工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲測(cè)量不確定度的評(píng)定

夏 春

（貴州省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，貴州貴陽 550081）

環(huán)境監(jiān)測(cè)能為評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境管理提供依據(jù)，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重中之重。在噪聲監(jiān)測(cè)的過程中測(cè)量不確定度是評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，也是追溯量值時(shí)不可缺少的信息之一，不確定度的評(píng)定在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中也受到高度重視。本文以某企業(yè)廠界環(huán)境噪聲測(cè)量為例，分析評(píng)定工業(yè)企業(yè)環(huán)境噪聲測(cè)量不確定度。

1 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲

1.1 基本定義

工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲指在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中使用固定設(shè)備等產(chǎn)生的、在廠界處進(jìn)行測(cè)量和控制的干擾周圍生活環(huán)境的聲音。廠界是由法律文書（如土地使用證、房產(chǎn)證、租賃合同等）中確定的業(yè)主所擁有使用權(quán)（或所有權(quán)）的場(chǎng)所或建筑物邊界。各種產(chǎn)生噪聲的固定設(shè)備的廠界為其實(shí)際占地的邊界。噪聲敏感建筑物指醫(yī)院、學(xué)校、機(jī)關(guān)、科研單位、住宅等需要保持安靜的建筑物。最大聲級(jí)指在規(guī)定測(cè)量時(shí)間內(nèi)對(duì)頻發(fā)或偶發(fā)噪聲事件測(cè)得的A 聲級(jí)最大值，用Lmax表示，單位dB（A）。背景噪聲指被測(cè)量噪聲源以外的聲源發(fā)出的環(huán)境噪聲的總和。A聲級(jí)是用A 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)，用A L 表示，單位dB（A）。等效聲級(jí)是等效連續(xù)A 聲級(jí)的簡(jiǎn)稱，指在規(guī)定測(cè)量時(shí)間T內(nèi)A 聲級(jí)的能量平均值，用LAeq，T表示，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)eq，單位 dB（A）[1]。

1.2 基本公式

等效聲級(jí)表示為：

式中：LA為t時(shí)刻的瞬時(shí)A 聲級(jí)；

T為規(guī)定的測(cè)量時(shí)間段。

1.3 排放限值

廠界環(huán)境噪聲排放限值見表1。

表1 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放限值單位：dB（A）

2 不確定度的來源

測(cè)量不確定度是獨(dú)立而又密切與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的、表明測(cè)量結(jié)果分散性的一個(gè)參數(shù)。在測(cè)量的完整表示中，應(yīng)該包括測(cè)量不確定度。測(cè)量不確定度用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示時(shí)稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，如用說明置信水準(zhǔn)區(qū)間的半寬度的表示方法則稱為擴(kuò)展不確定度。引起測(cè)量結(jié)果的不確定度的原因是多方面的。對(duì)在規(guī)定測(cè)量條件下測(cè)得的量值用統(tǒng)計(jì)分析的方法來評(píng)定測(cè)量不確定度，稱為測(cè)量不確定度的A類評(píng)定；用不同于測(cè)量不確定度A類評(píng)定的方法（如權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的量值、校準(zhǔn)證書、經(jīng)鑒定的測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度等級(jí)等）來評(píng)定測(cè)量不確定度，稱為測(cè)量不確定度的B類評(píng)定[2]。

引起工業(yè)企業(yè)廠屆噪聲監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果不確定度的原因主要包括：?jiǎn)未螠y(cè)量的不確定度、重復(fù)性的不確定度、測(cè)量?jī)x器檢定時(shí)的不確定度、整機(jī)讀數(shù)準(zhǔn)確度的不確定度、級(jí)量程線性的不確定度、測(cè)量方向偏差導(dǎo)致的不確定度、校準(zhǔn)聲源的不確定度[3，4]。

3 測(cè)量

3.1 測(cè)量點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)工業(yè)企業(yè)聲源、周圍噪聲敏感建筑物的布局以及毗鄰的區(qū)域類別，在工業(yè)企業(yè)廠界布設(shè)多個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中包括距噪聲敏感建筑物較近以及受被測(cè)聲源影響大的位置。一般情況下，測(cè)點(diǎn)選在工業(yè)企業(yè)廠界外1m、高度1.2m以上、距任一反射面距離不小于1m的位置。當(dāng)廠界有圍墻且周圍有受影響的噪聲敏感建筑物時(shí)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在廠界外1m、高于圍墻0.5m 以上的位置。當(dāng)廠界無法測(cè)量到聲源的實(shí)際排放狀況時(shí)（如聲源位于高空、廠界設(shè)有聲屏障等），應(yīng)按一般情況設(shè)置測(cè)點(diǎn)，同時(shí)在受影響的噪聲敏感建筑物戶外1m處另設(shè)測(cè)點(diǎn)。室內(nèi)噪聲測(cè)量時(shí)，室內(nèi)測(cè)量點(diǎn)位設(shè)在距任一反射面至少0.5m 以上、距地面1.2 m 高度處，在受噪聲影響方向的窗戶開啟狀態(tài)下測(cè)量[1]。測(cè)點(diǎn)設(shè)置示例如圖1～圖3所示。

圖1 一般情況點(diǎn)位圖

圖2 廠界有圍墻且周圍有受影響建筑物時(shí)點(diǎn)位圖

圖3 聲源位于高空或廠界設(shè)有聲屏障時(shí)點(diǎn)位圖

3.2 結(jié)果修正

測(cè)量結(jié)果根據(jù)《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348—2008）中要求進(jìn)行修正。

（1）噪聲測(cè)量值與背景噪聲值相差大于10dB（A）時(shí)，噪聲測(cè)量值不做修正。

（2）噪聲測(cè)量值與背景噪聲值相差在3～10dB（A）時(shí)，噪聲測(cè)量值與背景噪聲值的差值取整后，視情況進(jìn)行修正。差值為3時(shí)，修正值為-3；差值在4～5時(shí)，修正值為-2；差值在6～10時(shí)，修正值為-1。

（3）噪聲測(cè)量值與背景噪聲值相差小于3dB（A）時(shí)，應(yīng)采取措施降低背景噪聲后，視情況按（1）或（2）執(zhí)行；若仍無法滿足（1）和（2）要求，應(yīng)按環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.3 測(cè)量結(jié)果

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348—2008），對(duì)某企業(yè)廠界外環(huán)境噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)量?jī)x器為多功能聲級(jí)計(jì)（AWA5680型 2級(jí)），用杭州愛華AWA6221A型（1級(jí)）聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。在無雨雪、無雷電天氣，風(fēng)速低于5m/s時(shí)，該企業(yè)正常運(yùn)行工況下進(jìn)行測(cè)量。測(cè)點(diǎn)選在工業(yè)企業(yè)廠界外1m、高度1.2m以上，距任一反射面距離不小于1m。采用A計(jì)權(quán)、F檔測(cè)量，測(cè)量時(shí)間間隔為1s，測(cè)量時(shí)間為1min，以等效連續(xù)A聲級(jí)作為評(píng)價(jià)結(jié)果。

某企業(yè)廠界環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。背景噪聲值為48.7dB（A），修正值取-1dB（A）。

表2 某企業(yè)廠界環(huán)境噪聲測(cè)量結(jié)果單位：dB（A）

4 分析評(píng)定不確定度

4.1 不確定度的A類評(píng)定

表2統(tǒng)計(jì)了某企業(yè)廠界外環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果，計(jì)算不確定度時(shí)使用修正結(jié)果。

（1）單次測(cè)量的不確定度ua1(x)

單次測(cè)量時(shí)間T=1min，測(cè)量時(shí)間間隔1s，1min測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差峰值S(xi)為1.0dB（A）。單次測(cè)量的不確定度是：

式（1）中，n1=60，為1min測(cè)量得到的樣本數(shù)。

（2）重復(fù)性的不確定度ua2(x)

式（2）和式（3）中，n2=8，為重復(fù)測(cè)量的頻次。

（3）合成A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua(x)

4.2 不確定度的B類評(píng)定

（1）噪聲測(cè)量?jī)x器檢定時(shí)的不確定度ub1(x)

整機(jī)讀數(shù)不確定度為0.2dB（A），取k=2。

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（2）級(jí)量程線性的不確定度ub2(x)

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（3）測(cè)量方向偏差引入的不確定度ub3(x)

2級(jí)聲級(jí)計(jì)在偏離參考方向30°，指示聲級(jí)最大絕對(duì)差值為2.5dB（A）；偏離10°以內(nèi)，指向性響應(yīng)平直，指示聲級(jí)變化＜0.5dB（A），在實(shí)際測(cè)量時(shí)，按操作偏離度在10°以內(nèi)估算方向偏差引入的不確定度，引起的絕對(duì)差值取0.5dB（A），取

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（4）校準(zhǔn)聲源的不確定度ub4(x)

測(cè)量前后，使用1級(jí)聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。聲校準(zhǔn)器聲壓級(jí)為94dB（A）±0.3dB（A），取k=2。

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

合成B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度ub(x)

等效連續(xù)A聲級(jí)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4.3 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

續(xù)表

在95%的置信概率下，取k=2，計(jì)算擴(kuò)展不確定度為：

5 討論

通過對(duì)工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲測(cè)量中主要影響因素的不確定度的計(jì)算和評(píng)定，得出合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.6dB（A），擴(kuò)展不確定度為1.2dB（A）。使監(jiān)測(cè)人員了解工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲測(cè)量值的分散性，在噪聲監(jiān)測(cè)過程中減少測(cè)量誤差，也為對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)判提供了依據(jù)。