昼间厂内声环境现状评价与降噪改进

程涵宇 栾慧君 薛洋 王道涵 吴志军 赵晓亮 任欣

(辽宁工程技术大学 环境科学与工程学院， 辽宁 阜新 123000)

昼间厂内声环境现状评价与降噪改进

程涵宇 栾慧君 薛洋 王道涵 吴志军 赵晓亮 任欣

(辽宁工程技术大学 环境科学与工程学院， 辽宁 阜新 123000)

噪声污染作为现代社会的一种环境问题，比较具有普遍性。由于其特殊的物理特性，噪声污染产生快，消除快，点源分散，并且变化大难监测。长期以来少见相关文章的发表，本文以某校园园区为样本区域，使用网格采样法，对得到的声源数据使用sufer11.0进行处理，得到声级梯度图，对所获得的的噪声现状进行分析，同时对应的在各个网格内根据《GB 3096-2008》和《GB 22337-2008》对结果进行评估，并提出该园区声环境改善方案。

噪声地图；环境噪声调查；声环境评价；降噪手段探究

1 噪声地图

根据2002年公布的欧洲环境噪声指引(EUDirective2002/49/EC)，噪声地图(noise mapping)被定义为反映某特定区域噪声现状或预测该区域噪声状况的地图，是通过等位线或等值线的方式描述空间区域声级的地图，用户通过噪声地图可方便掌握地图中每一个空间位置的声级[1]。

噪声地图有多种分类方法，按照绘制方法，可将噪声地图分为实测型、计算型和实测一计算型[2];按绘制区域的尺度可分为宏观型和微观型;按噪声源和噪声受体可分为城市区域噪声地图，道路交通噪声地图，轨道交通噪声地图，航空噪声地图，工业噪声地图，居住区噪声地图等[2]。

2 实验方法

2.1 检测对象的周边环境

研究对象校园，东临市政府，西面有人民公园，南北皆为居民区。三面环路，其中南为中华路，北为八一路，东侧为人民大街。这三条路都是该市的主干道，一方面便利了校园的交通，另一方面又是市内主要的噪声源，线性污染源。也是该校区噪声的主要污染源。具体表示如下：

2.2 监测方法和噪声监测

将校区分为8×10个正方形小格坐标编码为(X，Y)，从西南角开始为(1，1)，东北角为(8，10)，每个小格面积为65m×65m。每一个区域的中心放置一个监测点，每个人负责相邻的两个监测点。采用的网格采样法，不同于以往论文中的随机布点和人工判断布点，能较好得规避在随意布点中软件计算的漏洞和人工判断补点中人的主观因素对结果准确性的影响，作出的等声级曲线图的可靠性更强。

为防止天气要素对实验的干扰，选择在无大风，天气晴朗，湿度适宜的工作日，测量当天，为西南风向，阵风一级。依次从8：00—19：00，每隔一个小时记录一次声级计示数，每次计数的读数间隔为5S，连续记录100个数，使用如下公式进行计算：

等效连续A声级(Leq)计算公式

计算结果表示时间T内的等效连续A声级，对结果归总时，先将各点每个小时等效连续A声级记下，之后再使用等效A声级计算公式将昼间等效连续A声级计算出来。

2.3 噪声地图的绘制

对各点昼间的等效连续A声级对应各个坐标后，使用suffer11.0，对图像进行处理，即可得到等梯度声级曲线图，设置每一个曲线间隔为5dB，颜色由黑色到白色,对应从较高声级水平到较低声级水平的变化过程[4]。

该次测量的结果表明：①该校区的南侧，北侧，东侧的噪声明显要比其他方位高，而且呈典型的线状分布，因此明显可见学校东、南、北的三条城市市干道是该校区的主要昼间噪声污染源。②该校区的中央的噪声值明显比较低最低处为45dB，且最低处在图书馆附近。③在南、北、东三条干道上，还有几点的噪声值都集中偏高，经比对发现，这几点都是学校的路口或交通信号灯处，这几处的噪声值是整张图的峰值点所在。④等值线的分布有明显的西南密，东北疏的特征。

图1 东北地区某大学中华路校区及其周边环境

图2 东北地区某大学校区环境噪声现状图

3 声环境评价

3.1 评价依据

根据中华人民共和国GB3096－2008，按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型：

0 类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。

1 类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。

2 类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。

3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。

4 类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括 4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域；4b类为铁路干线两侧区域。

不同声环境功能区噪声限值

类型昼间 夜间

0类 50 40

1类 55 45

2类 60 50

3类 65 55

4类

4a 类 70 55

4b 类 70 60根据以上标准，结合该大学校区监测当天现有的各设施的运行情况对该校区的声环境功能区进行如下划分。(图3)

其中，包含0类声环境功能区，主要包括图书馆核心区、专家修养楼；1类声环境功能区，主要包括文体教学区域、办公区域、宿舍区域、理化实验室区域；2类声环境功能区，主要包括学校各大食堂、校内各大活动中心、校内市场；3类声环境功能区，主要包括机械工程实验室区域、校办工厂、校后勤采购仓储等部门；4a类声环境功能区，主要包括校园各大主要出口、周边路口。用从黑色到白色灰度的渐变表示从4a类区到0类区各声功能区的划分。

3.2 噪声污染评价图的绘制

将测得的各小格昼间连续等效A声级的值和该小格对应功能区的标准值比较。使用商值法进行评估，公式如下：

式中：Leq为该区域实测等效连续A声级；L*eq为该区域等效

图3 东北地区某大学校区声环境功能区划图

连续A声级的标准值；I为噪声评价指数级。

得到的结果有如下几种情况：

(1)I >1.2 为严重超标，此区域的昼间声环境与其所要求的声环境级别严重不符，会对该区域的正常功能发挥产生消极影响。

(2)1.2≥I>1 为超标，说明该区域的昼间噪声现状，对现在的声环境功能区发挥功能有很小的影响，

(3)1≥I>0.8 为合格，此区域的昼间噪声现状合格，符合现在的声环境级别，适合于现有声环境区域的日常活动。

(4)I≤0.8 为优秀，此区域的昼间噪声值超出了现有声环境功能区等级的要求，因此可以考虑提高该地区的声环境功能级。用从黑色到白色灰度的渐变表示从严重超标到优秀的评价等级的变化。

得到的噪声评价见图4。

3.2 声环境评价结果

上图发现：

(1)超标和严重超标的区域主要位于该小区的东、南、北侧，其中严重超标的六个(1,3);(2,1);(4,1);(4,10);(7,1);(8,3 );(8,10)而西侧除(1,3)外都体现出噪声值与现有分级极其匹配。2.其中三个0类区全部达标，尤其是东侧的两个专家楼，几乎紧邻人民大街，能达到0类标准其中的原因值得分析。

(2)校区内部区域声环境状况较好，一般都达到了应有的标准，校区的北边宿舍墙外紧邻的两处路口有严重超标与分散的超标区域。

图4 东北地区某大学校区噪声污染评价图

4 声环境评价结果分析

(1)将图三和图四对比，发现五个严重超标区域与其对应的功能区分级依次是(1,3)[1类];(2,1)[1类];(4,10)[4a 类];(7,1)[1类];(8,3)[1类];(8,10)[1类]。而超标的区域集中分布在学校的东南北侧的外围，尤其是东南侧最为集中，恰与三条学校周边的主干道统一，因此可以断定交通噪声为该校区噪声的主要来源。

(2)对图二进行分析会发现如下几条：①交通噪声为该校区的主要昼间噪声污染源再一次得到确认。②校内中心区域的声环境状况较好，噪声级较低。③从操场的结构为向西南开的口袋形状，从噪声分布可以看到操场的西南处有一个较大的隔声缺口，但是由于操场周边有极高的树木，尤其是在常年风向的下风向东、北方向上有高大的树木，能起到极好的降噪作用，同时也是由于这种口袋的形状使得噪声无法向外扩散，而只在这样一个区域内叠加降低，但是仍然有待于完善。④道路路口处的噪声达到了峰值，与同一条路上的其他点的噪声比要大，是因为车流在路口处更密集。

(3)对图二图四所示与现实结合发现，该校区的教学功能区主要位于南侧，而噪声污染较为严重的地区集中于南侧的边缘，在教学楼前的高大树木有极好的降噪功能但是教学楼处的噪声仍然超出了功能区的标准。

(4)专家楼之所以噪声值较低是由于，周边植被浓密，且几处楼呈环抱结构将专家楼围住，隔离了大部分噪声，造成的噪声值降低快。

5 类似校区及厂区的降噪方法与经验

由于在噪声以交通噪声为主要污染源的厂区或者单位，其噪声特征普遍具有明显的四周高，中间低的特点，因此应对此特点予以利用，具体方法如下：

(1)将声环境标准从四周到中心一次提高，到中心是要求最严格的区域，并且在中心位置要适当密集布置各职能区域，以防浪费。如该校区在仅考虑噪声治理的角度上，图书馆前的低噪声区域由于仅仅建设了一个广场而受到了巨大的优质声环境资源浪费。

(2)在校区内，尤其是学校周边，大量种植高大的乔木等树种，以达到隔绝交通噪声的目的。

(3)一定要注意学校路口处车流的控制，可以采取单向出口，校区厂区内交通管制等措施，抑制路口的噪声。同时还要协调好城建规划部门，尽量避免不必要的交通信号灯及大型的交通枢纽布局在校区或厂区的四周。

(4)教学楼应该尽量远离校区的外环，优先考虑布置在较为靠近中心的部位。同时寝室也应该避免处在校园路口的附近。

(5)对于该校区的西南侧推荐西南角设置一个较大的植物种植区域，将原种植的小型灌木更换为大型乔木林这样会更有利于阻隔校外噪声，使体育场和教学楼的西南角的噪声值降低，以尽量优化该区域的声环境。

[1]凡宸，汪涛，周波涛，何康茂，陈佩珊.噪声地图的研究进展《环境工程》 2016-08-30

[2]周旻.基于GIS的噪声地图研究[D].华南理工大学，博士学位论文，2009.

[3]虞涛.城市噪声地图的发展和应用研究《环境科学与管理》 2014-01-15 期刊

[4]王钰.环境噪声网络化自动监测技术研究[D].东北石油大学，2012.

程涵宇(1996- )，安徽淮南人，辽宁工程技术大学，环境科学与工程学院，环境科学专业14级，在读本科。