交通噪声综合影响指数及噪声控制研究
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1. 1 等效连续声级( L eq )
噪声的起伏变化 ( L 10 ～ L 90 ) , 进行计权修正 。它的 定义为 ( 2) TN I = 4 ( L 10 - L 90 ) + L 90 - 30 式中 ,第一项表示 “噪声气候” 的来自百度文库围和说明噪 声的起伏变化程度 ; 第二项表示本底噪声 ,第三项为 修正值 。 1. 4 噪声污染级( L N P ) 噪声污染级是在能量平均声级 ( 也称等效声级) 的基础上 ,再考虑噪声起伏变化的因素 ,它的表达式 为 ( 3) L N P = L eq + 2 . 56σ 式中 ,第一项是等效连续声级的量度 ,第二顶是 由于声级的起伏而带来增加的烦扰 ,σ 为统计标准 偏差 ,其表达式为 σ=
图1 城市道路交通噪声污染程度
收稿日期 :2004209227 作者简介 : 韩善灵 (1972 - ) ,男 ,山东济宁人 ,上海交通大学博士研究 生 ,助理研究员 ,主要研究方向为汽车 NV H 技术 。
部门统计 ,在群众来信来访中 ,反映噪声问题的约占 30 %以上 ,一些工厂工人耳聋 、 高血压 、 心脏病 ,神经 衰弱的发病率高达 30 %～ 60 % 。据上海第一医院 耳鼻喉科统计 ,耳病患者中 ,约有 1/ 3 是因噪声引起 的 。噪声污染是一种能量污染 , 属于物理污染的范 畴 。噪声污染具有可感受性 、 局部性和暂时性的特 点 。由于噪声污染的这些特点 , 决定了噪声的评价 方法不同于其它环境污染物质的污染 。 噪声评价 , 即如何将噪声的客观物理量与人的 主观感受结合起来评价噪声对人的影响程度 , 是一 个十分复杂的问题 。多年来各国学者对噪声的危害 和影响程度进行了大量的研究 , 提出了各种评价指 标和方法 。国内学者从分析所在城市交通噪声的污 染现 状 入 手 , 提 出 控 制 城 市 交 通 噪 声 污 染 的 对 策 [ 2 ,3 ] ,国外学者从交通噪声的经济评价和环境容 量的角度进行了分析研究 [ 4 ] 。已有道路交通环境 噪声评价方法主要考虑交通噪声对环境的客观影响 程度及范围 ,即主要以车辆辐射噪声级作为评价指 标 。而城市道路交通噪声对居民的影响程度不仅与 车辆运行辐射噪声级有关 , 而且还与噪声随机的起 伏程度 、 人口密度及昼夜等因素有关 [ 5 ] 。在已有的 评价方法的基础上 , 提出了适于我国道路交通环境 噪声评价的新方法 。车种 、 车流量和车速是决定交 通噪声大小的基本因素 ,针对交通噪声的以上特点 , 全面阐述了降低和改善交通噪声污染的对策 。
引 言
随着城市规模不断扩大和城市间交通的日渐繁 忙 ,道路交通噪声污染也越来越严重 ,成为制约人居 环境质量提高的重要因素 。据研究测算 , 中国每年 因道路交通噪声污染导致的经济损失约合人民币 216 亿元 [ 1 ] 。中国大中城市中 ,1995 年交通干线两 侧区域噪声超标的城市达 71. 4 % 。 《2003 年中国环 境状况公报》 指出 ,在统计的 401 个城市道路交通噪 声中 ,3. 2 %的城市属重度污染 ;5. 2 %的城市属中度 污染 ;12. 5 %的城市属轻度污染 ;35. 2 %的城市交通 声环境质量较好 ;43. 9 %的城市声环境质量好 ( 见图 1) 。经过多年的治理整顿 , 目前仍有 1/ 5 的城市交 通噪声环境超标 。 噪声污染被公认为是当今社会第三大公害 。噪 声污染给居民的生活和健康造成很大影响 。据环保
Abstract : Traffic noise pollution does great harm to people′ s healt h and social economy. Based on t he old met hods of evaluating t raffic noise , t he Traffic Noise Integrated Impact Index ( TN III) is pro2 posed t hrough considering t he characteristics of t raffic noise. Furt hermore , some effective measures for reducing t raffic noise are int roduced f rom t he aspect s of research on low noise vehicle , road design , city planning and regulations of t raffic. Key words :acoustics ;t raffic noise pollution ;t raffic noise integrated impact index ;cont rol measures
Research on Traff ic Noise Integrated Impact Index and Traff ic Noise Control
HA N S han2li ng , Z HU Pi ng , L IN Zhon g2qi n
(BM TC , School of Mechanical and Power Engineering , Shanghai Jiao Tong U niversity , Shanghai 200030 , China)
1
n - 1
n
i =1
∑( L
i
- L)
2
( 4)
当评价噪声对人体的影响时 , 不但要考虑噪声 的强度 ,而且要考虑它的作用时间 。交通噪声的强 度是随时间变化的 , 于是提出了用噪声能量按时间 平均的方法来评价噪声对人的影响 , 即等效连续声 级 ,用公式表示为
L eq = 10log
1
T
∫
+ 0 . 375 ×100 . 1
( L +10) n
]
表达出来 。因而可以用概率统计的方法来处理 。为 了测量一段时间内起伏变化的噪声 , 可每隔一定时 间测量一次 ,这样就得到了很多的数据 。把这些数 据按大小顺序排列后 ,可以找出 10 %的所测数据超 过的声级 ,这个声级就称为 L 10 ,50 %所测数据超过 的声级为 L 50 ,90 %的所测数据超过的声级为 L 90 。 试验证明 , 对于车辆流量较大的街道 , L 50 数值 和人们的主观吵闹感觉程度有较好的相关性 。有些 国家直接采用 L 50 来评价交通噪声 。但是也应该指 出 ,当车辆流量较少时 , 噪声随时间起伏变化较大 , 同样 L 50 数值的街道 ,噪声起伏变化数值越大 ,人们 的主观烦恼度也越高 。因此 , 在评价这种类型街道 的噪声时 ,除了考虑 L 50 之外 , 也要兼顾 L 10 和 L 90 之间的差值 。 1. 3 交通噪声指数( TNI) 交通噪声指数是英国建筑研究局提出的一种交 通噪声评价参数 。只适用于交通车辆比较多的地段 和时间内 。它是在本底噪声 L 90 的基础上 , 再考虑
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
2004 年 2 月 噪 声 与 振 动 控 制 第1期
1 常用道路交通噪声评价
道路交通噪声和车流量 、 车辆种类有密切关系 。 这种噪声在一天 24hr 内 , 完全是无规则的随机变 化 。交通噪声对人们的影响程度不仅与声级 、 频谱 有关 ,而且与它的持续时间 、 起伏变化幅度有关 。采 用一个声级数值来评价机器的稳态噪声那样来评价 交通噪声 ,就会产生很大的困难 。但是人们仍然希 望用几个数值来表示一条街道的噪声大小 , 这样就 要用统计和计权的方法 。所谓统计方法就是从一段 时间测量的大量变化的数据中 ,按统计学方法 ,求出 几个统计参数来表示这段时间的噪声 。计权的方法 是指对几个统计参数 , 按照它们和人们主观烦恼度 的关系 ,适当组合后来描述这段时间的噪声大小 。 下面介绍几种经常采用的评价量 。
( 6)
其中 , L DN P 为从早 6 点到晚 10 点的噪声污染
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究 级 , L N N P为从晚 10 点到次日 6 点的噪声污染级 。 式 ( 6) 在形式上与昼夜等效声级相似 ,但是有本 质的区别 。首先在时间段的选择上 , 与昼夜等效声 级不同 ,我们规定夜间为晚 10 点到次日 6 点 , 因为 在我国的一些有关声环境法规的条文中 , 一般都是 这样选取的 ,如青岛市环保局的规定 。其次 ,我们考 虑了噪声起伏变化的大小 ,选取噪声污染级 L N P ,而 昼夜等效声级是用等效声级 。 道路交通系统是一个复杂的随机系统 , 对它的 研究多采用概率统计的方法进行 。对于车流量较大 的街道 ( 600 辆/ 小时以上) ,噪声统计曲线一般都较 好地符合高斯分布规律 [ 6 ] 。因此 , 也可以利用统计 声级 L 10 、 L 50 、 L 90 。来表示噪声污染级 ,即 :
( 5)
式中 , L d 为从早 7 点到晚 10 点的等效声级 , L n 为从晚 10 点到次日早 7 点的等效声级 。
2 交通噪声综合影响指数( L Ⅲ)
虽然很多国家和学者提出了不少交通噪声的评 价参数 ,但是 ,目前国际上仍没有一个统一的评价方 法 。许多试验都发现 , 交通噪声的主观烦恼度既与 等效连续声级有关 ,也与噪声起伏变化程度有关 ,还 与人在不同时间段的感觉有很大关系 。考虑到主要 影响交通噪声的这三大因素 ,结合我国的实际情况 , 借鉴美国的昼夜等效声级 , 考虑噪声出现在夜间对 人们影响较大 , 规定夜间测得的值加上 10dB 作为 修正值 ,我们提出了交通噪声综合影响指数 。其定 义为 2 1 L Ⅲ = 10lg ×100 . 1 L DN P + ×100 . 1 ( L NN P +10) 3 3
0
T
10 10 dt
LA
( 1)
式中 , T 为总时间 , L A 为随时间 t 变化的 A 声 级。
1. 2 累积百分声级
交通噪声是属于非稳态的 , 可用等效连续声级
L eq表达其大小 ,但是对噪声随机的起伏程度却没有
式中 , L i 为第 i 个声级值 ; L 为所测 n 个声级 算术平均值 ; n 为取样总数 。 1. 5 昼夜等效噪声级( L DN ) 考虑到噪声在夜间比昼间更吵人 , 因此在研究 昼夜 24hr 环境噪声水平时 ,引入昼夜等效声级这个 评价量 。美国环境保护局已引用昼夜等效声级 L DN 来评价交通噪声 。为了考虑噪声出现在夜间对人们 烦恼的增加 , 规定夜间测得的值加上 10dB 作为修 正值 。L DN 主要用于预计人们昼夜长时间暴露在环 境噪声中所受的影响 。根据上述规定 ,它的定义为 L DN = 10lg [ 0 . 625 ×100 . 1 L d
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究
文章编号 :1006 - 1355 ( 2005) 01 - 0025 - 04
25
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究
韩善灵 ,朱 平 ,林忠钦
( 上海交通大学 机械与动力工程学院 车身制造技术中心 ,上海 200030)
摘 要 : 道路交通噪声污染对人体健康和社会经济的发展是一大危害 。在分析已有的环境噪声评价方法的基 础上 ,考虑交通噪声的特点 ,提出了适于我国道路交通环境噪声评价的交通噪声综合影响指数 ,并从低噪声车辆的 研究 、 道路设计 、 城市规划 、 标准和法规等四个方面阐述了降低城市道路交通噪声的有效防治对策 。 关键词 : 声学 ; 环境工程学 ; 交通噪声污染 ; 交通噪声综合影响指数 ; 噪声控制 中图分类号 :U491 文献标识码 :A
噪声的起伏变化 ( L 10 ～ L 90 ) , 进行计权修正 。它的 定义为 ( 2) TN I = 4 ( L 10 - L 90 ) + L 90 - 30 式中 ,第一项表示 “噪声气候” 的来自百度文库围和说明噪 声的起伏变化程度 ; 第二项表示本底噪声 ,第三项为 修正值 。 1. 4 噪声污染级( L N P ) 噪声污染级是在能量平均声级 ( 也称等效声级) 的基础上 ,再考虑噪声起伏变化的因素 ,它的表达式 为 ( 3) L N P = L eq + 2 . 56σ 式中 ,第一项是等效连续声级的量度 ,第二顶是 由于声级的起伏而带来增加的烦扰 ,σ 为统计标准 偏差 ,其表达式为 σ=
图1 城市道路交通噪声污染程度
收稿日期 :2004209227 作者简介 : 韩善灵 (1972 - ) ,男 ,山东济宁人 ,上海交通大学博士研究 生 ,助理研究员 ,主要研究方向为汽车 NV H 技术 。
部门统计 ,在群众来信来访中 ,反映噪声问题的约占 30 %以上 ,一些工厂工人耳聋 、 高血压 、 心脏病 ,神经 衰弱的发病率高达 30 %～ 60 % 。据上海第一医院 耳鼻喉科统计 ,耳病患者中 ,约有 1/ 3 是因噪声引起 的 。噪声污染是一种能量污染 , 属于物理污染的范 畴 。噪声污染具有可感受性 、 局部性和暂时性的特 点 。由于噪声污染的这些特点 , 决定了噪声的评价 方法不同于其它环境污染物质的污染 。 噪声评价 , 即如何将噪声的客观物理量与人的 主观感受结合起来评价噪声对人的影响程度 , 是一 个十分复杂的问题 。多年来各国学者对噪声的危害 和影响程度进行了大量的研究 , 提出了各种评价指 标和方法 。国内学者从分析所在城市交通噪声的污 染现 状 入 手 , 提 出 控 制 城 市 交 通 噪 声 污 染 的 对 策 [ 2 ,3 ] ,国外学者从交通噪声的经济评价和环境容 量的角度进行了分析研究 [ 4 ] 。已有道路交通环境 噪声评价方法主要考虑交通噪声对环境的客观影响 程度及范围 ,即主要以车辆辐射噪声级作为评价指 标 。而城市道路交通噪声对居民的影响程度不仅与 车辆运行辐射噪声级有关 , 而且还与噪声随机的起 伏程度 、 人口密度及昼夜等因素有关 [ 5 ] 。在已有的 评价方法的基础上 , 提出了适于我国道路交通环境 噪声评价的新方法 。车种 、 车流量和车速是决定交 通噪声大小的基本因素 ,针对交通噪声的以上特点 , 全面阐述了降低和改善交通噪声污染的对策 。
引 言
随着城市规模不断扩大和城市间交通的日渐繁 忙 ,道路交通噪声污染也越来越严重 ,成为制约人居 环境质量提高的重要因素 。据研究测算 , 中国每年 因道路交通噪声污染导致的经济损失约合人民币 216 亿元 [ 1 ] 。中国大中城市中 ,1995 年交通干线两 侧区域噪声超标的城市达 71. 4 % 。 《2003 年中国环 境状况公报》 指出 ,在统计的 401 个城市道路交通噪 声中 ,3. 2 %的城市属重度污染 ;5. 2 %的城市属中度 污染 ;12. 5 %的城市属轻度污染 ;35. 2 %的城市交通 声环境质量较好 ;43. 9 %的城市声环境质量好 ( 见图 1) 。经过多年的治理整顿 , 目前仍有 1/ 5 的城市交 通噪声环境超标 。 噪声污染被公认为是当今社会第三大公害 。噪 声污染给居民的生活和健康造成很大影响 。据环保
Abstract : Traffic noise pollution does great harm to people′ s healt h and social economy. Based on t he old met hods of evaluating t raffic noise , t he Traffic Noise Integrated Impact Index ( TN III) is pro2 posed t hrough considering t he characteristics of t raffic noise. Furt hermore , some effective measures for reducing t raffic noise are int roduced f rom t he aspect s of research on low noise vehicle , road design , city planning and regulations of t raffic. Key words :acoustics ;t raffic noise pollution ;t raffic noise integrated impact index ;cont rol measures
Research on Traff ic Noise Integrated Impact Index and Traff ic Noise Control
HA N S han2li ng , Z HU Pi ng , L IN Zhon g2qi n
(BM TC , School of Mechanical and Power Engineering , Shanghai Jiao Tong U niversity , Shanghai 200030 , China)
1
n - 1
n
i =1
∑( L
i
- L)
2
( 4)
当评价噪声对人体的影响时 , 不但要考虑噪声 的强度 ,而且要考虑它的作用时间 。交通噪声的强 度是随时间变化的 , 于是提出了用噪声能量按时间 平均的方法来评价噪声对人的影响 , 即等效连续声 级 ,用公式表示为
L eq = 10log
1
T
∫
+ 0 . 375 ×100 . 1
( L +10) n
]
表达出来 。因而可以用概率统计的方法来处理 。为 了测量一段时间内起伏变化的噪声 , 可每隔一定时 间测量一次 ,这样就得到了很多的数据 。把这些数 据按大小顺序排列后 ,可以找出 10 %的所测数据超 过的声级 ,这个声级就称为 L 10 ,50 %所测数据超过 的声级为 L 50 ,90 %的所测数据超过的声级为 L 90 。 试验证明 , 对于车辆流量较大的街道 , L 50 数值 和人们的主观吵闹感觉程度有较好的相关性 。有些 国家直接采用 L 50 来评价交通噪声 。但是也应该指 出 ,当车辆流量较少时 , 噪声随时间起伏变化较大 , 同样 L 50 数值的街道 ,噪声起伏变化数值越大 ,人们 的主观烦恼度也越高 。因此 , 在评价这种类型街道 的噪声时 ,除了考虑 L 50 之外 , 也要兼顾 L 10 和 L 90 之间的差值 。 1. 3 交通噪声指数( TNI) 交通噪声指数是英国建筑研究局提出的一种交 通噪声评价参数 。只适用于交通车辆比较多的地段 和时间内 。它是在本底噪声 L 90 的基础上 , 再考虑
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
2004 年 2 月 噪 声 与 振 动 控 制 第1期
1 常用道路交通噪声评价
道路交通噪声和车流量 、 车辆种类有密切关系 。 这种噪声在一天 24hr 内 , 完全是无规则的随机变 化 。交通噪声对人们的影响程度不仅与声级 、 频谱 有关 ,而且与它的持续时间 、 起伏变化幅度有关 。采 用一个声级数值来评价机器的稳态噪声那样来评价 交通噪声 ,就会产生很大的困难 。但是人们仍然希 望用几个数值来表示一条街道的噪声大小 , 这样就 要用统计和计权的方法 。所谓统计方法就是从一段 时间测量的大量变化的数据中 ,按统计学方法 ,求出 几个统计参数来表示这段时间的噪声 。计权的方法 是指对几个统计参数 , 按照它们和人们主观烦恼度 的关系 ,适当组合后来描述这段时间的噪声大小 。 下面介绍几种经常采用的评价量 。
( 6)
其中 , L DN P 为从早 6 点到晚 10 点的噪声污染
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究 级 , L N N P为从晚 10 点到次日 6 点的噪声污染级 。 式 ( 6) 在形式上与昼夜等效声级相似 ,但是有本 质的区别 。首先在时间段的选择上 , 与昼夜等效声 级不同 ,我们规定夜间为晚 10 点到次日 6 点 , 因为 在我国的一些有关声环境法规的条文中 , 一般都是 这样选取的 ,如青岛市环保局的规定 。其次 ,我们考 虑了噪声起伏变化的大小 ,选取噪声污染级 L N P ,而 昼夜等效声级是用等效声级 。 道路交通系统是一个复杂的随机系统 , 对它的 研究多采用概率统计的方法进行 。对于车流量较大 的街道 ( 600 辆/ 小时以上) ,噪声统计曲线一般都较 好地符合高斯分布规律 [ 6 ] 。因此 , 也可以利用统计 声级 L 10 、 L 50 、 L 90 。来表示噪声污染级 ,即 :
( 5)
式中 , L d 为从早 7 点到晚 10 点的等效声级 , L n 为从晚 10 点到次日早 7 点的等效声级 。
2 交通噪声综合影响指数( L Ⅲ)
虽然很多国家和学者提出了不少交通噪声的评 价参数 ,但是 ,目前国际上仍没有一个统一的评价方 法 。许多试验都发现 , 交通噪声的主观烦恼度既与 等效连续声级有关 ,也与噪声起伏变化程度有关 ,还 与人在不同时间段的感觉有很大关系 。考虑到主要 影响交通噪声的这三大因素 ,结合我国的实际情况 , 借鉴美国的昼夜等效声级 , 考虑噪声出现在夜间对 人们影响较大 , 规定夜间测得的值加上 10dB 作为 修正值 ,我们提出了交通噪声综合影响指数 。其定 义为 2 1 L Ⅲ = 10lg ×100 . 1 L DN P + ×100 . 1 ( L NN P +10) 3 3
0
T
10 10 dt
LA
( 1)
式中 , T 为总时间 , L A 为随时间 t 变化的 A 声 级。
1. 2 累积百分声级
交通噪声是属于非稳态的 , 可用等效连续声级
L eq表达其大小 ,但是对噪声随机的起伏程度却没有
式中 , L i 为第 i 个声级值 ; L 为所测 n 个声级 算术平均值 ; n 为取样总数 。 1. 5 昼夜等效噪声级( L DN ) 考虑到噪声在夜间比昼间更吵人 , 因此在研究 昼夜 24hr 环境噪声水平时 ,引入昼夜等效声级这个 评价量 。美国环境保护局已引用昼夜等效声级 L DN 来评价交通噪声 。为了考虑噪声出现在夜间对人们 烦恼的增加 , 规定夜间测得的值加上 10dB 作为修 正值 。L DN 主要用于预计人们昼夜长时间暴露在环 境噪声中所受的影响 。根据上述规定 ,它的定义为 L DN = 10lg [ 0 . 625 ×100 . 1 L d
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究
文章编号 :1006 - 1355 ( 2005) 01 - 0025 - 04
25
交通噪声综合影响指数及噪声控制研究
韩善灵 ,朱 平 ,林忠钦
( 上海交通大学 机械与动力工程学院 车身制造技术中心 ,上海 200030)
摘 要 : 道路交通噪声污染对人体健康和社会经济的发展是一大危害 。在分析已有的环境噪声评价方法的基 础上 ,考虑交通噪声的特点 ,提出了适于我国道路交通环境噪声评价的交通噪声综合影响指数 ,并从低噪声车辆的 研究 、 道路设计 、 城市规划 、 标准和法规等四个方面阐述了降低城市道路交通噪声的有效防治对策 。 关键词 : 声学 ; 环境工程学 ; 交通噪声污染 ; 交通噪声综合影响指数 ; 噪声控制 中图分类号 :U491 文献标识码 :A