二次結構噪聲的評價

二次結構噪聲的預測、評價和控制

概述1863年世界上第一條地鐵：英國倫敦上海和北京的城市軌道交通運營里程已居世界城市前兩位。1900年，投訴英國倫敦中央鐵道（現在的倫敦地鐵中央線）。

振動源和傳播交通（鐵路、城市軌道交通和公路）施工（基礎挖掘、隧道開鑿、打樁、強夯、爆破）工業(yè)地震連續(xù)或不完全連續(xù)：工業(yè)永久性的間歇：交通有限持續(xù)時間的（非永久性的、獨立的或偶發(fā)）：施工傳播路徑：大地—建筑基礎—建筑結構（墻、柱、樓板、天花板）。部分頻率成分可聽“隆隆聲”。固體傳聲—空氣傳聲。床結構—骨傳導—很低水平的二次噪聲。倫敦惠林頓醫(yī)院建筑物基礎隔振：橡膠支座室內二次噪聲的概念與空氣噪聲和建筑物振動相比，室內二次噪聲領域的研究和標準遠沒有那么成熟和深入，甚至連名詞都未統(tǒng)一。什么是二次噪聲？（1）狹義室內二次噪聲：由于大地振動、建筑物內服務設備振動引起建筑物振動而產生的室內噪聲。（2）廣義室內二次噪聲：門窗關閉時室內的總噪聲狹義室內二次噪聲室外空氣噪聲透射到室內的噪聲建筑物內噪聲源產生的建筑物結構噪聲常見：地下列車的“隆隆聲”、建筑服務設備、鐵路地鐵挖掘施工、重型車輛、航空器、爆破（空氣超壓）。建筑物內的一些物體（例如玻璃、餐具、窗戶、燈具、裝飾物、家具和建筑附屬設施）輻射出的較高頻率噪聲（嘎嘎聲），一般不予討論，很難量化和預測，且容易整治。軌道交通地下線，空氣噪聲被隧道屏蔽；地面線和高架線，二次噪聲被空氣噪聲掩蔽，但當空氣噪聲減小：聲屏障、背向線路的房間。人對二次結構噪聲的反應：睡眠障礙、活動障礙（妨礙精細活動）、煩惱煩躁、恐懼等。聲學環(huán)境要求較高：影劇院、音樂廳、電視演播室、錄（播）音室，應單獨研究。不介紹軌道交通高架線橋梁振動輻射出的結構噪聲。不介紹室內二次噪聲限值標準。

低頻聲：10/20Hz~200/250Hz。人耳聽力敏感度在低頻降低，對聲音的主觀感受也有變化。20Hz是人聽覺的下限截止頻率，但是高敏感度的人可以聽見20Hz以下的聲音。

影響：煩惱、神經衰弱、失眠、鬧鬼。

低頻噪聲ISO標準只給出了20Hz以上的聽閾，學者補充了20Hz以下。低頻噪聲在室內更為顯著。在室外，低頻噪聲易被中高頻噪聲所掩蔽，例如公路噪聲。室外的中高頻噪聲傳到室內時，由于建筑結構的隔離而衰減。當遠離噪聲源時，低頻噪聲也逐漸占優(yōu)，高頻噪聲更易被空氣或地面衰減。A計權和C計權是聲級最常用的兩種頻率計權，分別基于40phon和100phon等響曲線。廣泛使用的A計權在200Hz以下衰減最多，低估了低頻噪聲的煩惱，當A計權聲級相同時，低頻噪聲的感覺比寬帶噪聲大，用A計權評價低頻噪聲是不恰當的。低頻噪聲低頻噪聲的兩種準則限值：（1）計權聲級（2）基于頻率分析的限值曲線。丹麥推薦采用10~160Hz范圍的A聲級LpA,LF，其限值（脈沖噪聲采用5dB修正值）比通常的LpA

限值低5~15dB。采用單一數值會隱藏煩惱的噪聲頻率特性。ISO、丹麥、德國、日本、荷蘭、波蘭、瑞典、英國定義了1/3倍頻程限值（聽閾）曲線。但是，它們在頻率范圍和可接受值有差異。

判別低頻噪聲方法

—C計權和A計權的差值瑞典標準：LpCeq-LpAeq>15~20dB。須分析噪聲頻率，按1/3倍頻帶31.5~200Hz的分頻不計權聲級參考曲線（接近聽閾）評價。德國導則：LCeq-LAeq>20dB時，限值降低5dB

。德國一些州法院支持德鐵的觀點，對鐵路不執(zhí)行降低5dB；但巴伐利亞州等州要求降低5dB。德國標準：LCeq-LAeq>15dB時，要評價8~125Hz感知-超過最大差值1/3倍頻程聲壓級和總感知-超過聲級。噪聲和振動聯合作用的影響。

國外室內二次噪聲的標準、法規(guī)室內二次噪聲的范疇、描述符、頻率范圍、頻率計權、時間常數、測量方法。各國未達成一致。國際標準化組織ISO西方發(fā)達國家：美國、英國、德國、挪威、西班牙、奧地利、意大利、荷蘭、瑞典、瑞士、丹麥、波蘭、日本大地振動引起的室內二次噪聲的標準、法規(guī)較少，而室內通風空調噪聲、廣義二次噪聲較多。但感受是一樣的。國外相關標準、法規(guī)的適用范圍國家和組織標準、法規(guī)和導則適用范圍ISOISO14837-1:2005軌道系統(tǒng)引起的地傳噪聲和振動奧地利?NORMS9012:2010路基交通引起的建筑物振動（振動和結構噪聲）德國TAL?rm(1998)DIN45680:2011建筑配套服務設備的噪聲（包括低頻噪聲）意大利D.P.C.M.5-12:1997噪聲法規(guī)（建筑配套服務設備）荷蘭NSG-Richtlijn(1999)低頻噪聲西班牙RealDecreto1307/2007噪聲法規(guī)（區(qū)劃、質量和輻射）瑞典SOSFS1996:7SOSFS2005:6SS25263:1996SS-ENISO16032:2004室內噪聲瑞士BEKS:1999建筑物內的鐵路振動和地傳噪聲英國Crossrail’sCodeofConstruction(contractualguidelines)鐵路施工和運營的地傳噪聲挪威Forurensningsforskriften(1979)室內振動和噪聲（包括地鐵運營振動引起的室內噪聲和振動）美國FRA(2012)FTA(2006)噪聲和振動影響評價（鐵路和城市軌道交通項目）頻率范圍、頻率計權和時間常數ISO建筑物損傷標準：室內聲學的建筑物結構振動頻率5~500Hz。ISO建筑聲學標準、英國振動標準：室內二次噪聲的頻率范圍為30~100Hz。國家和組織頻率范圍（Hz）頻率計權時間常數ISO16~250A慢奧地利16~125A慢德國8~125A和C快意大利20~100A慢荷蘭20~100A慢西班牙/A和C/瑞典31.5~200A和C快瑞士/A/英國/A慢挪威20~500A/美國/A慢最寬：5~500Hz集中：20~125Hz我國：16~200Hz描述符和測量國家和組織描述符測量ISO最大聲級LAmax(dB)等效聲級LAeq

（每個事件或更長的時間，例如1h）靠近房間中央（預測時也是）奧地利最大聲級LAmax(dB)，噪聲最大的列車；等效聲級LAeq(dB)，所有列車測量或按照ONR199005:2008通過樓板振動計算德國等效聲級LAeq(dB)，每1h/意大利最大聲級LAmax(dB)/荷蘭參考曲線等效聲級LAeq(dB)噪聲最容易察覺的位置（臥室或起居室的任何位置），或者在房間角落距離兩面墻0.2-0.5m（兩面墻均無門、窗、櫥柜）西班牙等效聲級Ld/e/n(dB)/瑞典參考曲線最大聲級LAmax(dB)距離房間角落0.5m瑞士等效聲級LAeq（晝間和夜間）/英國最大聲級LAmax(dB)最容易引起煩惱的位置挪威等效聲級LAeq24h

(dB)

推薦在地下室測量，以減小室外空氣噪聲的貢獻美國最大聲級LAmax(dB)/室內二次噪聲的描述符

兩種描述符：

1.多數國家：A計權最大聲級LAmax（時間常數-慢），盡管形式有所不同。當二次噪聲較大時，瑞典建議采用C計權。2.少數國家：A計權等效聲級，如瑞士、西班牙和挪威。瑞士：LAeq(dB)，晝間（8h），夜間（噪聲最大的1h）。西班牙：Ld(dB)，晝間；Le(dB)，傍晚，修正值+5dB；Ln(dB)，夜間，修正值+10dB。挪威：A計權等效聲級，但地鐵設計標準采用了更嚴格的A計權最大聲級（時間常數-快）。最大聲級和等效聲級需要同時評價（例如ISO、歐盟指令2002/49/EC、奧地利、挪威和瑞典）（1）最大聲級：睡眠干擾（睡眠品質）（2）等效聲級：煩惱（生活品質）歐盟指令2002/49/EC報告還推薦在歐盟范圍內采用通用限值（摘錄）：（1）LAmax32dB（室內，睡眠—多導睡眠描記，時間常數-快）

（2）Lden42dBA（室外，煩惱和干擾，一年24h的等效聲級，傍晚修正值為+5dB，夜間修正值為+10dB）（3）Ln42dBA（室外，一個夜間8h的等效聲級，自我報告睡眠干擾）室內二次結構噪聲的測量

—復雜性和不確定性狹義二次噪聲常常被其他聲源產生的環(huán)境噪聲所掩蓋，故其單值確定是困難的或者不可能的，除非室外噪聲較小、門窗隔聲良好、建筑物內無明顯激勵起建筑物振動的噪聲源。挪威推薦在地下室測量。而廣義二次噪聲易測量。室內二次噪聲，反射、駐波，聲壓空間和時間不均勻、不確定，最高可達10~20dB，常見3dB，頻率越低越顯著。墻的特性、尺寸和吸收（家具、墻面和地板覆蓋層等）等對不確定性均有貢獻。測量位置（1）接近房間中央處：ISO軌道交通，低估

(2)房間內最容易引起煩惱處、房間角落：ISO振動、荷蘭、瑞典、英國（3）不大于10m2的房間中央、角落測量:ISO建筑聲學多測點、可重復性、房間內空間平均聲級。中國相關標準和導則國標《民用隔聲設計規(guī)范》和《民用建筑設計通則》中規(guī)定的室內允許噪聲是廣義二次噪聲。單一隔聲參數，1/3倍頻程中心頻率100~3150Hz。奠基性標準2009年，吳永芳，JGJ/T170《城市軌道交通引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值和測量方法標準》2008年，辜小安，HJ453《環(huán)境影響評價技術導則—城市軌道交通》采用了1987年多倫多地鐵的二次噪聲預測公式。我國標準HJ453：城市軌道交通地下線環(huán)境振動的評價距離是60m，而室內二次噪聲僅為10m，矛盾。英國、美國標準：在非常安靜的房間內，不能覺察到振動，但可能聽見固體傳播的噪聲。挪威奧斯陸地鐵：

11棟房屋距離地鐵線路在9~27m。室內振動只有1棟超標（距離13m）室內二次噪聲LAFmax有6棟超標1~13dB，按照超標量由大到小排序，距離分別為10m、16m、19m、27m、16m、9m，還有2棟與限值相等，距離分別為13m、15m。廣州、北京、上海地鐵測試：16m、25m、38m

二次噪聲的10m評價距離應適當擴大，注意我國住宅建筑結構與歐美的差異。二次結構噪聲的預測中國HJ453-2008《環(huán)境影響評價技術導則城市軌道交通》

室內二次噪聲的預測公式（樓板振動加速度）

1987年多倫多地鐵美國聯邦交通管理局、聯邦鐵路管理局

FTA（2006）和FRA（2005）

《噪聲和振動影響評價指南手冊》LA=Lv+Krad+KA-wt

LA為1/3倍頻程聲壓級；

Lv為1/3倍頻程均方根振動速度級

Krad為與振動轉化為聲壓級和房間內的吸聲量有關的調整系數（當Lv的參考速度為2.54×10-8m/s時，典型住宅房間的Krad為0dB）

KA-wt為1/3倍頻程A計權調整系數FRA（2012）將Krad由0dB修改為-5dB。與頻率有關的樓板垂向振動速度預測室內二次噪聲。歐洲，2012年，分析了瑞士和德國鐵路的大量實測數據（德國800棟房屋）、結合建筑聲學理論室內二次結構噪聲與室內樓板振動速度的關系：

①混凝土樓板：Lpmeans=Lvmeans+4，Lpav=Lvmeans+7②輕型木樓板：Lpmeans=Lvmeans－6