环境噪声影响评价
河北科技大学环境学院
环境科学系
2003.12
噪声的物理特性与评价量
? 环境噪声和噪声源
? 噪声:是一种感觉污染,是一种使人厌烦 (不愉快 )的声音,
它是一种能量污染。噪声污染有其自身的特点,即暂时性
的。
? 按特性分类:稳态噪声和非稳态噪声 。非稳态噪声中又
有瞬态的、周期性起伏的、脉冲的和无规的噪声。
? 按产生源分类:工业噪声、建筑施工噪声、交通噪声和社
会噪声。
声音度量的基本知识
? 噪声的大小与振动源输出的总能量( Total
Power Output)有关
? 人耳能察觉的频率范围在 20-20000赫兹
? 气温升高,声速增大
ttC 607.04.33127314.331 ????
噪声的基本评价量
? 声压和声压级
? 声压是衡量声音大小的尺度,单位是 N/m2或 Pa 。人耳可
以听到的 1000Hz声音的声压为 2× 10-5N/m2,人耳的痛阈
声压为 20N/m2。从听阈声压到痛阈声压,声压的绝对值
相差 106倍
? 声压级,
P0—基准声压,其值为 2× 10-5N/m2,是 1000Hz声音的听阈声压
0
2
0
2
lg20lg10 PPPPL P ??
典型声源或环境的声压级
典型环境 声压 / N/m2 声压级 /dB
喷气式飞机的喷气口附近
喷气式飞机附近
锻锤、铆锤操作位置
大型球蘑机旁
8-18型鼓风机附近
纺织车间
4-72型风机附近
公共汽车内
繁华街道上
普通说话
微电机附近
安静房间
轻声耳语
树叶落下的沙沙声
农村静夜
人耳刚能听到
630
200
63
20
6.3
2
0.63
0.2
0.063
0.02
0.0063
0.002
0.00063
0.0002
0.000063
0.00002
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
噪声叠加
? 声压级相同时的相加
2
1 0
2
0
1
2
2
2
lg10lg10lg10
0
?
?
?
?
???
?
???
?
????
?
?
?
?
?
?
?
n
i
i
n
i
i
PT
PT P
P
P
P
P
PL
?
?
??
?
?? ?
?
n
i
L
PT
piL
1
1.010lg10
12
0
22
2
2
1
1
lg10lg10 LnP PPPL n
n
i
i ??
????????
?
噪声相减 LPT–LP1与 ?L的对应关系表
LPT–LP1 3 4 5 6 7 8 9 10 11
?L -3 -2.2 -1.6 -1.3 -1.0 -0.8 -0.6 -0.5 -0.4
噪声取平均
? 某环境的噪声经常是非稳态噪声,某点一
段时间的噪声平均值可以通过下式计算
? ? nnL n
i
L
n L
P
i
Pi
lg1010lg10101lg10
1
1.0
1
10 ??
???
?
???
?? ??
?
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的
总能量
? 以听阈声功率 10-12瓦为基准,则声功率级定义为
t
EW
??
0
lg10 WWL W ?
声强和声强级
? 声强为单位面积通过的声功率,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
? 以人的听阈声强值 10-12W/m2为基准,则声强级的定义为
s
W
st
EI
??????
0
lg10 IIL I ?
声压、声强和声功率之间的关系
声压 N/m2 声压级 dB 声强 W/m2 声强级 dB 声功率 W 声功率级 dB
20
2
0.02
0.00002
120
100
60
0
1
10-2
10-6
10-12
120
100
60
0
1
10-2
10-6
10-12
120
100
60
0
噪声的频率和听觉
? 多种频率声音的组合声,称为复音
? 纯声
? 频率高于 1000Hz的为高频噪声;低于 500Hz的为
低频噪声;介于两者之间的为中频噪声
? 为了分析方便,人们把 20~ 20000Hz的声频范围
分为几个段落,划分的每一个具有一定频率范围
的段落称为频带或频程
? 频谱分析就是使噪声通过一定频率带宽的滤波器
来测定。噪声分析中所用的滤波器一般是倍频滤
波器和 1/3频程滤波器
? 1倍频滤波器 ? ? 1/lo g
2 ?lu ff
响度级和等响曲线
? 人耳对声音的实际感受不仅与声压大小有关,而
且与频率有关
? 响度级用“方”( phon)作单位。其原理是把
1000Hz的纯音作为标准,某个声音的感觉一样响
时,就把 1000Hz纯音的声压级定义为该声音的响
度级。
? 例如,某噪声听起来与声压级为 80dB、频率为
1000Hz声音一样响,则该噪声的响度级为
80phon。
? 响度单位“宋”( sone),它是表示感受
的绝对量。
? 根据大量实践得到:响度级每改变 10方,
响度加倍或减半。例如响度级 30方时响度
为 0.5宋;响度级为 40方时响度为 1宋,响
度级为 50方时响度为 2宋,依次类推。
? 其关系的数学表达式为,N =2( LN–40) /10
噪声评价量
? A声级
? 为了模仿人耳对声音的感觉,在噪声测定仪器上安装了一
个按照计权网络设计的滤波器。当声音进入网络时,中、
低频音按比例衰减通过,而 1000Hz以上的高频音则不能
衰减,甚至增加。
? 计权网络把可听声按 A(模拟 40方等响曲线),B(模拟
70方等响曲线),C(模拟 100方等响曲线),D四个种类
进行计权。被 A网络计权的声压级称为 A声级,单位为
dB(A);依次把 B网络,C网络,D网络计权的声压级称为
B声级,C声级和 D声级,单位分别计为 dB(B),dB(C)、
dB(D)。
? A声级与人耳对噪声强度和频率的感觉最接近,因此 A声
级被广泛应用于噪声的度量。 B,C声级较少采用。 D声级
在飞机噪声影响评价中经常使用。
等效连续 A声级
? 通过测定某一时段的噪声值,用能量平均
的办法表示出这个时段噪声的大小
? 由于实际测定中,采样时间是有间隔的
??????? ? T Leq dtTL t0 1.0101lg10
?
?
??
?
?? ?
?
N
i
L
eq
i
NL 1
1.0101lg10
? 如果 N等于 100次
? 如果 N等于 200次
2010lg10 1 0 0
1
1.0 ??
?
??
?
?? ? iL
eqL
2310lg10
200
1
1.0 ??
?
??
?
?? ? iL
eqL
噪声的衰减与计算
? 噪声随传播距离的衰减
? 点声源
Adiv = 10 lg
? 在距离点声源 r1处至 r2处的衰减值
Adiv = 20 lg
当 r2 = 2 r1时,Adiv = - 6 dB,即点声源声传播距离增加一
倍,衰减值是 6 dB。
24
1
r?
2
1
r
r
? 线声源随传播距离增加而引起的衰减值
? Adiv = 10 lg
? 当 < 时,可视为无限长线源。此时,在距离
线声源 r1处至 r2处的衰减值
? Adiv = 10 lg
当 r2 = 2 r1时,由上式可计算出 Adiv = - 3 dB,即线声源声传播距离增
加一倍,衰减值是 3dB
当 >> 1时,可视为点声源
rl?2
1
l
r 101
2
1rr
lr
噪声被空气吸收的衰减
? 空气吸收声波而引起的声衰减与声波频率、大气压、温度、
湿度有关,被空气吸收的衰减值可由下列公式计算
? Aoct,atm =
? 每 100m空气的吸声系数,其值与温度、湿度有关
? 当 r < 200m时,Aatm近似为零
rA a tm ?? ?
100
)( 0rr ??
?
声屏障引起的衰减
? 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可用下列公式进行计算
?
? 受墙壁阻挡的噪声衰减值为
TL = Lp1 - Lp2 + 10 lg )41( AS?
Ab1 = TL – 10 lg )41( AS?
? Ab1——墙壁阻隔产生的衰减值,dB;
? Lp1——室内混响噪声级,dB;
? Lp2——室外 1m处的噪声级,dB;
? S——墙壁的阻挡面积,m2;
? A——受声室内吸声面积,m2。
户外建筑物声屏障效应
? 声屏障的隔声效应与声源和接收点及屏障的位置和屏障高
度、屏障长度、屏障的结构性质有关。可以根据它们之间
的距离、声音的频率(一般铁路和公路的屏障用频率
500Hz)算出菲涅耳数 N,然后从曲线查出相对应的衰减
值 dB,声屏障衰减值最大不超过 24dB。
? 菲涅耳数 N的计算可用下式
? N =
? 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 。
?
)(2 dBA ??
?
植物的吸收屏障效应
频率
( Hz)
250 500 1000 2000 4000 8000
衰减值 1 2 3 4 4.5 5
阔叶林地带的声衰减值 单位,dB/10 m
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。但在环境影响评价中,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:
( 1)预测点距声源 50m 以上;
( 2)声源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坪被草地、灌木等覆盖。
在实际应用中,不管传播距离多远,地面效应引起的附加衰减量
上限为 10 dB;在声屏障和地面效应同时存在的条件下,其衰减量之
和的上限值为 25 dB(A)
? 地面效应引起的附加衰减量可按下式计算
? Aexc = 5 lg
0r
r
噪声环境影响评价
?
噪声影响评价专题报告
建设项目工程概况(参阅有关文件)
评价范围内现场踏勘
确定噪声环境影响评价工作等级,
编写环境影响评价大纲 —— 噪声部分
环境噪声现状调查和测量
噪声源
调查
环境噪声现状
调查及测量
受影响
人口调查
环境噪声现状评价
噪声级预测、受影响人口预测
噪声管理
法规与标准
噪声环境影响
评价
噪声防治
对策
建设项目工程分析
(与噪声有关的内容)
图 6 - 3 噪声环境影响评价技术工作程序
评价目的
? 预测得到建设项目对声环境的污染程度,从而判
断建设项目选址是否合理,并使建设项目在所在
的区域内布局合理;
? 进行噪声控制措施的可行性分析,提出各种噪声
防治对策,把建设项目建成后的噪声污染控制在
现行标准允许的范围内。
评价等级的划分
? 分级依据
? 按投资额划分拟建项目的规模(大、中、小型建
设项目);
? 噪声源种类及数量;
? 项目建设前后噪声级的变化程度;
? 拟建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。
? 分级
? 一级评价
? 二级评价
? 三级评价 。
? 对于处在非敏感区的小型建设项目不必做噪声影响专题评
价,只需填写“环境影响报告表”中相关的内容。
一级评价的基本的工作内容
? ① 环境噪声现状应实测;
? ② 预测范围覆盖全部敏感目标,并绘制等声级图,给出预测噪声级的
误差范围;
? ③ 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;
? ④ 对噪声级变化可能出现的几个阶段的情况(如建设期、投产后的近
期、中期、远期),应分别给出其噪声级;
? ⑤ 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;
? ⑥ 对评价中提出的不同选址方案、建设方案等所引起的声环境变化,
应进行定量分析;
? ⑦ 必须针对建设项目工程特点提出噪声防治对策,并进行经济、技术
可行性分析,给出最终降噪效果。
三级评价的基本的工作内容
? ① 噪声现状调查可着重调查清楚现有噪声源种类
和数量,其声级数据可参照已有资料;
? ② 预测以现有资料为主,对项目建成后的噪声级
分布作出分析,并给出受影响的范围和程度;
? ③ 要针对建设工程特点提出噪声防治措施,并给
出效果分析。
工业企业生产噪声预测
? 室外声源
1,计算第 i个噪声源在第 j个预测点的倍频带声
压级 Loctij(r)
2,把 (1)计算出来的倍频带声压级合成为 A声级
? 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
2、计算厂房内 k个声源在室内靠近围护结构
处的声级 Lp1
3、计算厂房外靠近围护结构处的声级 LP2
用下式确定整个施工过程中场地上的 Leq
Leq = 10lg
在离施工场地 x距离处的 Leq(x)的修正系数为:
ADJ =- 20lg(
Leq(x)= Leq- ADJ
?
?
N
i
L
i iTT
1
10/)10(1
工程施工噪声预测
(
48)2 5 03 2 8.0 ??x
环境噪声影响预测与评价
? 预测因子
? 预测点
? 预测内容
? 预测模式选择
? 预测参数确定
? 预测结果与评价
预测因子
?A声级
?等效连续 A声级 Leq
?昼夜等效声级
?统计噪声级
?计权有效连续感觉声级
预测点
1) 所有的环境噪声现状测量点都应作为预测点
2) 为了便于绘制等声级曲线图, 可以用网格法
确定预测点
3) 评价范围内需要特别考虑的预测点
噪声预测模型
工业企业生产噪声预测
施工噪声预测
公路噪声影响预测
机场噪声预测
噪声影响评价和污染防治对策
噪声影响评价的内容
噪声防治对策
?从声源上降低噪声
?在噪声传播途径上降低噪声
?评价提出的各项噪声防治对策
评价结论