环境质量评价与系统分析湖南环境生物学院环科系彭 亮
7,环境噪声影响预测及评价
7.1 环境噪声基础
7.1.1声音的产生和基本概念
7.1.2环境噪声
7.1.3环境噪声评价量及其计算
7.2 噪声的测量
7.2.1噪声测量仪器
7.2.2监测规范与布点原则
7.3 环境噪声预测模型
7.3.1声源声级 A的确定
7.3.2噪声传播衰减计算
7.4噪声环境影响评价
7.4.1噪声评价工作程序和等级
7.4.2噪声环境影响报告内容
7,环境噪声影响预测及评价
7.1 环境噪声基础
7.1.1声音的产生和基本概念
1,振动和声源
2．振动的传播
3,描述声波的基本物理量与概念
7.1.2环境噪声
7.1.3环境噪声评价量及其计算波长 λ(m),、频率 f (Hz)和声速 v (m／ s)是描述声波的三个基本物理量，其相互关系为声场介质中有声波存在的区域称做声场。
波前 (波阵面 )
某一时刻声波波动所到达的各点所连成的曲面，称为波前或波阵面。
一般按波前的形状将声波划分为平面波、柱面波与球面波。
λ = v/f
7.1.3环境噪声评价量及其计算
1.计量声音的物理量
声功率
声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。常用 W 表示，单位为瓦 (w)。
声强
声场中在垂直于声波传播方上，单位时间内通过单位面积的声能称做声强。声强常以 I 表示，单位为 (w／ m2)。
有效声压取瞬时声压均方根值。
某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压，记为 p(t)，单位是 Pa。
24 r
WI
dttpTp
T
T
0
2 )(1
（ 7-4）
2．声压级，声强级与声功率级
正常人耳从听阈到痛阈，声压的绝对值之比为 1,106，声强的变化为 1,1012，相差一万亿倍。因此用声压或声强的绝对值表示声音的强弱很不方便。
人耳对声音大小的感觉，近似地与声压、声强呈对数关系，
所以通常用对数值来度量声音，分别称为声压级与声强级。
0
lg20 ppL p?
0
lg20 IIL I?
（ 7-7）
声压级 (dB)
声强级 (dB)
声压级、声强级和声功率级的单位都是分贝。分贝是,级,的单位，
是无量纲的量。由声压与声强的关系可以得出，以空气为介质的自由声场中，常温常压下某一点的声压级与声强级近似相等。
3．分贝的运算
n
i
n
i
TT
pT p
p
p
p
p
p
p
p
L
1
2
0
2
0
1
2
2
00
lg10lg10lg10lg20
n L
pT
pi
L
1
1010lg10
由声压级、声强级、声功率级的定义式可知，级的分贝数的运算不能按算术法则进行，而应按对数运算的法则进行。
几个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，这点的总声压级如何计算呢？从声压级的定义出发，则有
(dB)
当两个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，如果两个声源单独作用产生的声压级分别为 Lp1 和 Lp2，且 Lp1≥Lp2；为计算方便，
列出（表 7-1） Lp1-Lp2差值相对应的增值 ΔL，这点的总声压级
LpT为两个声源 Lp1 -Lp2差值与增值 ΔL的对应关系
LLL ppT 1
Lp1 -Lp2
ΔL Lp1 -Lp2 ΔL
0
1
2
3
4
5
3
2.5
2.1
1.8
1.5
1.2
6
7
8
9
10
11
1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
(dB)
4.频谱图及倍频程
(1)频谱图
声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同频率的声音复合而成，
不同频率 (或频段 )的成分的声波具有不同的能量，这种频率成分与能量分布的关系称为声的频谱。
60
70
80
90
100
110
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
频率 ( H z )
倍频程声压级
(
d
B
)
(2)倍频程在实际的频谱分析中，声频范围分为几个段落，具有一定频率范围的段落称做频带或频程。
频程的划分方法有恒定带宽，恒定相对带宽的划分方法，即保持频带的上、下限之比为一常数。当声音的声压级不变而频率提高一倍时，听起来音调也提高一倍 (音乐上称提高八度音程 )；为此，将声频范围划分为这样的频带：使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为 2，这样划分的每一个频程称 1倍频程，简称倍频程。
5.噪声的主观评价 等响曲线与响度级所谓响度级，就是以 1000Hz 的纯音作标准，使其和某个声音听起来一样响，那么此 1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。记作 LN，单位为方 (Phone)。
噪声评价量噪声源评价量可用声压级或倍频带声压级、声功率级,A声级,A计权声功率级。
噪声的影响还同其持续的时间有关，即和人们接收的噪声能量有关。在更 多情况下，环境噪声往往是起伏的，因此又提出了等效 A 声级的评价量，以弥补 A声级的不足。
声场中某点在一段时间内 A计权能量的平均值即该点在这段时间的等效 A声级。表达式为
(dB)
式中,T — 规定的测量时间；
LA(t) — 某时刻 t的瞬时 A 声级,dB(A)；
LeqT — 规定测量时间 T 内的等效 A声级。
某测点在规定的测量时间 T 内，有 N％时间的声级超过某一声级值 LA时，
这个声级值 LA 称做累积百分声级 LN 单位为 dB (A)。 例如 L10为
70dB(A)，即表示在整个测量时间内，有 10％时间的噪声都超过
70dB(A) 。常用的累积百分声级有 L10,L50,L90。 L10表示监测时间内的噪声平均峰值,L50表示监测时间内噪声的中值,L90表示监测时间内的噪声噪声的背景值。
dt
T
L
T
L
e q T
tA
0
10
)(
101lg10
7.2 噪声的测量
7.2.1噪声测量仪器
7.2.2监测规范与布点原则
7.3 环境噪声预测模型
7.3.1声源声级 A的确定
7.3.2噪声传播衰减计算
1．距离衰减
(1)点声源的距离衰减
(2)线声源的距离衰减
2．墙壁隔声量的计算
用构件将噪声源与接收者分开，阻断空气声传播的措施称做隔声。
所使用的构件称做隔声构件。如墙壁、玻璃、木板等。
透声系数是衡量构件隔声能力常用的物理量之一，记为 τ。它表示构件透过声音能力的大小，等于透射的声能与入射声能之比，
无量纲。
隔声量是衡量构件隔声能力的另一个常用物理量，或称透声损失，
常记为 TL。
单层密实均匀构件的隔声量可用经验公式计算?
1lg10?TL (dB)
25lg12lg18 fmTL
S
S
i
ii?
式中,m ——墙体的面密度,kg／ m2；
f ——入射声波的频率,Hz。
若墙体由多种隔声构件 (或材料 )组成，如一面墙上开有门或窗，则称为组合墙。组合墙隔声量的计算通过求平均透声系数获得。
(dB)
例 7-1
某车间东墙为一砖、双面粉刷墙（面密度 530
kg/m2），上面共开有 5个普通玻璃窗（面密度 10
kg/m2）及一个钢板 (6mm厚 )门（面密度 45
kg/m2）。墙体总面积为 6× 30m2，每个窗面积为
5m2，门面积为 9 m2，计算该墙体隔声量。
解,在 Excel 中根据 7-21式建立单层密实均匀构件的隔声量计算模板如表 7-3所示。求出 TL 后由 τ的定义式解出单层构件的透声系数。按组合墙隔声量的计算方法获得平均透声系数。这里需要注意的是，计算门窗透声系数时，开启部分的透声系数是 1,因此 τiSi 包含关闭面积与构件透声系数乘积和开启面积与 1的乘积。最后再由平均透声系数求出组合墙最终隔声量。 Excel模板的算式如表 7-4。
7.4噪声环境影响评价
7.4.1噪声评价工作程序和等级噪声评价工作等级一般分为三级，评价等级划分的依据包括：（ 1）按投资额划分建设项目规模（大、中、小型建设项目）；（ 2）噪声源种类及数量；（ 3）项目建设前后噪声级的变化程度；（ 4）建设项目噪声有影响范围内的环境保护目标、环境噪声标准和人口分布。噪声环境影响的评价范围根据评价工作等级确定。
7.4.2噪声环境影响报告内容
总论
工程概述
主要论述与噪声有关的工程项目内容。
环境噪声现状调查与评价；
噪声环境影响预测和评价；
噪声防治措施与控制技术；
噪声污染管理、噪声监测计划建议。
噪声环境影响评价结论或小结。
环境噪声影响预测及评价学习要点本章主要讲述环境噪声的概念、计算、测量以及预测模型与影响评价方法。
1,掌握描述声波的波长、频率、声速、声场、波前 (波阵面 )、频谱、倍频程 等基本概念。
2,环境噪声评价量是用分贝数对 声压级、声强级与声功率级 进行的分级描述。多个噪声源同时作用在声场中同一点上的噪声分贝计算。
3,等效 A声级值是在等响曲线与响度级（方）概念上建立的反映人对噪声感受的主观评价量。它也是环境噪声标准和环境噪声评价的主要计量。
4,噪声测量常用的仪器有：声级计、频谱分析仪、声级记录仪与磁带记录仪等。根据不同的测量目的与要求，可选择不同的测量仪器和不同的测量方法。
5,建设项目环境噪声预测的工作主要有,声源声级的确定、隔声效果分析和噪声传播衰减计算 三部分 。练习用 Excel模板进行有关环境噪声的计算。
6,了解噪声评价的等级、工作程序和噪声环境影响报告书应包括的主要内容。
难点重点重点
7,环境噪声影响预测及评价
7.1 环境噪声基础
7.1.1声音的产生和基本概念
7.1.2环境噪声
7.1.3环境噪声评价量及其计算
7.2 噪声的测量
7.2.1噪声测量仪器
7.2.2监测规范与布点原则
7.3 环境噪声预测模型
7.3.1声源声级 A的确定
7.3.2噪声传播衰减计算
7.4噪声环境影响评价
7.4.1噪声评价工作程序和等级
7.4.2噪声环境影响报告内容
7,环境噪声影响预测及评价
7.1 环境噪声基础
7.1.1声音的产生和基本概念
1,振动和声源
2．振动的传播
3,描述声波的基本物理量与概念
7.1.2环境噪声
7.1.3环境噪声评价量及其计算波长 λ(m),、频率 f (Hz)和声速 v (m／ s)是描述声波的三个基本物理量，其相互关系为声场介质中有声波存在的区域称做声场。
波前 (波阵面 )
某一时刻声波波动所到达的各点所连成的曲面，称为波前或波阵面。
一般按波前的形状将声波划分为平面波、柱面波与球面波。
λ = v/f
7.1.3环境噪声评价量及其计算
1.计量声音的物理量
声功率
声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。常用 W 表示，单位为瓦 (w)。
声强
声场中在垂直于声波传播方上，单位时间内通过单位面积的声能称做声强。声强常以 I 表示，单位为 (w／ m2)。
有效声压取瞬时声压均方根值。
某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压，记为 p(t)，单位是 Pa。
24 r
WI
dttpTp
T
T
0
2 )(1
（ 7-4）
2．声压级，声强级与声功率级
正常人耳从听阈到痛阈，声压的绝对值之比为 1,106，声强的变化为 1,1012，相差一万亿倍。因此用声压或声强的绝对值表示声音的强弱很不方便。
人耳对声音大小的感觉，近似地与声压、声强呈对数关系，
所以通常用对数值来度量声音，分别称为声压级与声强级。
0
lg20 ppL p?
0
lg20 IIL I?
（ 7-7）
声压级 (dB)
声强级 (dB)
声压级、声强级和声功率级的单位都是分贝。分贝是,级,的单位，
是无量纲的量。由声压与声强的关系可以得出，以空气为介质的自由声场中，常温常压下某一点的声压级与声强级近似相等。
3．分贝的运算
n
i
n
i
TT
pT p
p
p
p
p
p
p
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L
1
2
0
2
0
1
2
2
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lg10lg10lg10lg20
n L
pT
pi
L
1
1010lg10
由声压级、声强级、声功率级的定义式可知，级的分贝数的运算不能按算术法则进行，而应按对数运算的法则进行。
几个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，这点的总声压级如何计算呢？从声压级的定义出发，则有
(dB)
当两个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，如果两个声源单独作用产生的声压级分别为 Lp1 和 Lp2，且 Lp1≥Lp2；为计算方便，
列出（表 7-1） Lp1-Lp2差值相对应的增值 ΔL，这点的总声压级
LpT为两个声源 Lp1 -Lp2差值与增值 ΔL的对应关系
LLL ppT 1
Lp1 -Lp2
ΔL Lp1 -Lp2 ΔL
0
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2.1
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1.2
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10
11
1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
(dB)
4.频谱图及倍频程
(1)频谱图
声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同频率的声音复合而成，
不同频率 (或频段 )的成分的声波具有不同的能量，这种频率成分与能量分布的关系称为声的频谱。
60
70
80
90
100
110
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
频率 ( H z )
倍频程声压级
(
d
B
)
(2)倍频程在实际的频谱分析中，声频范围分为几个段落，具有一定频率范围的段落称做频带或频程。
频程的划分方法有恒定带宽，恒定相对带宽的划分方法，即保持频带的上、下限之比为一常数。当声音的声压级不变而频率提高一倍时，听起来音调也提高一倍 (音乐上称提高八度音程 )；为此，将声频范围划分为这样的频带：使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为 2，这样划分的每一个频程称 1倍频程，简称倍频程。
5.噪声的主观评价 等响曲线与响度级所谓响度级，就是以 1000Hz 的纯音作标准，使其和某个声音听起来一样响，那么此 1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。记作 LN，单位为方 (Phone)。
噪声评价量噪声源评价量可用声压级或倍频带声压级、声功率级,A声级,A计权声功率级。
噪声的影响还同其持续的时间有关，即和人们接收的噪声能量有关。在更 多情况下，环境噪声往往是起伏的，因此又提出了等效 A 声级的评价量，以弥补 A声级的不足。
声场中某点在一段时间内 A计权能量的平均值即该点在这段时间的等效 A声级。表达式为
(dB)
式中,T — 规定的测量时间；
LA(t) — 某时刻 t的瞬时 A 声级,dB(A)；
LeqT — 规定测量时间 T 内的等效 A声级。
某测点在规定的测量时间 T 内，有 N％时间的声级超过某一声级值 LA时，
这个声级值 LA 称做累积百分声级 LN 单位为 dB (A)。 例如 L10为
70dB(A)，即表示在整个测量时间内，有 10％时间的噪声都超过
70dB(A) 。常用的累积百分声级有 L10,L50,L90。 L10表示监测时间内的噪声平均峰值,L50表示监测时间内噪声的中值,L90表示监测时间内的噪声噪声的背景值。
dt
T
L
T
L
e q T
tA
0
10
)(
101lg10
7.2 噪声的测量
7.2.1噪声测量仪器
7.2.2监测规范与布点原则
7.3 环境噪声预测模型
7.3.1声源声级 A的确定
7.3.2噪声传播衰减计算
1．距离衰减
(1)点声源的距离衰减
(2)线声源的距离衰减
2．墙壁隔声量的计算
用构件将噪声源与接收者分开，阻断空气声传播的措施称做隔声。
所使用的构件称做隔声构件。如墙壁、玻璃、木板等。
透声系数是衡量构件隔声能力常用的物理量之一，记为 τ。它表示构件透过声音能力的大小，等于透射的声能与入射声能之比，
无量纲。
隔声量是衡量构件隔声能力的另一个常用物理量，或称透声损失，
常记为 TL。
单层密实均匀构件的隔声量可用经验公式计算?
1lg10?TL (dB)
25lg12lg18 fmTL
S
S
i
ii?
式中,m ——墙体的面密度,kg／ m2；
f ——入射声波的频率,Hz。
若墙体由多种隔声构件 (或材料 )组成，如一面墙上开有门或窗，则称为组合墙。组合墙隔声量的计算通过求平均透声系数获得。
(dB)
例 7-1
某车间东墙为一砖、双面粉刷墙（面密度 530
kg/m2），上面共开有 5个普通玻璃窗（面密度 10
kg/m2）及一个钢板 (6mm厚 )门（面密度 45
kg/m2）。墙体总面积为 6× 30m2，每个窗面积为
5m2，门面积为 9 m2，计算该墙体隔声量。
解,在 Excel 中根据 7-21式建立单层密实均匀构件的隔声量计算模板如表 7-3所示。求出 TL 后由 τ的定义式解出单层构件的透声系数。按组合墙隔声量的计算方法获得平均透声系数。这里需要注意的是，计算门窗透声系数时，开启部分的透声系数是 1,因此 τiSi 包含关闭面积与构件透声系数乘积和开启面积与 1的乘积。最后再由平均透声系数求出组合墙最终隔声量。 Excel模板的算式如表 7-4。
7.4噪声环境影响评价
7.4.1噪声评价工作程序和等级噪声评价工作等级一般分为三级，评价等级划分的依据包括：（ 1）按投资额划分建设项目规模（大、中、小型建设项目）；（ 2）噪声源种类及数量；（ 3）项目建设前后噪声级的变化程度；（ 4）建设项目噪声有影响范围内的环境保护目标、环境噪声标准和人口分布。噪声环境影响的评价范围根据评价工作等级确定。
7.4.2噪声环境影响报告内容
总论
工程概述
主要论述与噪声有关的工程项目内容。
环境噪声现状调查与评价；
噪声环境影响预测和评价；
噪声防治措施与控制技术；
噪声污染管理、噪声监测计划建议。
噪声环境影响评价结论或小结。
环境噪声影响预测及评价学习要点本章主要讲述环境噪声的概念、计算、测量以及预测模型与影响评价方法。
1,掌握描述声波的波长、频率、声速、声场、波前 (波阵面 )、频谱、倍频程 等基本概念。
2,环境噪声评价量是用分贝数对 声压级、声强级与声功率级 进行的分级描述。多个噪声源同时作用在声场中同一点上的噪声分贝计算。
3,等效 A声级值是在等响曲线与响度级（方）概念上建立的反映人对噪声感受的主观评价量。它也是环境噪声标准和环境噪声评价的主要计量。
4,噪声测量常用的仪器有：声级计、频谱分析仪、声级记录仪与磁带记录仪等。根据不同的测量目的与要求，可选择不同的测量仪器和不同的测量方法。
5,建设项目环境噪声预测的工作主要有,声源声级的确定、隔声效果分析和噪声传播衰减计算 三部分 。练习用 Excel模板进行有关环境噪声的计算。
6,了解噪声评价的等级、工作程序和噪声环境影响报告书应包括的主要内容。
难点重点重点
