地面交通低频噪声监测方案研究

冯亦立，梁智伟，范慆

（深圳市生态环境监测站，广东 深圳 518120）

1 研究背景

自然界中的低频噪声来源非常广泛，例如，风、雷、电等都会产生低频噪声。人工低频噪声源与人们的生活密切相关，其中的低频噪声成分较为显著时，更容易对人的生理及情绪产生影响，国内外有关噪声研究资料已充分表明，低频噪声对人可产生负面作用。

随着社会经济和技术的发展，环保“三同时”措施不断落实到位，对声源、声传播途径及受声者等采取的综合噪声污染防治措施日益完善，但由于低频噪声控制技术难度相对较大，这些措施往往对降低中高频噪声更有效，因而环境中的中高频噪声在总的噪声能量中所占的比重不断下降，其对低频噪声的掩蔽效应也随之减小，低频噪声影响变得越来越显著。

本辖区最近几年来的环境管理实践表明，道路、轨道等地面交通低频噪声扰民问题已经成为辖区环境管理的热点和难点。根据道路交通低频噪声污染趋势及其影响特点，开展低频噪声监测方案研究具有重要意义。

2 研究对象

本次研究结合近年来本辖区有关环境噪声方面的人大议案及政协提案，根据本辖区道路交通噪声污染严重、居民投诉最多的路段选取了四处典型噪声敏感建筑分别为海滨假日小区（深盐路旁）、深大书香文苑小区（惠州深沿海高速旁）、蓝天壹站小区（深盐路旁）、山海城小区（明珠大道和盐田路旁）。

3 低频噪声监测方法探讨

国外部分地区的低频噪声监测方法归纳如下。

3.1 德国低频噪音监测方法

德国对于低频噪音的管制主要以其国家标准 DIN 45680，标准中关于低频噪声监测的技术规范如下。

（1）测量指标：采用C计权LCF、A计权LAF、1/3倍频程LTerzF(Terz指1/3倍频程)、最大音量LAFmax、LCFmax、LTerzFmax、均能音量LAeq、LCeq、LTerz,eq等。

（2）测量时间：测量取样时间长短需要考虑噪音音量变动的特性，对于音量有周期变化特性的音源，测量取样时间的长短需要能涵盖一个或数个重复的音量周期变化。背景噪音要比欲测噪声源音量小于6dB以上，测量过程背景噪音有明显间歇性变动时，可暂时停止测量。

（3）测量位置：室内门、窗在关闭状况下，选择室内音量最大的地方，无论声音是来自空气传递或固体传递的位置，还是人们较长停留的地方，如果上述地点靠近墙壁，则传声器需距离墙壁至少0.5m。通常室内正中央位置不要选为测点，因为如果低频声音在室内产生驻波时，室内中央音量会较小。

3.2 丹麦低频噪声监测方法

丹麦环保署于1997年公布了《环境低频噪音及超低频声音指引》该指引内容建议了测量方法。具体如下。

（1）房间角落，距离墙壁面0.5～1.0m，离地面高1.0～1.5m。

（2）能代表房间用途的住户活动位置，但需离墙壁面或大型家具0.5m以上，离地面高1.0～1.5m。

（3）住户认为，室内音量最高的住户无法指出室内音量最高的位置，测量者得自行寻找判定。

（4）室内正中心位置不建议选取为测点，因为通常中央位置音量较低。

（5）若室内空间较小时(小于20m2)，可以选择室内不同角落2处位置为测点，但该测点仍需距离墙壁面0.5～1.0m，离地面高1.0～1.5m。

综合国外部分地区已有的低频噪声监测方法发现，其主要监测要素包括监测时长、监测点位的选取及背景值的测量等。对监测时长的要求，各国各地区测量标准要求基本是一致的，要求低频噪声监测时长一般覆盖一个音量或几个间量变化周期；对监测点位的选取也基本上相同，应选取室内噪声最大的地方，避免选择室内中心点；对低频噪声背景值测量和修正各国标准中涉及不多，本次研究针对交通低频噪声测量，按常规噪声测量方法测量背景值难度较大。环境噪声监测技术规范中表明，当测量值与背景值的差值小于或等于10dB(A)时，须对测量结果进行修正。并且对于测量值与背景值的差值小于3dB(A)时，要采取措施降低背景噪声进行修正。对于道路交通低频噪声背景值的监测、如何修正以及每个频段的声压级如何修正，从各国文献调研结果看，尚未有相关明确规定。本次研究监测对低频交通噪声背景值的问题，尝试采用了同步监测法。在定性排除施工噪声、工业噪声以及周围机械噪声、电器噪声后，在主要声源道路一侧和受影响点一侧同步监测噪声，对结果进行频谱分析，如果频谱特性相同，就可确认不存在背景噪声干扰。

4 本辖区监测点布设方案

4.1 监测条件

（1）测量仪器。测量仪器性能应符合GB3785和GB17181对1型声级计的要求且符合国际电工协会（IEC61260）Class 1标准。

校准所用仪器应符合GB/T15173对1级声校准器的要求。A声级测量时，校准声源频率为1000Hz；低频频谱测量时，校准声源频率至少有一个点频率应设在20～250Hz。声级计每次测量前、后应进行校准，其前、后校准示值偏差不得大于0.5dB，否则，测量无效。

（2）气象条件，恶劣的气象条件也会对低频噪声测量产生影响。因此，最好在天气条件较好时（无雨雪、无雷电天气，风速为5.5m/s以下）测量，另外，室内门窗漏风情况也应特别注意，测量中传声器加防风罩。

4.2 监测方法

（1）测点位置。①道路源强的监测。对各种典型时段（高峰时段、平峰时段）低频噪声进行采样和测量，监测点位高度距地面为1.2～6.0m，测点应避开非道路交通源的干扰，传声器指向被测声源。②一般户外的监测。距离任何反射物（地面除外）至少3.5m外测量，距地面高度1.2m以上。必要时，可置于高层建筑上，以扩大监测受声范围。③噪声敏感建筑物室内的监测。距离墙面和其他反射面至少1m，距窗约1.5m处，距地面1.2～1.5m高。应避免选择在室内房间中心位置；低频噪声分布在室内会因测量位置不同而改变，故需翔实记录测量地点位置，同时，应关闭室内所有可能会发生低频之声音（如冷气机、除湿机、空气净化机等）。

（2）测量时间。本次研究的测量选择在星期一至星期五的正常工作日，另外，对山海城小区进行了昼、夜间监测。

（3）测量。①交通噪声源强监测；②室外噪声监测；③室内噪声监测。

5 监测方案实测探讨

5.1 监测时长的探讨

针对监测对象的不同，其监测时长亦不同。由于高速公路、城市快速干道的小时车流车流量按时段基本稳定，本研究认为，5min监测时长可以涵盖被测声源整个测量时段的变化周期。为减轻工作量，避免重复劳动，提高工作效率，本次研究将对监测时长对监测结果的影响进行探讨。针对同一测点，同时，进行5min和20min的监测，探讨监测时长对其监测结果的影响。

根据监测数据显示，监测20min与5min，得到的Leq、L5、L10、L50、L90、L95及Lmax的数值差异并不大，基本达到了一致，其Leq的差值范围约在0.3～4.7dB，L90的差值范围约在0.5～3.2dB。

另外，根据频谱监测数据显示，监测20min与5min得到的频谱变化趋势较一致并且各倍频程的声压级数值的差异并不大，尤其在低频段，其数值的差异并不明显，相对偏差范围在0.0%～4.5%，相较之下，高频段声压级的差异较明显。

本次监测中，20min与5min的监测数值的差异并不明显，说明在监测过程中，其噪声的变化情况比较稳定。另外，从频谱特性图上可以看出，20min与5min基本一致，可认为监测5min亦可反映出该住宅区室外、室内的噪声声压级及其频谱特性，可以用5min的时长替代20min时长进行低频交通噪声监测，目的是减轻监测人员户外监测工作量，提高监测工作整体效率。

5.2 监测点位的探讨

在室内低频监测过程中，监测点位的选取至关重要，不同监测点位监测得到的结果存在一定的差异，这种差异对低频的影响更显著。因此，将通过对同一卧室内的不同监测点进行同步监测，在开/关窗情况下，探讨监测点位的不同对其室内低频噪声的影响。监测点位不同，其监测得到的倍频程声压级亦不同，靠近窗台的监测点测得倍频程的声压级高于位于卧室中心的监测点，尤其在中心频率63Hz处，两测点的差值较大，其中开窗情况下测点1的声压级较测点2的声压级高出11.1dB，而关窗情况下测点1的声压级较测点2的声压级高出14.5dB。相较之下，两测点在高频段的声压级差异并不大，而在低频段的声压级差异较大，这可能与低频区域易发生驻波有关，同时说明了在室内噪声监测中，高频监测同一房间的选择不同点位方位对监测结果数据影响不大；而在低频噪声监测，同一个室内空间不同方位行选择对低频噪声监测结果的影响却很大，由此可见，低频噪声监测中正确选取监测点位的重要性。因此，室内低频监测时，点位的选择至关重要。在选择室内低频监测点的时候，为避免驻波的影响，应尽量避免选择室内中心点，同时选取2～3处进行同步监测，以综合评价室内低频噪声的影响。以最强点位监测数据作为最后监测结果。

5.3 背景值监测探讨

（1）测量值达标，不必测量背景值。

（2）如果测量期间被测声源能够停止排放，背景值测量应选择与测量值测量同一位置，测量时间选择与测量值测量时间间隔较短时测量。

（3）如果测量期间被测声源不能够停止排放，则等待被测声源能够停止时，选择与测量值测量的同一位置，测量时段与测量值测量的时段相近时测量。

（4）当上述条件难以满足时，背景值测量可选择与测量值测量位置不同，但其声环境应与测量值测量位置声环境相似的“背景参考点”测量。

（5）实际测量时，要停止作为声源的道路交通噪声是不容易做到的，所以本次研究监测也采用了同步监测法。在定性排除施工噪声、工业噪声以及周围机械噪声、电器噪声后，在主要声源道路一侧和受影响点一侧同步监测噪声，对结果进行频谱分析，如果频谱特性相同，就可确认不存在背景噪声干扰。

6 结语

结合本辖区实测数据，得到的结论如下。

（1）在声环境起伏变化不大的情况下（本次监测时道路交通车流量较稳定），监测20min与5min的数值差距并不明显，尤其在低频段，其差异较小。说明5min的监测时长已经能够涵盖一个或数个重复的音量周期变化。（2）监测点位的不同，对其结果影响较大，尤其对低频段的影响尤为明显，这与房间的大小、室内的布设情况等均有关系。由于驻波的存在对低频区有较大的影响（这与其波长有关），因此，在选择监测点位的时候，应尽量避免选择室内中心点。应根据室内的实际情况（房间大小、朝向等），分别选取具有不同代表性的点位进行监测（至少选取2处），从而较全面地反映室内的声环境特征，选取最强点位监测数据作为最终监测结果。（3）对于低频交通噪声测量中的背景值，由于在实际测量过程中，要停止作为声源的道路交通噪声以测量背景噪声值是不容易做到的，因此可采用同步监测法，即在主要声源道路一侧和受影响点一侧同步监测噪声，对结果进行频谱分析，若频谱特性相同，则认定不存在背景噪声干扰。

综上所述，本次研究在以上监测方法资料的调研基础上，布设本辖区监测方案，结合本辖区的实测数据对监测时长、监测点位、背景值监测进行探讨，并用实测数据进行相关的检验论证。