境噪声评价主要有a声级、等效2ia声级、昼夜等效声级、累积百分声级、噪声污染级、交通噪声指数、:;噪声评价数、感觉噪声级、噪声冲击指数、更佳噪声标准曲线等多种?,方法。本章介绍了环境噪声标准、健康保护和听力保护标准、声源噪:声控制标准,这些标准为评价环境噪声提供依据。2一丝4.1人耳的听觉特性4.1.1声音的接受与人耳的功能人耳是人体感受声音的器官。人耳

2、由外耳、中耳、内耳构成,如图4.1所示。声音传入人耳有两种途径:一种是气传导,声波经外耳、中耳,再传入内耳,一般来说,这是声音传播的主要途径;另一种是骨传导,声波通过头颅直接传入内耳。我们看到的耳朵是外耳,起收集声波的作用,在外耳和中耳之间有一层薄膜,称为鼓膜。声波由耳道进入,使鼓膜产生相应振动,鼓膜振动由一组听骨通过卵形窗进入内耳,刺激分布在基底膜上的听觉神经末梢并传给大脑,于是我们就听到了声音。4图4.1人耳的构造人耳是非常灵敏的声音感受器,世界上还没有任何一种小的仪器能够像人耳那样灵敏精密。在内耳的基底膜表面约分布有25OOo条主听觉神经末梢,对每一个频率的声音,基底膜上都有一个最大振动

3、点。人耳的听觉频率范围在20Hz20kHz,低于20HZ的次声人耳听不到,但其强度足够大时,能使人平衡失调,目眩作呕,并产生恐慌。高于20kHz的超声波,人耳也听不到。人耳能经受得起自然界较强的声音,其声压达到10Pa3:可感觉到极小的声压,最小声压弱至10Pa(I这样微小的压强,在IkHZ左右,鼓膜上只产生数量级为10-Cm的位移,比氢分子直径的1/10还小。小小的耳朵竟有如此惊异的机能,对人类来说真可谓得天独厚。4.1.2人耳的听觉特性与等响曲线人耳是一个极其灵敏的传声器,还可以起频率分析器的作用,这种频率分析器具有相当大的选择本领。例如,在有干扰的本底噪声下,人耳可以从中分辨出某些特殊频

4、率的声音。同窗四年,不用看面孔,听声音就可以分辨出是谁;细心的母亲可以在嘈杂的声音中听出自己孩子的声音;盲人凭借呼吸声和脚步声,也可以判别出所熟悉的朋友和亲人。此外,人耳还具有判别响度等机能。人耳灵敏精密,应该好好保护它,不能让它遭受噪声和其他因素的危害。声音给人耳的感觉,主要是响的感觉。不同频率的声音,即使声压相同,人耳感觉的响度也不同。如空压机与电锯,同是IoodB声压级的噪声,听起来电锯声要响得多,原因是空压机辐射的是低频声,电锯声属高频声。人耳主观感觉的响度大小与声压级和频率有关,人们仿照声压级的概念,引出一个与频率有关的响度级,描述声音在主观感觉上的量,其单位是方(希腊字母phon,

5、发声的意思)。即选取频率为1OooHZ纯音的声压级40dB为基准声音,调节1OOoHZ纯72音的声压级,使大量受试者判断,若某声源噪声听起来与该纯音一样响,则该噪声的响度级(方值)就等于这个纯音的声压级(CIB)值。例如,某风机噪声听起来与声压级85dB、频率1OooHZ的基准声音同样响,则该噪声的响度级就是85方。响度级用LN表示,是表示声音强弱的主观量,它把声压级和频率用一个单位统一起来。利用与基准声音比较的方法,可以得到整个可听频率范围纯音的响度级,即等响曲线,图4.2等响曲线是鲁宾逊和达逊通过测试所得的响度级与声压级和频率的关系曲线。测试条件为:声源在被测试者头顶上方;声波为自由平面波

6、;测量声压级时,被试者不在场;用双耳听闻;受试者为1825岁的听力正常者。这簇曲线已被国际标准化组织(ISO)采用(见1s0R226-1961),故又叫ISO等响曲线。其每根曲线是相等响度的声音对应点的连线,它相当于声压级不同、频率不同,但响度级相同的声音,图中各等响曲线上的数字表示声音的响度级(方值),即和这个声音同样响的1OooHZ纯音的声压级。最下面的曲线是听阈曲线,即人耳刚刚能听到的声音;上面120方曲线是痛阈曲线,在听阈和痛阈之间是正常人耳能听到的全部声音,其声压相差倍。4.2等响曲线从等响曲线可看出:对于60方响度级的声音,1OOoHZ时的声压级是60dB,30004OOOHz时的

7、声压级是52dB,而IOOHZ的声压级为67dB,对30HZ的声压级就要提高到90CIB才是60方。人耳对高频声特别是IoOO5OOOHz的声音最敏感,所以汽车喇叭声、救火车警笛声一般都在此范围。在声频为4005OOOHZ之间,人耳的听觉很灵敏,这是语言的可懂度和欣赏音乐的声频范围。为直观了解,图4.3列出了不同环境下的“方”值。图4.3不同环境下的“方”值在1OooHZ时,最小声压级为4dB就可被人耳听到;而在63HZ时,声压级达到35dB才能被人耳听到。当声压级小、频率低时,对某一声音来说声压级(分贝值)和响度级(方值)的差别不大,如声压级40dB的50HZ的低频声是听不见的,低于听阈曲线

8、,它的响度还不到0。而同样40dB声压级的80HZ的低频声的响度级为20方,600Hz的中音为42方,1OooHZ的高音为40方。人耳对低频声的灵敏度比高频声低可避免被低频声干扰。当声压级高于IoOdB时,等响曲线逐渐拉平,说明当声音达到一定程度(高于IoOdB),人耳已不易分辨出高低频率的声音,声音的响度只决定于声压级,而与频率关系不大。响度级(方值)是一个相对量,有时需要用绝对量来表示人耳对声音强弱的判断,就引入响度单位一宋(由7one的译音而来),取40方(大约相当于0.3m距离处耳语的响度)为1宋或称为1响,请受试者判断另一个声音的响度为1宋的2倍、3倍或0.5倍、0.3倍等,记下其响

9、度级,根据人耳判断得出的数据作出响度级和响度的关系曲线如图4.4,从图中可看出当响度级增加10方,响度末值略增加1倍,而与起始无关。显然响度宋值的标度是表达一个声音与另一声音的响度比,是主观评价声音大小的量,它与人耳的听觉成正比,对于每个方值(40方为1宋),有相应的一个宋值。大约每增加或减少10方,人们即感到响度增加或减少1倍,如50方为2宋,60方为4宋,70方为8宋。用响度表示声音大小,既可利用自然数相加,又可定量地描述声音的叠加和衰减量,直接得出声响增加或降低的百分数。如某声源经声学处理后,响度级降低10方,相当于响度减少了50%;响度级降低20方,则相当于响度减少了75%,表示方法很

10、直观。响度计算反映了人耳对声音强度的某种主观属性,按国际标准化组织1s0R1811959E的建议,在用响度级范围内(20-120方),响度级LN和响度N之间存在下列关系:LNYQN=210(4.1)或Ln=40+33.2lgN(4.2)式中N一响度(宋);LN一响度级(方)。按照式(4.1)中响度(宋)和响度级(方)的对应关系,可利用图4.4进行换算。图4.5为响度与响度级间对应关系的列线。纯音情况下的响度与频谱连续的工厂噪声复合音的总响度NJEi的计算有一定的差异。史蒂文斯(SteVen)根据大量的生理学试验,并考虑掩蔽等听觉效应,对连续频谱的噪声提出用倍频程声压级计算响度级的简便方法。首先

11、测出噪声的倍频程声压级,然后由图4.6查出各频程声压级相应的频程响度指数,再按式(4.3)计算复合音的总响度。表4.1所示为倍频程中心频率对应的声压级和等响度指数的对应关系。76图4.6 等响度曲线指数N6=Nm +F( X Ni-Nm)(4.3)图4.5响度(宋)和响度级(方)间对应关系的列线表4.1倍频程中心频率对应的声压级和等响度指数中心频率(Hz)631252505001000200040008000声压级(dB)4240475460586072等响度指数0.160.371.442.844.85.27.017.5式中Nfi总响度(宋);Nm一频带响度指数中最大者:XNi一所有频带的响度

12、指数之和;F一系数,对倍频程、1/2倍频程、1/3倍频程分析器分别为0.3、0.2、0.15。例如,用倍频程分析器测量后查等响度指数,根据图4.6的等响度曲线指数图,倍频程中心频率对应的声压级和等响度指数为:N,fe=Nm+0.3(XN-Nm)=17.5+0.3X(21.8)=24(宋)4.2噪声的评价量和评价方法4.2.1A声级A声级即A计权声级,它能较好地反映人耳对噪声强度与频率的主观感觉,因此,对一个连续的稳态噪声是一种较好的评价方法。用A声级评价噪声对人的危害已得到满意结果,A声级已成为国际标准化组织和绝大多数国家用作评价噪声的主要指标。4.2.2等效A声级噪声常常是间歇性的,或强度随

13、时间起伏,对这种非稳态噪声,用A声级进行评价是不合适的。如交通噪声随车辆流量和种类而变化;一台机器工作时某声级稳定,但它是间歇工作,与另一台声级相同、连续工作的机器对人的影响就不一样。因此,人们用等效A声级代替A声级评价非稳态噪声。等效A声级是对在某个规定时段内的非稳态噪声的A声级,用能量平均的方法,以一个连续不变的A声级来表示该时段内噪声的声级。由于环境噪声测量都用A声级,所以等效A声级可简单称为等效声级,用符号Leq表示。在规定的时间7内,设A声级为Lai持续时间为4i,按定义等效A声级为:nLeq=101g(yN1。)(4.4)式中7=X4ioi1当测量是采样测量,采样的时间间隔都是t时

14、,上式可表示为:Lq=IOIg(当MIO0ila,)=IOIg(10。U)l,!n=IOIg(X10M).IOign(4.5)-I在工业噪声测量中,计算等效声级可采用如下方法。以一天工作8h计,T=480min在某个测点,测出的声级按由小到大的顺序排列,每5dB(A)为一挡,每挡的声级为80、85、90、,80dB(A)表示7882dB(A),85dB(A)表示8387dB(A)。低于78dB(A)不予考虑。将一天各声级的持续时间(min)统计填入表4.2o表4.2挡次(n)I23456中心声级(dB(A)80859095I00IO5持续时间(min)tIt2t3Lt5t一天的等效声级可近似计

15、算为:Leq=80+IOIgX(IOtn)-IOIg48O=53.2+IOIgEX(I(Mn)(4.6)n(例4.1某工人一天工作8h,接受噪声情况如下:每小时4次暴露于IO2dB(A),每次6min;暴露于IO6dB(A)l次,持续时间Imin,其余时间仅受背景噪声79dB(A)影响。求该工人一天接触噪声的等效声级。(解IO2dB(A)归5挡:IOOdB(A),得:n=5t5=6x48=I92IO6dB(A)归6挡:IO5dB(A),得:n=6t6=IX8=879dB(A)归I挡:80dB(A),得:n=I,tl=480-I92-8=280所以Lg=53.2+IOIg(IoilX280+92

16、+IO中X8)=53.2+IOIg(2.2xIO4)=96.7dB(A)4.2.3昼夜等效声级昼夜等效声级用来评价区域环境噪声,表示一昼夜(24h)噪声的等效作用。昼间一般指6h至22h,夜间指22h至次日6h.若昼间等效声级为Ld,夜间等效声级为L(I,则定义昼夜等效声级Ldn为:(4.7)Ldn=llgS*/臼昼间和夜间的时间,可依地区和季节不同而变更。为了表明夜间噪声对人的干扰更大,故计算夜间等效声级时应加IodB的计权,与我国制订的环境噪声标准同类区域昼间比夜间高IOdB(A)相一致。美国环境保护局已利用昼夜等效声级J作为在整个特定时间公共噪声暴露的单一数值量度。4.2.4累积百分声级

17、(统计声级)在评价区域环境噪声和交通噪声时,常用累积百分声级。在现实生活中,许多环境噪声属于非稳态噪声。对这类噪声前面已述,可用等效声级Leq表达,但对噪声随机的起伏程度却没有表达出来,应使用统计方法,按噪声级出现的时间概率或累积概率表示。目前,主要采用累积概率的统计方法,也就是用累积百分声级Lx表示。累积百分声级也称统计声级。Lx是表示x%的测量时间内所超过的噪声级。在取样时间内共取得IoO个或200个数据(瞬时A声级),由大到小排列。如LIo=70dB(A),表示在整个测量时间内有10%的时间的噪声级超过70dB(A),其余90%的时间噪声级低于70dB(A):同理,L50=60dB(A)

18、,表示有50%的时间噪声级低于60dB(A);L90=50dB(A),表示有90%的时间噪声级超过50dB(A),只有10%的时间噪声级低于50dB(A)o因此,q。相当于本底噪声级,Lso相当于中值噪声级,LIO相当于平均峰值噪声级。根据数理统计方法,用累积百分声级求出标准偏差ro在规定的时间内,共采样n个,则标准偏差为:(4.8)式中LA为n个声级的算术平均值,即(4.9)城市交通干线噪声一般遵从正态分布,计算标准偏差可简单取近似值为:(4.10)这种情况下的等效声级可近似计算为:(4.Il )(LlO-LftQ)等效声级、累积百分声级和标准偏差都是区域环境噪声和交通干线噪声的评价量。等效

19、声级是评价值,累积百分声级和标准偏差反映噪声起伏的情况。4.2.5噪声污染级噪声污染级用来评价噪声对人体的影响,它用等效声级和标准偏差表示,综合了能量平均值和变动特性两者的影响。标准偏差愈大,表示噪声离散程度愈大,即噪声起伏愈大。噪声污染级用符号LNP表示,表达式为:Lnp=Lq+kg(4.12)式中LOq一指定的测量时间内A计权声级的等能量声级值;g一声级的标准偏差;k一常数,经测量和对噪声主观反应的调查和研究,得出k=2.56.式(4.12)中的Leq主要取决于干扰噪声的强度,已经计入了出现的各个噪声在总的噪声暴露时间中所占的分量。kg取决于干扰噪声事件的相继时间,对于起伏较大的噪声,在平

20、均能量中难以反映,计入kg后,能反映起伏越大的噪声,对噪声污染级的影响就越大,更增加对人的干扰。计算噪声污染级应选在对人的活动和噪声事件的发生比较合理的一段时间内。如白天和夜间,人的活动和噪声事件的发生显然不一样,因此噪声污染级要分开计算。噪声污染级在合乎正态分布的条件下,可用等效声级或累积百分声级表示:LNP=Lo-Lo(4.13)LnpL50+d+(4.14)式中d=L10-L90o噪声污染级适用于许多公共噪声的评价,如适用于评价航空或道路交通噪声,它与噪声暴露的物理测量比较,一致性很好。但是,迄今为止,还没有见到进一步说明噪声污染级与人们对噪声主观反应相关程度的其他试验数据。LNP在美国

21、住房和城市规划部门已作为一项室外和室内环境噪声测量的允许指标。如对于现有收听无线电和电视的房间,LNP宜在50-6OdB(A)范围内,对于卧室的LNP宜控制在40-65dB(A)o对于新建住宅区的室外环境的Lnp,如大于88dB(A),则明显的不可接受;74-88dB(A),一般不可接受;62-74dB(A),一般可以接受;小于62dB(A)时,才明显地认为可以接受。4.2.6交通噪声指数起伏噪声比稳态噪声对人们的干扰更大,评价这类噪声应考虑这一因素。交通噪声指数是用统计声级评价机动车辆对周围环境的干扰程度。交通噪声指数的测量是在24h周期内进行大量的室外A计权声压级取样,取样时间不连续,将这

22、些取样声级(如100个或200个)从大到小排列,求得累积百分声级LO和L900对交通噪声指数TN1和Lo和Lgo的计权组合规定如下:TN1=4(L10-L90)+%-30(4.15)式中4(L10-L90)-“噪声气候”的范围和说明噪声的起伏变化程度;L90一本底噪声:3 0使数据方便加入的修正值。TN1是根据交通噪声特征经大量测量和调查得出,仅适用于机动车辆噪声对周围环境的干扰评价,只限于交通车辆较多的地段和时间。如在车辆来往繁忙的道路上测得:L90=70dB(A),L10=84dB(A),其TNl=96dB(A):对于车流量很少的道路,Lo一般不会降低,可能仍为84dB(A),而J。会大为

23、降低,可以假定为55dB(A),其TN1=141dB(A),超过前者过大,显然不合理,原因是噪声涨落较大。4 .2.7噪声评价数A声级作为评价噪声的主要指标,缺点是A声级只是单一的数值,虽综合了噪声所有的频率成分,但不能准确反映频率特性。完全不同的频谱,可能有相同的A声级。如图4.7所示,曲线1A计权声级为96.7dB,曲线2A计权声级为96.6dB,两种噪声仅相差0.1dB,但具有不同的频谱。根据人耳对各频率响应的特点,同时考虑噪声的强度和频率两个主要因素,可用噪声评价数进行评价。国际标准化组织于1961年公布了一簇噪声评价曲线(NR曲线),如图4.8所示。该曲线簇考虑了高频噪声比低频噪声对

24、人有更大干扰。可弥补A声级反映频率特性的不足。该曲线簇由一组NR值从。到130,以5为单位的曲线组成,它的噪声级范围是0-130dB,频率范围是31.5-8OOOHz内9个倍频程。每条曲线有一个NR值,等于该曲线与1OooHZ相并处的声压级。不同频率的,但在同一条曲线上的声音对人有相同的干扰。31.8 U图4.8 噪声评价曲线簇图4.7具有相同A声级的两个不同声音频谱表4.3所示为噪声评价曲线修正值,表示对不同NR值的评价曲线,以1OooHZ为比较标准时,各频带声压级容许提高或降低的值。表4.3噪声评价曲线修正值NR31.5631252505002000400080000553622125L4

25、L6L75533521114L4L6L710523320114L4L6L715503220114L4L6L720493119104L4L6L725473018104L4L6L730462918104L4L5L73544281794L3L5L7倍频程声乐级修正值(dB)评价曲线评价曲线NR倍频程声乐级修正值(dB)31.5631252505002000400080004042271794-3-5-74541261693-3-5-75039251583-3-5-655382415833-5-66036231483-3-5-66535221373-3-5-67033211373-3-5-675312

26、01273-3-5-68030191262-3-4-685281811623-4-69027171052-3-4-69525161052-3-4-612315952-3-4-51052214852-2-4-51102012852-2-4-51151911742-2-4-51201710741-2-4-5用噪声评价数评价噪声,是要求出该噪声的噪声评价数NRC若噪声的频谱已知,可由噪声评价曲线查得各频带相应的NR,其中最大者即为该噪声评价数NRu由已知的倍频带声压级,相应的NR为:(Loa).、NR=(4.16)b式中LP一倍频声压级;a、b一常数,其值见表4.4。必须指出,噪声评价数一般用来评价

27、稳态声场噪声,在噪声控制工程设计中用作参考量。建议的NR环境噪声标准:卧室,2030dB:办公室,30-40dB;教室,4050dB;工厂,6070dB0为保护听力,NR=85dB是允许的最大噪声评价数,NR低于45dB,人们才感觉适宜。表4.4a、b数值表倍频带中心频率(Hz)a(dB)b(dB)6335.50.79012522.00.87025012.00.9305004.80.97410000.01.0002000-3.51.0154000-6.11.0258000-8.01.030250Hz:NR=(75-12)/0.930=68图4.9例4.2中的噪声频谱图500Hz:NR=(63-

28、4.8)/0.974=602000Hz:NR=(67+3.5)/1.015=694000Hz:NR=(67+6.1)/1.025=718000Hz:NR=(55+8.0)/1.030=61由于1OOoHZ的声压级为61dB,故NR=61dB4000HZ三个频带的NR都超过了65dB,未达到规定标准。该噪声的噪声评价数为71dB,即各频带声压级相应的NR中最大者。结论:应对该室的噪声进行治理,使上述三个倍频带的声压降低。读者可自行计算各中心频率最小的降噪量应是多少分贝。4.2.8感觉噪声级确定噪声对人的干扰程度比确定响度复杂,因为这里包含了心理因素的影响。如一般认为高频噪声比同样响的低频噪声更吵

29、闹;强度随时间激烈变化的噪声比强度相对稳定的同一声音觉得更吵闹;声源位置观察不到的声音比位置确定的噪声更吵闹;噪声的干扰又与一天中噪声出现的时间和人的活动有关:两个声强相同的声音,其中一个包含纯音或声能集中在窄频带内,则该声音比另一个更令人烦恼。克里脱考虑了这些因素的一部分,提出了等感觉噪度曲线(如图4.10所示)。由这些曲线可以确定感觉噪度与声压级、频带的关系。图4,10 等感觉噪度曲线感觉噪度的单位是呐,类似响度的单位为宋,一个感觉噪度为3呐的声音与一个比1呐响3倍的声音一样吵闹。感觉噪度的定义:中心频率为1OOOHZ的倍频带,声压级为40dB,规定其感觉噪度为1呐。和响度级类似,人们提出

30、感觉噪声级这一评价方法:某一噪声的感觉噪声级在“吵闹”上与该声音相同的是中心频率为IooOHZ的窄带噪声的声压级,它是基于感觉的“烦恼”而不是基于“响度”的主观分析。感觉噪声级LPN每增加10dB,感觉噪度加倍。由于噪声总有相当宽的频带,在计算其总噪度时,要用类似复合音响度的方法。具体讲,就86是由等感觉噪度曲线查出频带声压级的感觉噪度Ni,然后求总感觉噪度No对于倍频程nN=0.7Nm+0.3XNi(4.17)i=1对于1/3倍频nN=0.85Nm+0.15XNi18)i=1式中N,一第i个频带声压级相应的感觉噪度:Nm-Nj中的最大者。感觉噪声级和总感觉噪度的关系是:Lpn=33.31gN

31、+40(4-19)或N=2i40”(4.20)将式(4.19)、式(4.20)分别与式(4.2)、(4.1)比较,可以看出计算响度的宋与感觉噪度的呐类似,响度级的方与感觉噪声级的分贝相似。感觉噪度与感觉吵闹度成线性关系。通常感觉噪声级较感觉噪度使用更广。感觉噪声级主要用于航空噪声的评价,也可推广到家庭设备噪声、公共噪声和对听觉危害的噪声的评价。例4.3测得某噪声1/3倍频程频谱如表4.5所示,求该噪声的感觉噪声级。表4.5中心频率(Hz)频带声乐级(dB)中心频率(Hz)频带声压级(dB)中心频率(Hz)频带声乐级(dB)5087.531579.52OOO72.O6386.O40079.525

32、0070.58083.O50081.O315069.7IOO83.O63082.24OOO68.312581.O80080.25OOO68.616080.O1OOO76.7630067.520084.7125077.O8OOO67.825083.5160077.51000068.1(解】由等感觉噪度曲线(或由有关资料查阅感觉噪度表)查得从50HZ到IooOHZ范围内与各自的声压级相应的感觉噪度分别是:10.6,11.3,9.3,12.1,11.3,18.0,17.8,14.1,15.4,17.1,18.7,16.2,12.7,14.9,17.6,15.8,14.4,16.6,15.0,14.3

33、,12.4,10.3,8.60其中最大值IVE=I8.7(频率为630Hz,声压级为82.2dB),按1/3倍频程求总感觉噪度,总感觉噪度IV为:几IV=0.85IVf+0.15XIVii=几XIV1=10.6+11.3+9.3+8.6=335.8i=1所以IV=0.8518.7+0.15X335.8=15.9+50.37=66.27(呐)Lpn=33.3lgIV+40=33.3lg66.27+40=100.6(dB)4.2.9噪声冲击指数合理评价噪声对环境的影响,除噪声级的分布外,还应考虑受某一声级影响的人口数,即人口密度这一因素。人口密度越高,噪声影响越大。噪声对人和社会环境的影响(包括短

34、期和长期)可以用噪声冲击的总计权人口数(TWP)描述:TwP=XWiPii=1式中Pi为全年或某段时间内受第i等级范围内(如60-65dB(A)昼夜等效声级影响的人口数;Wi为该等级的计权因子,如表4.6所示。由于不同国家或地区的生活习惯和环境的差异,各等级的计权值可能不同。从式(4.21)可以看出高噪声级对少数人的冲击可等量于低噪声级对多数人的冲击。将式(4.21)的噪声冲击除以暴露在该环境噪声下的总人数XP,即iTPNJ-(4.22)式中Nn称为噪声冲击指数,也就是平均每人受到的冲击量。Nn可用作对声环境质量的评价和不同环境的相互比较,以及供城市规划布局表4.6不同Len范隹(4.21)的

35、Wi值Ln范围(dB(A)W35-400.0140-450.0245-500.0550-550.0955-600.1860-650.3265-700.5470-750.8375-801.2080-851.7085-902.31中考虑噪声对环境的影响,并作出选择。4.2.10更佳噪声标准曲线更佳噪声标准曲线以语言干扰级和响度级为基础,可作为评价各类室内噪声环境的方法。语言干扰级是600HZ至4800Hz之间3个倍频带声压级的算术平均值,被经过修正为500Hz1OOoHZ和2000HZ的3个倍频带中心频率声压级的平均值取代,称更佳语言干扰级。实践证明,NC曲线有不足之处,于是对这些曲线作了修正,提

36、出新的更佳噪声标准(PNC)曲线,如图4.11所示。图4.11PNC曲线这些曲线不但适用于对室内活动场所稳态环境噪声的评价,也可用于设计以噪声控制为主要目的场合。PNC曲线的使用方法:对实际存在的或建筑设计中出现的环境噪声,取频率从31.5HZ至8000HZ范围内共8个倍频带的声压级,由PNC曲线分别得到对应的PNC号数,其中最大的号数即为该环境噪声的评价值。如PNC.35表示这一环境噪声或建筑设计中噪声将达到PNC.35标准。表4.7给出不同环境推荐的PNC曲线推荐值。表4.7各类环境的PNC曲或推荐值空间类型(和声学上的要求)PNC曲线音乐厅、歌剧院(能听到微弱的音乐声)10-20播音室、

37、录音室(使用时远离传声器)10-20大型观众厅、大剧院(优良的听闻条件)不超过20续表4.7空间类型(和声学上的要求)PNC曲线广播、电视和录音室(使用时常近传声器)不超过25小型音乐厅、剧院、音乐排练厅、大会堂和会议室(具有良好的听闻效果);行政办公室和50人的会议室(不用扩音设备)不超过35卧室、宿舍、医院、住宅、公寓、旅馆、公路旅馆等(适宜睡眠、休息、休养)25-40单人办公室、小会议室、教室、图书馆等(具有良好听闻条件)30-40起居室和住宅中类似的房间(作为交谈或听收音机和电视)30-40大的办公室、接待区域:商店、食堂、饭店等(对于要求比较好的听闻条件)35-45休息(接待)室、实

38、验室、制图室、普通秘书室(有清晰的听闻条件)4050维修车间、办公室和计算机设备室、刷房和洗衣店(中等清晰的听闻条件);车间、汽车库、发电厂控制室等(能比较满意地听语言和电话通讯)50604.3噪声允许标准城市环境噪声不但影响人的身心健康,也干扰人们工作、学习和休息,使正常的工作生活环境受到破坏。噪声对人的影响不但与噪声的物理特征(如声强、频率、噪声持续时间等)有关,还与噪声暴露时间、个体差异等因素有关。因此必须对环境噪声加以控制,但控制到什么程度是一个复杂问题,要考虑听力保护,对人体健康的影响,以及人们对噪声的烦恼,又要考虑目前的经济、技术条件。为此,要对不同场所和不同时间的噪声暴露加以限制

39、,这一限制值就是噪声标准。噪声标准是指在不同情况下所容许的最高噪声声压级。通过噪声标准可以对噪声进行行政管理,并在技术上为控制噪声污染提供依据。我国和其他各国相继颁布了一系列噪声标准,这些标准可概括为三类:第一类是环境噪声标准;第二类是保护职工身体健康(主要是保护听力)的劳动卫生标准:第三类是声源噪声控制标准。4.3.1环境噪声标准为了提供满意的声学环境,保证人们正常工作、学习和休息,世界各国都颁布了一系列环境噪声标准。各国的环境噪声标准不完全相同,同一国家也因各地区情况不同而有差别。标准的方式有的按地区性质,如工业区、商业区、住宅区等分类制定允许声级;有的根据房间用途规定容许声级,并对不同时

40、间如白天和夜间、夏夭和冬夭,以及不同的噪声特性修正。时间修正值(dB(A)白天0晚上-5深夜-10-15表4.8 不同时间的声级修正值1971年,国际标准组织提出的环境噪声容许标准中规定:住宅区室外环境噪声的容许声级为35-45dB(A),对不同的时间,按表4.8修正,对于不同的地区,按表4.9修正。对于非住宅区的室内噪声容许标准见表4.Wo表4.9不同地区声级修正值地区修正值(dB(A)农村住宅,医疗地区0郊区住宅,小马路+5市区住宅+10附近有工厂,或沿主要大街+15城市中心+20工业地区+25表4.10非住宅区的室内噪声容许标准场所容许噪声(dB(A)办公室,会议室等35餐厅,带打字机的

41、办公室,体育馆45大的打字室50车间(根据不同用途)45-75我国在1982年颁布了城市区域环境噪声标准(试行),在试行的基础上,1993年颁布了城市区域环境噪声标准(GB3096-93)。在标准中规定城市5类区域的环境噪声最高限值(乡村生活区可参照这一标准),见表4.11所示。表4.11城市5类环境噪声标准类别|夜间0504015545260503655547055各类标准的使用区域如下:。类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域,若此区域位于城郊和乡村,则此标准分别按降低5dB执行。1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。2类标准适用

42、于居住、商业、工业混杂区。3类标准适用于工业区。4类标准适用于城市中的交通干线道路的两侧区域,穿越城区的内河航道的两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线的两恻区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。另外夜间突发噪声,其最大值不准超过标准值15dB.对于工业企业,工业企业厂界噪声标准值(GB12348-90),规定了工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的噪声标准值。各类厂界噪声标准值见表4.12o表4.12厂界噪声标准值等效声级(dB(A)类别昼间夜间I55456050m6555N7055各类别标准值适用范围规定:I类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。类标准适用于居住、商业

43、、工业混杂区及商业中心区。m类标准适用于工业区。N类标准适用于城市中的交通干线道路两侧区域。另外,对于夜间频繁突发的噪声(如排气噪声),其峰值不超过标准值10dB:夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声),其峰值不准超过标准值15dB,建筑施工场界噪声限值(CB12523-90),规定了城市建筑施工期间施工场地不同施工阶段的作业噪声限值,见表4.13所示。表4.13的适用范围:城市建筑施工期间施工场地产生的噪声。表中所列噪声值是指与敏感区域相应的建筑施工场地边界线处的限值,如有几个施工阶段同时进行,以高噪声阶段的限值为准。表4.13建筑施工场界噪声限值等效声级(dB(A)施工阶段主要噪声源噪声限值昼

44、间夜间土石方推土机、挖掘机、装载机等7555打桩各种打桩机85禁止施工结构混凝土搅拌振捣棒、电锯等7055装修吊车、升降机等65554.3.2健康保护和听力保护标准大量实验和调查表明,在80dB和85dB的噪声环境中长期工作,有人因噪声产生耳聋。理想的健康和听力保护标准应为70dB,在考虑实际标准时,要兼顾大多数人不受噪声的危害和经济上的合理性。世界大多数国家采用的标准是每天接触8h或每周接触40h噪声级为90dB,少数国家采用85dBo人在噪声环境中接触时间减半,噪声级可提高3-5dBo我国颁布的工业企业噪声卫生标准规定,工业企业生产车间和作业场所的噪声标准为85dB,现有企业经过努力暂时达不到该标准时,可放宽到

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