地面交通低頻噪聲監測方案研究

馮亦立，梁智偉，范慆

（深圳市生態環境監測站，廣東 深圳 518120）

1 研究背景

自然界中的低頻噪聲來源非常廣泛，例如，風、雷、電等都會產生低頻噪聲。人工低頻噪聲源與人們的生活密切相關，其中的低頻噪聲成分較為顯著時，更容易對人的生理及情緒產生影響，國內外有關噪聲研究資料已充分表明，低頻噪聲對人可產生負面作用。

隨著社會經濟和技術的發展，環保“三同時”措施不斷落實到位，對聲源、聲傳播途徑及受聲者等采取的綜合噪聲污染防治措施日益完善，但由于低頻噪聲控制技術難度相對較大，這些措施往往對降低中高頻噪聲更有效，因而環境中的中高頻噪聲在總的噪聲能量中所占的比重不斷下降，其對低頻噪聲的掩蔽效應也隨之減小，低頻噪聲影響變得越來越顯著。

本轄區最近幾年來的環境管理實踐表明，道路、軌道等地面交通低頻噪聲擾民問題已經成為轄區環境管理的熱點和難點。根據道路交通低頻噪聲污染趨勢及其影響特點，開展低頻噪聲監測方案研究具有重要意義。

2 研究對象

本次研究結合近年來本轄區有關環境噪聲方面的人大議案及政協提案，根據本轄區道路交通噪聲污染嚴重、居民投訴最多的路段選取了四處典型噪聲敏感建筑分別為海濱假日小區（深鹽路旁）、深大書香文苑小區（惠州深沿海高速旁）、藍天壹站小區（深鹽路旁）、山海城小區（明珠大道和鹽田路旁）。

3 低頻噪聲監測方法探討

國外部分地區的低頻噪聲監測方法歸納如下。

3.1 德國低頻噪音監測方法

德國對于低頻噪音的管制主要以其國家標準 DIN 45680，標準中關于低頻噪聲監測的技術規范如下。

（1）測量指標：采用C計權LCF、A計權LAF、1/3倍頻程LTerzF(Terz指1/3倍頻程)、最大音量LAFmax、LCFmax、LTerzFmax、均能音量LAeq、LCeq、LTerz,eq等。

（2）測量時間：測量取樣時間長短需要考慮噪音音量變動的特性，對于音量有周期變化特性的音源，測量取樣時間的長短需要能涵蓋一個或數個重復的音量周期變化。背景噪音要比欲測噪聲源音量小于6dB以上，測量過程背景噪音有明顯間歇性變動時，可暫時停止測量。

（3）測量位置：室內門、窗在關閉狀況下，選擇室內音量最大的地方，無論聲音是來自空氣傳遞或固體傳遞的位置，還是人們較長停留的地方，如果上述地點靠近墻壁，則傳聲器需距離墻壁至少0.5m。通常室內正中央位置不要選為測點，因為如果低頻聲音在室內產生駐波時，室內中央音量會較小。

3.2 丹麥低頻噪聲監測方法

丹麥環保署于1997年公布了《環境低頻噪音及超低頻聲音指引》該指引內容建議了測量方法。具體如下。

（1）房間角落，距離墻壁面0.5～1.0m，離地面高1.0～1.5m。

（2）能代表房間用途的住戶活動位置，但需離墻壁面或大型家具0.5m以上，離地面高1.0～1.5m。

（3）住戶認為，室內音量最高的住戶無法指出室內音量最高的位置，測量者得自行尋找判定。

（4）室內正中心位置不建議選取為測點，因為通常中央位置音量較低。

（5）若室內空間較小時(小于20m2)，可以選擇室內不同角落2處位置為測點，但該測點仍需距離墻壁面0.5～1.0m，離地面高1.0～1.5m。

綜合國外部分地區已有的低頻噪聲監測方法發現，其主要監測要素包括監測時長、監測點位的選取及背景值的測量等。對監測時長的要求，各國各地區測量標準要求基本是一致的，要求低頻噪聲監測時長一般覆蓋一個音量或幾個間量變化周期；對監測點位的選取也基本上相同，應選取室內噪聲最大的地方，避免選擇室內中心點；對低頻噪聲背景值測量和修正各國標準中涉及不多，本次研究針對交通低頻噪聲測量，按常規噪聲測量方法測量背景值難度較大。環境噪聲監測技術規范中表明，當測量值與背景值的差值小于或等于10dB(A)時，須對測量結果進行修正。并且對于測量值與背景值的差值小于3dB(A)時，要采取措施降低背景噪聲進行修正。對于道路交通低頻噪聲背景值的監測、如何修正以及每個頻段的聲壓級如何修正，從各國文獻調研結果看，尚未有相關明確規定。本次研究監測對低頻交通噪聲背景值的問題，嘗試采用了同步監測法。在定性排除施工噪聲、工業噪聲以及周圍機械噪聲、電器噪聲后，在主要聲源道路一側和受影響點一側同步監測噪聲，對結果進行頻譜分析，如果頻譜特性相同，就可確認不存在背景噪聲干擾。

4 本轄區監測點布設方案

4.1 監測條件

（1）測量儀器。測量儀器性能應符合GB3785和GB17181對1型聲級計的要求且符合國際電工協會（IEC61260）Class 1標準。

校準所用儀器應符合GB/T15173對1級聲校準器的要求。A聲級測量時，校準聲源頻率為1000Hz；低頻頻譜測量時，校準聲源頻率至少有一個點頻率應設在20～250Hz。聲級計每次測量前、后應進行校準，其前、后校準示值偏差不得大于0.5dB，否則，測量無效。

（2）氣象條件，惡劣的氣象條件也會對低頻噪聲測量產生影響。因此，最好在天氣條件較好時（無雨雪、無雷電天氣，風速為5.5m/s以下）測量，另外，室內門窗漏風情況也應特別注意，測量中傳聲器加防風罩。

4.2 監測方法

（1）測點位置。①道路源強的監測。對各種典型時段（高峰時段、平峰時段）低頻噪聲進行采樣和測量，監測點位高度距地面為1.2～6.0m，測點應避開非道路交通源的干擾，傳聲器指向被測聲源。②一般戶外的監測。距離任何反射物（地面除外）至少3.5m外測量，距地面高度1.2m以上。必要時，可置于高層建筑上，以擴大監測受聲范圍。③噪聲敏感建筑物室內的監測。距離墻面和其他反射面至少1m，距窗約1.5m處，距地面1.2～1.5m高。應避免選擇在室內房間中心位置；低頻噪聲分布在室內會因測量位置不同而改變，故需翔實記錄測量地點位置，同時，應關閉室內所有可能會發生低頻之聲音（如冷氣機、除濕機、空氣凈化機等）。

（2）測量時間。本次研究的測量選擇在星期一至星期五的正常工作日，另外，對山海城小區進行了晝、夜間監測。

（3）測量。①交通噪聲源強監測；②室外噪聲監測；③室內噪聲監測。

5 監測方案實測探討

5.1 監測時長的探討

針對監測對象的不同，其監測時長亦不同。由于高速公路、城市快速干道的小時車流車流量按時段基本穩定，本研究認為，5min監測時長可以涵蓋被測聲源整個測量時段的變化周期。為減輕工作量，避免重復勞動，提高工作效率，本次研究將對監測時長對監測結果的影響進行探討。針對同一測點，同時，進行5min和20min的監測，探討監測時長對其監測結果的影響。

根據監測數據顯示，監測20min與5min，得到的Leq、L5、L10、L50、L90、L95及Lmax的數值差異并不大，基本達到了一致，其Leq的差值范圍約在0.3～4.7dB，L90的差值范圍約在0.5～3.2dB。

另外，根據頻譜監測數據顯示，監測20min與5min得到的頻譜變化趨勢較一致并且各倍頻程的聲壓級數值的差異并不大，尤其在低頻段，其數值的差異并不明顯，相對偏差范圍在0.0%～4.5%，相較之下，高頻段聲壓級的差異較明顯。

本次監測中，20min與5min的監測數值的差異并不明顯，說明在監測過程中，其噪聲的變化情況比較穩定。另外，從頻譜特性圖上可以看出，20min與5min基本一致，可認為監測5min亦可反映出該住宅區室外、室內的噪聲聲壓級及其頻譜特性，可以用5min的時長替代20min時長進行低頻交通噪聲監測，目的是減輕監測人員戶外監測工作量，提高監測工作整體效率。

5.2 監測點位的探討

在室內低頻監測過程中，監測點位的選取至關重要，不同監測點位監測得到的結果存在一定的差異，這種差異對低頻的影響更顯著。因此，將通過對同一臥室內的不同監測點進行同步監測，在開/關窗情況下，探討監測點位的不同對其室內低頻噪聲的影響。監測點位不同，其監測得到的倍頻程聲壓級亦不同，靠近窗臺的監測點測得倍頻程的聲壓級高于位于臥室中心的監測點，尤其在中心頻率63Hz處，兩測點的差值較大，其中開窗情況下測點1的聲壓級較測點2的聲壓級高出11.1dB，而關窗情況下測點1的聲壓級較測點2的聲壓級高出14.5dB。相較之下，兩測點在高頻段的聲壓級差異并不大，而在低頻段的聲壓級差異較大，這可能與低頻區域易發生駐波有關，同時說明了在室內噪聲監測中，高頻監測同一房間的選擇不同點位方位對監測結果數據影響不大；而在低頻噪聲監測，同一個室內空間不同方位行選擇對低頻噪聲監測結果的影響卻很大，由此可見，低頻噪聲監測中正確選取監測點位的重要性。因此，室內低頻監測時，點位的選擇至關重要。在選擇室內低頻監測點的時候，為避免駐波的影響，應盡量避免選擇室內中心點，同時選取2～3處進行同步監測，以綜合評價室內低頻噪聲的影響。以最強點位監測數據作為最后監測結果。

5.3 背景值監測探討

（1）測量值達標，不必測量背景值。

（2）如果測量期間被測聲源能夠停止排放，背景值測量應選擇與測量值測量同一位置，測量時間選擇與測量值測量時間間隔較短時測量。

（3）如果測量期間被測聲源不能夠停止排放，則等待被測聲源能夠停止時，選擇與測量值測量的同一位置，測量時段與測量值測量的時段相近時測量。

（4）當上述條件難以滿足時，背景值測量可選擇與測量值測量位置不同，但其聲環境應與測量值測量位置聲環境相似的“背景參考點”測量。

（5）實際測量時，要停止作為聲源的道路交通噪聲是不容易做到的，所以本次研究監測也采用了同步監測法。在定性排除施工噪聲、工業噪聲以及周圍機械噪聲、電器噪聲后，在主要聲源道路一側和受影響點一側同步監測噪聲，對結果進行頻譜分析，如果頻譜特性相同，就可確認不存在背景噪聲干擾。

6 結語

結合本轄區實測數據，得到的結論如下。

（1）在聲環境起伏變化不大的情況下（本次監測時道路交通車流量較穩定），監測20min與5min的數值差距并不明顯，尤其在低頻段，其差異較小。說明5min的監測時長已經能夠涵蓋一個或數個重復的音量周期變化。（2）監測點位的不同，對其結果影響較大，尤其對低頻段的影響尤為明顯，這與房間的大小、室內的布設情況等均有關系。由于駐波的存在對低頻區有較大的影響（這與其波長有關），因此，在選擇監測點位的時候，應盡量避免選擇室內中心點。應根據室內的實際情況（房間大小、朝向等），分別選取具有不同代表性的點位進行監測（至少選取2處），從而較全面地反映室內的聲環境特征，選取最強點位監測數據作為最終監測結果。（3）對于低頻交通噪聲測量中的背景值，由于在實際測量過程中，要停止作為聲源的道路交通噪聲以測量背景噪聲值是不容易做到的，因此可采用同步監測法，即在主要聲源道路一側和受影響點一側同步監測噪聲，對結果進行頻譜分析，若頻譜特性相同，則認定不存在背景噪聲干擾。

綜上所述，本次研究在以上監測方法資料的調研基礎上，布設本轄區監測方案，結合本轄區的實測數據對監測時長、監測點位、背景值監測進行探討，并用實測數據進行相關的檢驗論證。