噪声标准（精选八篇）
噪声标准 篇1
近年来随着社会发展, 人民生活水平日益提高, 伴随而来的环境噪声污染问题日益受到人们重视, 已经和大气污染、水污染并列成为世界范围内的三大主要环境问题。
环境监测部门在测量各类噪声的过程中, 往往会受到其他噪声的影响, 无法准确得出被测声源的噪声值。因此噪声监测过程中, 需要测量被测声源工作时的总体噪声和不工作时的背景噪声噪声, 根据噪声叠加原理, 对测量噪声进行修正, 再对照标准进行评价, 为环境管理部门执法提供法律依据。
在我国现行的需要测量背景噪声来进行噪声修正的标准中, 并没有具体规定测量背景噪声的方法、测量过程中应采取的技术措施、噪声测量值与背景噪声相差小于3d B时进行修正的技术规定以及固定设备结构传播噪声测量值的修正方法。
因此, 结合环境噪声监测国内外研究成果和应用现状, 考虑技术方法的科学性和可操作性, 制定噪声测量值修正标准, 以满足环境管理需要。
2背景噪声测量方法
由于以前的噪声测量标准均未具体规定背景噪声测量的方法, 导致在背景噪声监测中存在以下问题:
2.1噪声源噪声和背景噪声无法同时测量
测量背景噪声从而对噪声测量值进行修正, 是为了更准确的得出被测噪声源对环境噪声的实际贡献, 因此噪声测量值和背景噪声应该是同时测量, 但是这在实际监测工作中是无法实现的。 背景噪声往往是复杂、无周期性规律、起伏较大、非稳态的, 这种测量的非同时性通常会造成监测结果的一个误差。
2.2选择背景噪声对照点选择无规则可循
在实际监测工作中, 特别是厂界噪声的监测, 被测企业往往由于生产工艺的制约导致测量背景噪声时无法停止待测声源, 导致无法测量背景噪声。在实际的监测过程中, 由于待测声源的工作难以停止, 在同一监测点监测声源工作时的总体噪声和声源停止时的背景噪声基本上是不能实现的。通常这时候我们就需要根据监测人员的经验来寻找一个测量背景噪声合适的地点。但由于是人为判断, 没有一个合适的标准和规范, 就可能导致不同的监测人员选择的背景噪声对照点不同, 背景噪声的测量值也不一样, 导致最终结果差异。
在《环境噪声监测技术规范噪声测量值修正》 (HJ701- 2014) 中, 对于背景噪声的测量方法列出了严格的规定。首先是要求测量噪声源和背景噪声时都应选择背景噪声较低、较稳定时间段测量;其次是提出了噪声源能够停止排放时, 背景噪声的测量方法; 最后提出了噪声源不能够停止排放时, 没有背景噪声对照点和有背景噪声对照点两种情况下, 背景噪声的测量方法。同时特别强调了背景噪声对照点只能用在噪声测量值和背景噪声相差4d B以上时, 即被测声源是测试环境噪声的主要贡献者时, 才可以在背景噪声对照点测量。
3噪声测量值与背景噪声值相差大于或等于3d B时的修正
以前涉及到噪声测量值修正的标准都有一个测量结果修正表, 噪声测量值与背景噪声值相差3~10d B之间时, 噪声测量值与背景噪声的差值取整后按表1进行修正。
噪声的监测结果一般都是小数点后一位, 因此差值也会有小数位, 但是如表所示, 表中所有的差值都是整数。而关于如何取整, 标准中都没有提及, 这就导致同样的监测数据, 由于没有统一的修约规则, 选择不同的修约方式导致不同的结论。
最后的修约结果, 以前的都是会保留小数位, 这样就会出现60.1d B这种超标的情况。但是实际上声级计是有测量误差的, 精密声级计的测量误差约为1d B, 普通声级计的测量误差约为3d B, 因此用小数点后的数值来判断超标是不严谨的。
因此, 在 《环境噪声监测技术规范噪声测量值修正》 (HJ701- 2014) 中, 规定了噪声测量值最后一位的修约规则为“四舍六入五进双”, 并且规定测量结果修约到个位数。
4特殊情况的达标判定
4.1直接判定达标
在噪声的实际测量过程中, 背景噪声的测量和选址是相当费时费力的, 而环境监测并不等同于科研, 需要对被测声源的噪声得到一个非常准确的值, 实际上我们只需要判定它是否超标即可。因此新标准规定, 根据噪声叠加原理, 作为背景噪声与声源噪声相叠加得到的噪声测量值都不超标的情况下, 可以不进行背景噪声的测量和修正, 注明后直接评价为达标。
4.2噪声测量值与背景噪声值相差小于3d B时的达标判定
根据声学的定义, 在某点处测得的噪声实际上是各种噪声同时作用于该点的能量叠加。我们将在某点处测得的噪声设为L合, 被测噪声源的噪声为L源, 背景噪声为L背, 根据声压级叠加公式:
再设 ΔL差值=L合- L背, ΔL修正=L合- L源, 可以得到
将 (2) (3) 式代入 (1) 式整理可以得到
按 (4) 式可以算出理论修正值如表2
由表2可以看出, 当 ΔL差值=L合- L背<3d B时, L源= L合- ΔL修正< L背, 这种情况就说明背景噪声才是监测点位噪声的最大贡献, 显然点位对于测量噪声源的噪声是不合适的。如果点位的设置没有问题, 那么就应该按照标准中要求的采取相应措施降低背景噪声后, 再次测量使两者的差值在3d B以上。但是随着现在城市化进程的加快和工业园区的推广, 差值小于3d B这种情况变得越来越普遍。
以前的标准规定, 如仍然无法满足要求, 则按环境噪声监测技术规范的有关规定执行。而就是这“按环境噪声监测技术规范的有关规定执行”主体不明的一句话, 导致监测人员在遇到这种情况时, 往往根据个人的理解采取不同的修正处理方法, 导致得到完全不同的修正结果。
第一种修正方法是如果噪声测量值与背景噪声值相差小于3d B时, 直接由噪声测量值减去3d B作为测量结果;第二种是根据噪声叠加公式进行修正;第三种方法则认为因为噪声叠加公式修正推导的前提是点声源自由场, 而实际情况不可能是完全理想的状况, 则认为噪声测量值与背景噪声值相差小于3d B时, 不能定量只能定性表达。
对这三种方法进行分析, 从表2可以看出, 噪声测量值与背景噪声差值在3d B以内时, 修正值随着差值的变大而变小, 范围在3.0~16.4d B, 因此第一种直接减去3d B显然不行;第二种情况是大家普遍认可的, 但是却是完全理论的推导;第三种情况是最谨慎, 但是因为不能给出明确的结论, 在实际的监测中意义不大。
而《环境噪声监测技术规范噪声测量值修正》 (HJ701- 2014) 给出的解决方案结合了方法二和三。
首先, 当L背= L源=L时, 根据噪声叠加公式
因此当L合- L限≤4时, 考虑精密声级计的测量误差约为1d B以及数值修约的误差, 结合公式 (5) 得出L背≤L限;而通过表2我们可以得知, 当 ΔL差值=L合- L背<3d B时, L源< L背, 可以得出结论L源< L限, 从而判断声源噪声达标。
而当噪声测量值- 噪声限值=ΔL2≥5时, 实际情况是整个监测点位的环境噪声都超标限值许多, 从环境管理的角度上来说, 首先应该治理或者降低整个大环境的噪声排放, 这时单独判断噪声源噪声是否达标意义不大, 所以新标准认为无法评价。
5频带声压级修正以及数值修约规则
结构传播固定设备室内噪声因为同样存在背景噪声干扰的问题, 也需要进行噪声测量值的修正, 但是相关的规范标准只给出了结构传播固定设备室内噪声等效声级以及倍频带声压级的限制, 并没有给出具体规定如何修正。因此新标准根据倍频带声压级的测量原理, 规定按照频段一一对应进行修正。
6结语
我国的噪声监测技术规范自1986年首次颁布实施以来, 期间虽然经历了一系列噪声标准限值和测量方法的颁布和修订, 但是在日常的监测实践过程中, 仍然会遇到一些问题难以达成一致的解决方案, 其中就有背景噪声的测量方法和噪声测量值的修正。新颁布实施的 《环境噪声监测技术规范噪声测量值修正》 (HJ701- 2014) , 详细的规定了测量背景噪声的方法、测量过程中应采取的技术措施、噪声测量值与背景噪声相差小于3d B时进行修正的技术规定以及固定设备结构传播噪声测量值的修正方法, 有利于现行标准的有效实施和监测工作的实际操作, 更好的为环境管理和执法服务。
摘要：在日常噪声监测中, 工业企业厂界噪声、建筑施工场界噪声、铁路边界噪声和社会生活环境噪声都会用到噪声监测值的修正, 但是以前的相关标准对噪声的修正并没有提出一个比较完善的规范, 因此造成在实际监测过程中出现一些问题。为了规范噪声的修正, 为环境管理部门提供可靠技术支撑, 环保部于2015年1月1日颁布实施了《环境噪声监测技术规范噪声测量值修正》HJ 706-2014, 文章将对此标准做一个解读。
关键词：环境噪声,背景噪声,修正
参考文献
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我国噪声的等级标准 篇2
我们国家制定的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中把超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。声音的分贝是声压级单位，记为dB。用于表示声音的大小。《中华人民共和国城市
区域噪声标准》中则明确规定了城市五类区域的环境噪声最高限值：
疗养区、高级别墅区、高级宾馆区，昼间50dB、夜间40dB；以居住、文教机关
为主的区域，昼间55dB、夜间45dB；居住、商业、工业混杂区，昼间60dB、夜间50dB；工业区，昼间65dB、夜间55dB；城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁 路主、次干线两侧区域，昼间70dB、夜间55dB，（夜间指22点到次日晨6点）。
按照国家标准规定，住宅区的噪音，白天不能超过50分贝，夜间应低于45分贝，若超过这个标准，便会对人体产生危害。那么，室内环境中的噪声标准是多少呢？国家《城市区域环境噪声测量方法》中第5条4款规定，在室内进行噪声测量时，室内噪声限值低于所在区域标准值10dB。
噪声污染对身心健康危害大
1．强的噪声可以引起耳部的不适，如耳鸣、耳痛、听力损伤。据测定，超过
115分贝的噪声还会造成耳聋。据临床医学统计，若在80分贝以上噪音环境中生活，造成耳聋者可达50％。医学专家研究认为，家庭噪音是造成儿童聋哑的病因之一。
2．使工作效率降低。研究发现，噪声超过85分贝，会使人感到心烦意乱，人们会感觉到吵闹，因而无法专心地工作，结果会导致工作效率降低。
3．损害心血管。噪声是心血管疾病的危险因子，噪声会加速心脏衰老，增加心肌梗塞发病率。医学专家经人体和动物实验证明，长期接触噪声可使体内肾上腺分泌增加，从而使血压上升，在平均70分贝的噪声中长期生活的人，可使其心肌梗塞
发病率增加30％左右，特别是夜间噪音会使发病率更高。调查发现，生活在高速公路旁的居民，心肌梗塞率增加了30％左右。调查1101名纺织女工，高血压发病率为 7.2％，其中接触强度达100分贝噪声者，高血压发病率达15.2％。
4．噪声还可以引起如神经系统功能紊乱、精神障碍、内分泌紊乱甚至事故率升高。高噪声的工作环境，可使人出现头晕、头痛、失眠、多梦、全身乏力、记忆力减退以及恐惧、易怒、自卑甚至精神错乱。在日本，曾有过因为受不了火车噪声的刺激而精神错乱，最后自杀的例子。
5．干扰休息和睡眠。休息和睡眠是人们消除疲劳、恢复体力和维持健康的必要 条件。但噪声使人不得安宁，难以休息和入睡。当人辗转不能入睡时，便会心态紧
张，呼吸急促，脉搏跳动加剧，大脑兴奋不止，第二天就会感到疲倦，或四肢无力。从而影响到工作和学习，久而久之，就会得神经衰弱症，表现为失眠、耳鸣、疲劳。
6．对女性生理机能的损害。女性受噪声的威胁，还可以有月经不调、流产及早产等，如导致女性性机能紊乱，月经失调，流产率增加等。专家们曾在哈尔滨、北京和长春等7个地区经过为期3年的系统调查，结果发现噪声不仅能使女工患噪声聋，且对女工的月经和生育均有不良影响。另外可导致孕妇流产、早产，甚至可致畸胎。国外曾对某个地区的孕妇普遍发生流产和早产作了调查，结果发现她们居住在一个
飞机场的周围，祸首正是那飞起降落的飞机所产生的巨大噪声。
7．噪声对儿童身心健康危害更大。因儿童发育尚未成熟，各组织器官十分娇嫩和脆弱，不论是体内的胎儿还是刚出世的孩子，噪声均可损伤听觉器官，使听力减退或丧失。据统计，当今世界上有7000多万耳聋者，其中相当部分是由噪声所致。
专家研究已经证明，家庭室内噪音是造成儿童聋哑的主要原因，若在85分贝以上噪 声中生活，耳聋者可达5％。
8．噪声对视力的损害。人们只知道噪声影响听力，其实噪声还影响视力。试验
表明：当噪声强度达到90分贝时，人的视觉细胞敏感性下降，识别弱光反应时间延长；噪声达到95分贝时，有40％的人瞳孔放大，视模糊；而噪声达到115分贝时，多数人的眼球对光亮度的适应都有不同程度的减弱。所以长时间处于噪声环境中的人
很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象。同时，噪声还会使色觉、视野发生异常。调查发现噪声对红、蓝、白三色视野缩小80％。所以驾驶员应避免立体场音响的噪声干扰，不然易造成行车事故。
室内噪声的主要来源
1．交通运输噪声。城市交通业日趋发达，给人们工作和生活带来了便捷和舒适，同时也促进了经济的发展。但不能不看到，随着城乡车辆的增加，公路和铁路交通干线的增多，机车和机动车辆的噪声已成了交通噪声的元凶，占城市噪声的75％。据统计表明，北京是世界有名的噪声污染城市。虽然城市车辆不及日本的十分之一，噪声程度却比日本高出1倍。特别是一些临街的建筑，受害极重。
2．工业机械噪声。这也是室内噪声污染的主要来源。由于各种动力机、工作机 做功时产生的撞击、摩擦、喷射以及振动，可产生七八十分贝以上的声响。这些声
响，像纺织车间、锻压车间、粉碎车间和钢厂、水泥厂、气泵房、水泵房都比较严 重，虽然都做了一定程度的降噪处理，但仍然不能从根本上消除机器本体上所产生 的噪声。
3．城市建筑噪声。特别是近年来城市建设迅速发展，道路建设、基础设施建设、城市建筑开发、旧城区改造，还有百姓家庭的室内装修，都造成了城市建筑噪声，建筑施工现场噪声一般在90分贝以上，最高达到130分贝。
4．社会生活和公共场所噪声。比如公共场所的商业噪声、餐厅、公共汽车、旅 客列车、人群集会、高音喇叭等。据统计，社会生活和公共场所噪声占城市噪声的 14．4％。5．家用电器直接造成室内噪声污染。随着人们生活现代化的发展，家庭中家用电器的噪声对人们的危害越来越大，据检测，家庭中电视机、收录机所产生的噪音可达60至80分贝，洗衣机为42至70分贝，电冰箱为34至50分贝。近几年家庭卡拉
噪声标准 篇3
关键词：电力线通信； 智能电网； 正交频分复用；分隔马氏链；马尔克夫链蒙特卡罗
中图分类号：TPN14文献标识码：A
基于电力信道的通信技术是智能电网（Smart Grid）建设的主要通信方式.它不需要重新铺设专用的通信通路，通过在与传递电能同一路径的线路上确定通信链路来传递信息，并且电力线通信不会像无线通信那样容易被密集的建筑物所阻挡，从而减少安装和维护费用.电力线通信技术市场长期被单载波PLC技术所垄断.最近，被称为G3和PRIME标准[1]的OFDM窄带（10～95 kHz） PLC技术进入了市场.它提供高的通信速率，鲁棒的通信模式，这些是智能电网双向通信的关键.但是，作为信息传输媒介来进行数据或语音传输，低压配电网络具有负荷情况复杂、信号衰减大，信道容量小，并存在背景噪声、随机脉冲噪声、与工频同步的谐波噪声等.所以为满足智能电网双向通信的需求，以电力网络为信道的高速通信技术，必须有适应于电力信道的调制和编码方案，能够抵抗恶劣的信道属性等等，这都需要对实际电力线信道有深入的了解.
电力信道中影响高速通信的主要因素有因电缆损耗导致的信号衰减、多径传播和噪声等.其中多径传播在文献[2]中有详细论述，而应用于10～95 kHz的窄带电力线噪声的仿真模型还没有明确的推论.早期的研究显示电力环境中的噪声不是加性高斯白噪声（AWGN）[3].为了仿真噪声，许多文献提出了不同的噪声的统计模型，脉冲噪声的统计属性可以在文献[4]中发现；背景噪声的功率谱密度在文献[5]中建立；一种忽略脉冲噪声随机性的确定性窄带噪声数学模型在文献[6]中给出.然而，目前没有一种电力噪声模型，考虑了脉冲噪声在实际电力环境中包络和时间的分布.
由于电力噪声分布的多样性和随机性，用一种确定的数学模型很难体现其物理属性.本文通过构建真实电力线噪声的测量环境，记录并分析实测噪声，对其中的背景噪声和脉冲噪声进行了建模和仿真.前者的时域模型由高斯白噪声通过滚降系数为‘1的滚降滤波器而得到，其功率近似服从正态分布；后者的时域模型由服从确定统计规律的特性参数所描述，特性参数根据实际测量的数据统计得到，其时域的仿真波形由MCMC分析得到.
1噪声模型
根据背景噪声的平稳分布性和脉冲噪声的随机分布性，利用实际测量数据分别对两种噪声进行统计建模，再将两种噪声叠加[7]，得到实测的电力噪声模型.
1.1噪声测量
文中所述噪声的测量均按图1所示系统实现.电力信号首先通过容性耦合器，将50 Hz的工频电压谐波噪声滤除，然后通过10～500 kHz的带通滤波器，得到窄带电力噪声，最后由大容量数据存储的数字采集器记录保存.滤波器采用3阶巴特沃斯带通滤波器[8]，线性中心频率为255 kHz.数字采集器的型号为USB2085，实现A/D转换和数据采集的功能，设置其采样频率为400 kHz，采集时长为10 min/次.
现选湖南大学13舍实验楼作为测试点，对七楼配电箱A相进行分时段的连续测量记录，根据用电负荷和噪声干扰的不同，分成3个时段进行测量：轻量噪声时段，00：00-06：00；中量噪声时段，12：00-13：00和重量噪声时段，14：00-17：00.测量总时长为6 361 min，约106 h.
1.2背景噪声模型
电力背景噪声属于平稳分布的彩色噪声，其功率主要集中于低频段.图2为去除窄带及脉冲噪声后背景噪声的功率谱密度，3个时段的噪声在频率最低处，功率最大，集中于-10 dB附近，随着频率的增大，功率减小，所以具有低通特性.因此背景噪声的时域模型ηc（t），可以由加性高斯白噪声（AWGN）ξ（t），通过滚降系数为‘1的升余弦滚降滤波器而得到：
1.3脉冲噪声模型
脉冲噪声分为同步的周期性和异步的非周期性脉冲噪声.对于前者，因为具有确定性，所以建模相对简单；但是对于后者，因为时间和包络参数分布的随机性，所以必须用一个随机模型来描述，同时其特性参数服从确定的分布律.
1.3.1脉冲噪声模型
图3为实测脉冲噪声的时域波形，显然，每个脉冲可由3个特性参数描述：包络av，宽度tw和间隔td.其脉冲函数表述如下[5]：
时间/ms
1.3.2参数确定
这一节主要确定上节中所推得脉冲噪声的个数和特性参数的分布规律.
式中NA和Np分别是异步脉冲和周期脉冲的个数.结合式（6），表1可以通过脉冲的来源和数量来解释.在重量噪声时段，因为是工作时段，供电电源以同步于工频电压主频的速度持续动作，所以大量短时宽的周期脉冲占主导，即使脉冲的平均个数达到161个，但是所占时间仍然不足总时长的2%；在轻量噪声时段，实验楼内没有大量的用电设备，这时会有开关的瞬态过程，所以大部分是异步脉冲，周期脉冲可以忽略.因此在由“轻量噪声组”进入“重量噪声组”，周期性脉冲迅速增加.因为测量是在同一点位置进行的，所以3组时段异步脉冲的个数保持不变.基于此NA，NP和周期脉冲的tw_p可以推导如下：
2噪声仿真
电力噪声的仿真主要为背景噪声和脉冲噪声的仿真，再将两部分叠加，得：
其中背景噪声仿真主要是设计升余弦滚降滤波器，其截止频率由式（2）决定，功率谱密度由服从均值为-10，方差为2的正态分布的采样得到.
脉冲噪声的模型，因为参数是服从确定分布律的随机量，所以用MCMC能够得到快速收敛的仿真值.从图4可见，av和tw的测量统计具有快衰落的特点，在20个采样点后PDF（概率密度分布）已经低于10-4，所以用经典MCMC算法：MetropolisHastings （MH） 来仿真这两个量.画出仿真样点直方图，可以看出他们完全按照参数的概率分布模型抽取.
对于脉冲间隔td，概率密度分布于0～16 000 ms，变化缓慢，包括200 000个样点，用经典MCMC算法很难达到收敛，所以采MultipleTryMetropolis（MTM） 算法[11]，与经典MH算法比较，在不降低接受率的条件下，MTM具有更大步长的跳跃.这种算法首先产生几个相关样点，然后从中选择一个最优点.在这种算法中，目标分布和提议分布分别是概率密度函数Pdf_t（x）和正态分布函数N（x）.为得到新的采样，给定初始值为x0.一般，在MCMC算法的权重函数中给出更多的统计信息，能够改善仿真的性能.所以权重函数构造如下：
3模型评价
为了验证提议的模型，将实际电力噪声的测量值与提议模型的仿真值进行比较.在重量组选择5组具有不同（rimp，dr）的测量数据，仿真时长设置为20 s.根据每组（rimp，dr），仿真100组基于提议模型的随机噪声，统计仿真组的（rimp，dr）和均方功率[12]，并与测量值比较.
图5为相同（rimp，dr）条件下，测量值和仿真值的时域波形和功率谱密度，从图中可见，时频域波形比较接近.基于测量数据及仿真数据的干扰率和均
4结论
电力线环境作为通信信道时具有非高斯分布的噪声特性.因此应用高斯噪声作为信道干扰，进而设计和评价电力载波通信算法，其实质并不适应于电力线环境.为此本文根据实际测量电力噪声的统计分析，提出基于随机分布的特性参数所描述的随机模型.其中背景噪声模型由AWGN通过升余弦滚降滤波器得到；脉冲噪声模型由脉冲包络、宽度和间隔所限定的随机模型得到.通过MCMC算法仿真，得到模型的实现，最后通过与实测数据的比较证明了所提议的模型可以用来仿真实际的电力线噪声.
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噪声标准 篇4
飞机座舱的噪声性能分析设计历来都是制造商和科研人员非常重视的问题。尤其是随着乘客对舒适性的要求日益提高, 以及商用飞机市场的竞争日趋激烈, 对座舱内部声环境的要求也与日俱增, 不仅要满足适航性, 还应当尽可能地降低噪声, 提高声质量, 以改善乘客和工作人员的舒适度, 增强机型的市场竞争力。
飞机舱内噪声系指飞机客舱、驾驶舱、服务舱 (如厨房) 等处的噪声, 它直接影响机组人员的工作效率和乘员的舒适性, 对航空公司的商业信誉和经济效益密切相关。为此, 需努力采取各种隔声、吸声和消声措施, 改善飞机各声源的相对布局, 降低舱内噪声级, 创造良好的工作环境。因此, 在设计阶段对舱室噪声进行分析, 有利于指导舱室声学设计。
2 主要噪声源[1]
飞机噪声主要是由高速流动的气流及对处于高速气流中物体的绕流和相对运动所产生的结果。飞机噪声的噪声源主要可分为动力装置噪声、辅助动力装置噪声、有关的航空器系统噪声、机体空气动力学噪声、飞机巡航飞行的近场噪声、声爆和大型航空试验设施的工作噪声等。
2.1 动力装置噪声
动力装置噪声是航空噪声中最重要的噪声源, 包含有发动机噪声、螺旋桨噪声和反推力装置噪声等, 其中以前两者的噪声在动力装置噪声中所占比重较大。
2.2 辅助动力装置噪声
辅助动力装置工作过程产生的噪声级, 比主发动机产生的噪声级低, 但与飞机的其他噪声相比, 声级还是较高, 成为影响飞机舱内声学环境和舱外停机坪工作环境的重要噪声源。
2.3 系统噪声
有关的航空器系统, 指影响航空器舱内声学环境的有关系统, 如环境控制系统、液压系统等。这些系统工作时, 高速气流的流动会产生噪声, 影响了飞机舱内声学环境, 影响到飞机的舒适性、可靠性和安全性。
2.4 机体噪声
当飞机高速飞行时, 空气流围绕飞机的机身、机翼、尾翼、操纵舵而和起落架装置等流动, 产生边界层, 速度越高, 边界层转和分离现象越大, 产生的噪声声极也越高, 不亚于飞机巡航飞行时动力装置产生的噪声级。
3 飞机舱内噪声标准及设计限度值
目前还没有公认的限制飞机舱内噪声的国际标准, 但许多国家和地区制定并实行了本国本地区的舱内噪声标准[2]。世界各国对飞机在巡航过程中的舱内噪声设计限度值进行了规定。
1) 美国军用规范舱内声压级标准MIL-S-08806B, 规定在没有保护的条件下在乘客位置上的声压级标准, 美国民用飞机绝大部分低于此标准。表1为波音767飞机在10668m高空, 以马赫数0.8作巡航飞行时的舱内噪声限度值。
2) 前苏联和前经互会组织, 1981年起实行的标准为TOCT-81《民航飞机与直升机, 客舱与乘务员舱内允许的噪声水平与噪声测量方法》, 该组织规定飞机在巡航飞行时, 舱内声压级不允许超过表1所列的值。
3) 英国标准局 (RAE) 和英国-欧洲航空标准, 飞机舱内的A计权声级在短时间内, 可以允许到达100d B, 但在较长的时间下, 一般应低于90d B。特别在长时间的巡航飞行时, 对大中型客机的舱内噪声级标准一般应在80d B左右, 对小型飞机, 因巡航时间较短, 大多数可允许在85d B左右。
我国对舱内噪声没有公开的标准, 根据国内民用航空的发展现状以及世界上的同等机型的舱内噪声水平, 国内民机设计目标一般为客舱噪声值平均在80d BA, 客舱后部噪声最大不超过85d BA。
4 舱内噪声控制方法
4.1 降低飞机噪声的主要途径
1) 制定飞机噪声标准, 在综合考虑的基础上, 提出合理的、严格的噪声控制指标和噪声控制设计目标。
2) 充分重视降低飞机各噪声源的噪声控制工作, 尤其是要从动力装置降噪着手, 重视动力装置各部件结构设计方而的更改和声学方而的改进。
3) 重视飞机设计的气动布局工作对噪声的影响, 合理地进行布局设计工作、合理地进行飞机零部件结构设计工作。从声的传播特性着手, 重视机身的布置设计有效降低飞机的噪声。
4) 针对发动机, 尽量采用等推力、低噪声的动力装置 (主要是发动机) 替换原先噪声高的动力装置。在过去的20间, 致力于发动机降噪的美国航空界, 单是换装低噪声发动机, 就使某些机型的边线噪声级, 从有效感觉噪声级110d B, 降低到90d B。下面对发动机噪声控制技术重点阐述。
4.2 发动机噪声控制技术
1) 用涡轮风扇发动机换装涡轮喷气发动机。用同等推力级的高涵道比涡轮风扇发动机换装低涵道比涡轮风扇发动机, 将使飞机噪声降低很多。
2) 降低涡扇发动机主要噪声源-风扇噪声, 主要技术有:取消风扇进口导流叶片;降低风扇叶片的叶尖速度;优选风扇叶片与出口导流叶片的数目;适当增加风扇叶片与出口导流叶片之间的距离;改善风扇叶片前缘的外形;增加风扇叶片的宽度和调整风扇出口导流叶片的安装角等。
3) 降低喷气射流速度, 对涡轮风扇发动机, 采用排气喷流混合器和喷管消声器。对短舱进行声学处理, 在进气道、内外涵道的排气道壁上敷设吸声衬套, 多段铺设不同类型的吸声衬层, 可减少进排气噪声。
5 舱内声学设计
飞机舱内噪声控制的目的是保证飞机机组人员与旅客机的舒适性, 舱内声学环境设计要求遵循下列原则[2]。
1) 设计良好的隔声壁板和隔声结构, 一般先进行对不同结构隔声性能的理论预测, 然后实验测试, 作系统比较, 优选出相对性能良好的隔声壁板结构。
2) 舱内生活设施、装饰材料、装饰结构等必须选用有良好的吸声、隔声性能, 又能满足适航规章要求 (如防火、阻燃、无毒、无严重气味和重量轻等) 的材料。
参考文献
[1]飞机设计手机5[M].航空工业出版, 2001.
[2]雷世豪, 姜子茂.飞机座舱环境声学设计原则[J].航空学报, 1994.
城市5类环境噪声标准值 篇5
等效声级LAeq dB
类别 昼间 夜间
05040
15545
26050
36555
4705
5各类标准的适用区域
0类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域，位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5dB执行。
1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。
2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。
3类标准适用于工业区。
4类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。
夜间突发噪声
夜间突发的噪声，其最大值不准超过标准值15Db
环境法作为一门新型的法律部门，由宪法、环境法律、环境行政法规和规章、地方性环境法规和规章及环境保护政策等组成。但立法仍处于初级阶段，很不完整，甚至矛盾，并与《民法通则》脱节。立法的缺陷给司法审判实务带来困难。据悉，环境保护部门至今没有出台专门针对住宅室内的低频噪声标准。20世纪90年代制定的《城市区域环境噪声标准》、《城市区域环境噪声测量方法》及《工业企业厂界噪声标准》和《工业企业厂界噪声测量方法》等都是为了保护地方区域环境制定的区域性质的环境噪声衡量标准，每个区域的环境噪声标准数值相差5分贝之多，而且测量时应该在室外一米处测量。对必须在室内测量的两个方法都规定噪声的限值应低于所在区域或比相应标准低10分贝。
比如，城市一类区域白天应不超过45分贝，夜间不超过35分贝。大多数人体对住宅室内的噪声容忍度和医学要求的指征应该是一致的，根据环保局多年前制定的区域环境噪声标准衡量每个具体案子，会使公民因所住地方区域不同而适用不同的噪声限值标准，确实有不合理的情况。
高速动车组噪声标准分析研究 篇6
随着高速动车组的迅猛发展,乘坐舒适性作为一个重要指标,对高速动车组的降噪设计提出了更高的要求。因此,在设计过程中充分考虑各结构的降噪设计,降低车内外噪音、振动,提高乘坐舒适性,成为高速动车组技术发展趋势。目前国内还没有针对高速动车组噪声限值和测量的规范,制定适用于高速动车组的噪声标准是非常必要的。
2 国内外相关标准
轨道车辆车外噪声分为:静止辐射噪声、起动加速噪声、运行通过噪声3部分。相关标准如下。
(1)GB/T5111-2011《声学轨道机车车辆发射噪声测量》。
(2)GB/T12816-2006《铁道客车内部噪声限值及测量方法》。
(3)ISO3095: 2013《铁路应用-声学-有轨车车外噪声的测量》。
(4)JIS E4025-2009《铁路车辆.声学.轨道车辆发出的噪声测量》。
(5)UIC660-2002《保证高速列车技术兼容性的措施》。
(6)2008/232/EC《有关跨欧高速铁路系统铁路车辆子系统方面的可互操作性技术规范》。
(7)铁运[2008]28号《高速动车组整车试验规范》。
3 噪声限值的规定
3.1 国内动车组噪声限值规定
我国的高速动车组车外噪声试验主要参照《高速动车组整车试验规范》进行。该规范是在参照欧洲和日本标准的基础上制定的,该标准与欧洲和日本标准存在一定的差异性,标准执行过程中也存在一定的问题。
正在修订的GB/T12816拟要求噪声限值的规定见表1。
3.2 TSI2008/232/CE关于噪声限值的规定
该标准重点规定车外噪声限值和司机室内噪声限值。
(1)4.2.6.5条对车外噪声规定如下:
1)静止辐射噪声(Lp Aeq,保持服务模式):≤68 d B(A);
2)起动加速噪声(Lp AF,max):分2级,限值分别为82d B(A) 和85d B(A)。
(2)运行通过噪声限值(允许1d B(A)的容差)见表2。
(3)4.2.7.6条对司机室内噪声限值做了如下规定:
最大速度时的噪声(Lp Aeq):≤80 d B(A)。
3.3 UIC 660-2002关于噪声限值的规定
该标准对车内外噪声限值进行了详细规定。其中:
(1)第9.1条对车外噪声限值进行了规定。
1)300km/h恒速通过的等效连续A声级:≤ 91d B(A)。
2)静止辐射噪声(全列所有设备满功率运行):
①等效连续A声级≤65 d B(A)。
②最大A声级≤70d B(A)。
(2)起动加速噪声(Lp A,max):≤80 d B(A)。
(3)第10.2条对车内噪声限值进行了规定。
1)300km/h:≤ 68 d B(A) 强制值;
≤ 65 d B(A) 期望值。
2)250km/h:≤ 65 d B(A) 强制值。
3)静止(空调等辅助设备运转):≤ 55 d B(A)强制值。
3.4 UIC651-2002关于司机室噪声限值的规定
该标准第2.10条规定,300km/h速度级下,司机室内的等效连续A声级应符合以下要求:
(1)明线:≤ 78 d B(A) 强制值;
≤ 75 d B(A) 期望值。
(2)隧道:≤ 83 d B(A) 强制值;
≤ 80 d B(A) 期望值。
(3)静止(辅助设备运行,车门关闭):≤ 68d B(A)。
4 关于测试方法的规定
以上噪声限值的测试方法,车外噪声测试均参照ISO3095标准,仅在个别工况上有所差异,最新发布的ISO3095-2013对测试方法进行了更为详细的规定。车内噪声测试均参照ISO3381标准。由于车内噪声测试方法较为统一,以下着重分析新发布的ISO3095:2013与ISO3095:2005车外噪声测试方法的差异。
4.1 静止辐射噪声测试
该标准第5章对测试工况和数据处理方式做了详细规定,要点如下:
(1)测试工况明确为“正常工况”:即模拟外温为20℃时的设备工作状态,空调和通风设备满足该温度下的通风要求,各冷却风机以最小负载运行。
(2)测试评价量取所有测点的等效连续A声级的能量平均值,而不是最大值。
4.2 起动加速噪声测试
该标准中第7章对气动加速噪声测试和数据处理方式做了详细规定,要点如下:
(1)提供了两种评价方法:一是最大值法,取7.5m/1.2m处的A计权快档最大声压级(Lp AF,max),用来表征通过过程中的最大噪声;另一种是平均值法,取25m/3.5m处的等效连续A声级,用来表征整个起动过程中辐射的声能量。本项目采用第一种评价方法。
(2)测点,要求采用多个测点,在车辆编组长度中心位置,到距离车体前方10m的范围内均布,两相邻测点的间距不大于50m。
(3)数据处理:每个测点至少测试3组数据,每组数据分别计算出以后Lp AF,max,以测点为单位计算算数平均值,并圆整到整数。然后取所有测点的最大值作为评价值。
4.3 运行通过噪声
该标准中第6章对恒速运行通过噪声测试和数据处理方式做了详细规定,要点如下:
(1)测点布置以200km/h为节点:低于该速度,测试距轨道中心7.5m,距轨面高度1.2m;
(2)高于或等于200km/h,测点距轨道中心25m,距轨面高度3.5m 。
5 国内标准关于车外噪声的不足
5.1 静止辐射噪声
(1)测试工况规定为额定工况,要求所有辅助设备额定运行,而在动车组实际运营过程中,进站后静置状态,设备不需要达到这么大的功率,因此该工况脱离实际运营,控制该工况噪声的意义不大。
(2)正常工况未明确设备的工作状态,不便于测试实施。
(3)测试评价量默认取最大值,而该工况下,所有测点的能量平均值,更能体现整列动车组辐射的声能量。
新发布的ISO3095:2013标准中,已经不要求测试设备额定(或满负荷)工况,而提出正常工作工况,并明确规定以模拟外温为20℃的环境条件为正常工况,并对各设备的工作状态进行了规定,具有更强的测试操作性。
5.2 起动加速噪声
国内规定的起动加速噪声过于严格。
根据ISO3095:2013的规定,起动加速噪声的评价量应为A计权快档最大声压级,该声压级要高于等效连续A声级。因此,TSI/2008/232/CE中允许达到85d B(A)。虽然UIC660-2002中要求不高于80d B(A),但该标准未要求按快档进行计权。
5.3 运行通过噪声
国外相关标准中尚未对350km/h速度级的通过噪声进行规定,而国内既有动车组长期运营的实测数据说明,要达到《高速动车组整车试验规范》中规定的限值非常困难。对比TSI法规2008/232/CE,对320km/h速度级的限值也仅为92d B(A),而且还允许1d B(A)的误差,即最大允许达到93d B(A)。
标准动车组350km/h速度级的限值为95(93),目标值与TSI标准中320km/h速度级持平,过于严格,应适当放宽。
5.4 车内噪声
国外由于缺乏350km/h速度级的大量测试数据,UIC标准中车内噪声限值仅规定到300km/h速度级,限值为68d B(A)。既有动车组的测试也说明,在350km/h下仍满足这一限值是很困难的。
5.5 国内外相关标准中均未明确受电弓车的噪声限值指标
6 结语
通过国内外标准的对比分析,找出不同标准之间的差异,并分析标准在执行过程中的问题,以便在后期的标准制定、产品研发中提出相应的建议措施。
摘要：本文简要阐述了国内外关于噪声标准现状,并对标准规定的噪声限值和测试方法进行了对比分析,最后对高速动车组噪声标准的制定提出了建议。
关键词：高速动车组,噪声标准,分析研究
参考文献
[1]GB/T5111-2011声学轨道机车车辆发射噪声测量[S].
[2]GB/T12816-2006铁道客车内部噪声限值及测量方法[S].
[3]ISO3095:2013铁路应用声学有轨车车外噪声的测量[S].
[4]JIS E4025-2009铁路车辆.声学.轨道车辆发出的噪声测量[S].
[5]UIC660-2002保证高速列车技术兼容性的措施[S].
[6]2008/232/EC有关跨欧高速铁路系统铁路车辆子系统方面的可互操作性技术规范[S].
噪声标准 篇7
1 新修订土方机械噪声限值及测定系列标准出台背景
我国工程机械总体水平与发达国家相比要落后10～15年。尤其涉及机器安全防护、噪声排放、振动——人机工效学等方面与世界工程机械制造强国还存在着较大差距,与国外知名企业竞争力相比还相当薄弱,仍处在跟踪阶段,导致我国产品难以批量进入这些发达地区市场。1996年我国首次发布了GB 16710.1-1996工程机械噪声限值强制性国家标准及4个配套测定标准(GB/T 16710.2～16710.5-1996),至今已经使用了15年,已不适应我国土方机械发展需要,也没有涵盖大部分机型,对机外噪声的发射功率划分不科学,噪声控制水平较低。在标准发布时就存在争议。它的前身是JB 3774.1-1984工程机械噪声限值标准,而1996版修订时噪声限值不是降低反而放宽了。以装载机和挖掘装载机为例,原标准规定司机位置噪声90dB(A),而1996版规定92dB(A)。一直以来行业内外对修订噪声标准的呼声也很高。
噪声标准不仅涉及工程机械行业,与内燃机、柴油机厂家噪声控制技术至关重要。还涉及噪声测定方法。1996版4个噪声测定标准仅适用于挖掘机、推土机、装载机和挖掘装载机4个机种,噪声限值修订需要与测定标准的修订配套进行。2008年国际标准化组织修订发布了4个土方机械测定标准(ISO6393～ISO 6396),对应GB/T 16710.2～16710.5-1996测定标准,全国土方机械标委会全面开展了土方机械噪声及测定系列标准的修订。
控制和降低土方机械噪声,不仅是噪声测量控制工程的主要步骤,亦是劳动保护工作中监测噪声是否符合有关规定的手段。本次修订噪声标准共采集国内外20多家工程机械制造企业300多项数据,按我国1980年实施《工业企业劳动卫生标准》、1971年中科院声学研究所建议听力保护标准和ISO公布的统计资料,从保障司机健康角度考虑,司机位置处噪声应尽早达到对操作者听力保护的最低要求。机外噪声限值,参考欧盟噪声指令(2000/14/EC)在我国行业平均水平的基础上,确定司机位置噪声和机外发射噪声限值计算方法及分阶段规定并增加吊管机、挖沟机、轮胎吊管机、铲运机、平地机和压路机规定。
2 新修订噪声限值及测定系列标准变化
2.1 噪声限值变化
GB 16710.1-1996代号修改为GB 16710-2010,名称与国际接轨由“工程机械噪声限值”改为“土方机械噪声限值”;适用机器功率范围扩大,由“350kW”增加至“500kW”;删除定置试验条件噪声测定标准,改为动态试验条件测定评价标准;适用机种由4个扩展到11个,涵盖推土机、装载机、挖掘装载机、挖掘机、自卸车、铲运机、平地机、吊管机、挖掘沟机、回填压实机和压路机;并修改了发动机功率分档。
大幅度降低司机位置处噪声,给出分阶段实施时间表,较旧标准平均减小6dB(A)。如:挖掘机最大减小12 dB(A),仅I阶段就减少9 dB(A);装载机和挖掘装载机I阶段减少3 dB(A);推土机I阶段减少2dB(A);平地机I阶段也减少2 dB(A);压路机I阶段减少2～4 dB(A)。大部土方机器II阶段实施噪声限值普遍比I阶段又减小3 dB(A)。
对机外辐射噪声限值修订,新标准机外噪声限值按“常数+系数lgP”计算,各阶段声功率级差值随发动机功率增大而增加,轮式装载机等类型机器的功率:由P≤55kW延伸到P≤40kW范围。
2.2 定置试验条件机外噪声测定变化
新修订GB/T 25612-2010标准等同ISO 6393:2008标准,由GB/T 16710.2-1996的名称“工程机械
定置试验条件下机外辐射噪声的测定,改为“土方机械声功率级的测定定置试验条件”;增加引言、规范性附录A (机器基本长度1及补充说明)、附录B (机器声发射值和不确定度的标示)和参考文献内容;扩大适用机器类型,由4类机器增加到11类;对于A计权声功率级计算由半球面半径16m时,10lg[S/S0]=32 dB,改为10 lg[S/S0]=32.1dB;增加试验机器的基本长度1>8m时,对半球面半径(即半球面最小半径顺序16m、18m、20m……,试验机器基本长度1>8m时,且半球面半径超过试验机器特性长度d0两倍时)规定;修改了声学术语,如:等效连续A声级,修改为时间平均A计权声压级;基于欧盟2000/14/EC指令的实践经验,增加了对噪声发射值和不确定度的标示。
由于配置不同的发动机风扇,测定噪声值结果不一样,新标准中增加了机器发动机或液压系统风扇转速要求。在新标准第3章“术语和定义和第7章“机器的配置和运转”中增加直接与发动机连接风扇转动(7.3a)、几个不同风扇的转动(7.3b)、带无级变速的风扇传动7.3c)和机器装有一个以上风扇(7.3d))的具体要求。
增加对试验环境中的气候条件要求(5.5)。如温度<-10℃或>+35℃时,不能进行噪声测定;当风速超过1m/s时,增加使用传声器风挡及允许对风挡使用的影响进行适当的补偿。
2.3 定置试验条件司机位置噪声测定变化
新修订的GB/T 25613-2010标准等同ISO 6394:2008标准,与GB/T 16710.3-1996的不同是:标准名称由“工程机械定置试验条件下司机位置处噪声的测定”改为“土方机械司机位置发射声压级的测定定置试验条件”;增加引言、规范性附录A(声发射值和不确定度的标示)和参考文献;扩大机器类型(同上GB/T 25612-2010);在第9章);第10章中增加司机室各系统用风扇转速内容及最大风扇转速和每个风扇在试验中使用的转速;修改了声学术语(同上GB/T 25612-2010标准)。
在新标准6.2.1“驾乘式机器”和6.2.2“步行操纵的机器”中,对司机状态分别进行要求;由于司机室内空调系统和换气系统工作挡位及风扇转速对司机耳边噪声有较多的影响,新标准7.2.1条中,对空调或增压换气系统重新确定了测试时采用的工作速度挡位。如:旧标准规定若空气调节或增压通风系统有两个以上的工作速度,应在中速运行;只有两个工作速度则使用高速;而新标准规定如果空调或增压换气系统的工作速度多于一个并且在四挡(包括四挡)以下工作速度应采用第二挡;对工作速度多于四挡的系统应采用第三挡;对无级变速系统应采用中间速度。
2.4 动态试验条件机外噪声测定变化
新修订的GB/T 25614-2010标准等同ISO 6395:2008标准,与旧标准GB/T 16710.4-1996的不同是:名称由“工程机械动态试验条件下机外辐射噪声的测定”修改为“土方机械声功率级的测定动态试验条件”;增加引言与规范性附录A-基本长度l及补充说明;增加规范性附录F～L(自卸车、平地机、土方回填压实机、挖沟机、铲运机吊管机、驾乘式压路机)的补充测定;其余修改项目均同GB/T 25612-2010。
2.5 动态试验条件司机位置噪声测定变化
新修订的GB/T 25615-2010标准等同ISO6396:2008标准,与GB/T 16710.5-1996的不同是:“工程机械动态试验条件下司机位置处噪声的测定”修改为“土方机械司机位置发射声压级的测定动态试验条件”;其余新修订项目均同GB/T 25613-2010。
新修订的GB 16710-2010标准是现阶段我国对土方机械噪声的最低要求。新修订的4个配套标准GB/T 25612～GB/T 25615-2010是用于土方机器是否符合噪声限值测定方法,也可以用于降噪研究的评价。
3 与发达国家地区的噪声法规对比
噪声法规作为保护环境与人的健康,以及控制噪声的重要手段,备受世界各国关注。欧美和日本市场对土方机械噪声都实施了更加严格的限制。美国矿山安全与健康局(MSHA)规定从2000年9月起,司机位置噪声≤85 dB(A);国际土方机械安全标准ISO 20474-1于2008年12月15日也发布了同样的规定,司机位置噪声≤85dB(A);欧盟在机械指令2006/42/EC和协调标准(EN 474-1:2009)中对司机位置噪声规定更加严格≤80dB(A),低于我国现行强制标准7～12dB(A)。欧美和日本由于制造水平高,发动机、油泵、变速箱和变矩器等液力部件运行噪声较小。如:欧洲规定机器最大的机外声功率级噪声≤113dB(A),对154kW发动机发射声功率级噪声值≤107dB(A),比我国标准规定减少11dB(A)。日本1997年10月规定机外噪声限值比1997年欧洲标准还严格,P>105kW发动机发射噪声≤106dB(A),低于我国标准规定12dB(A)。
降低机外噪声排放已是全球土方机械发展方向。2000年5月8日欧洲发布2000/14/EC室外用设备环境辐射噪声法规,随后于2005年12月14日又发布了修订补充噪声法规2005/88/EC。从2006年1月3日起已实施了Ⅱ阶段机外噪声排放指令,同等发动机功率设备比1997年修订限值还要减小2～3dB(A)。
国际上规定听力保护标准按每月每天在噪声环境下工作8h考虑,一般≤85dB(A);欧盟协调标准EN474-1:2009规定土方机械司机位置噪声≤80dB(A);我国有必要对土方机械噪声限值提出新规定,逐步达到我国听力保护标准要求。控制噪声还应有先进科学的评价测量方法。本次通过修订噪声标准及采用国际土方机械噪声测定系列标准,推动土方机械降噪技术。减少了对环境和操作者的污染,这也是中国土方机械行业的目标和责任。
4 新标准出台给工程机械行业带来的挑战
工程机械作为内燃机产品的第二大使用行业,虽然工作范围仅限于工地,但由于其密度大、排放情况大大劣于汽车,对环境的污染更为严重。我国在车辆噪声研究方面起步较晚,工程机械噪声研究则更晚。近20年来,治理工程机械噪声已成为国内许多企业和科研部门急需解决的主要课题。来自各方面呼声——法规要求、用户要求、企业竞争需求和市场推动。新标准实施将给工程机械行业带来较大压力。仅Ⅰ阶段实施行业就有近50%机型需要投入大量人力和财力才能达标。如图1中155～180kW功率段之间的装载机就要减少6个分贝。
新标准实施迫使工程机械行业技术进步和升级。尤其在机器声源处采取有效措施降噪,产品设计时应考虑声源处控制噪声的可行性。推荐采用低噪声机器设计方法ISO/TR 11688-1:1995《声学低噪声机器和设备设计的推荐实用规程第1部分:计划》和ISO/TR 11688-2:1995《声学低噪声机器和设备设计的推荐实用规程第2部分:低噪声设计物理工程说明》标准。另外,新噪声测定系列标准将检测试验领域中的噪声测定列为国家强检项目,也就是说噪声不达标的制造企业将会受到处罚。检测试验部门也需要建立实施新标准所必备试验检测条件。
新噪声标准即将实施完全替代1996年版;与之配套测定系列标准也已于2011年3月1日实施。噪声测定按动态试验条件土方机械发射噪声的A计权声功率级和土方机械司机位置处的发射A计权声功率级评价。相信通过噪声限值及测定系列标准修订实施,一定能促进中国工程机械行业产品的技术进步和整体实力的提升。
摘要：本文阐述了新发布的国家土方机械噪声限值强制性标准及配套噪声测定系列标准的出台背景、主要变化、国内相关标准与国外的差距、中国工程机械行业即将面临的挑战等方面,解读与分析新修订的《土方机械噪声限值及测定方法系列》国家标准。
关键词：土方机械,噪声限值,测定
参考文献
[1] 胡浩.《工程机械 噪声限值》修订标准解读与分析[J]工程机械.2011(2) :64-68．
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[4] ISO 6395:2008 Earth-moving machinery-Determination of sound power level-Dynamic test conditions.
噪声标准 篇8
欧盟在上世纪90年代中后期发布了EN474-1:1994《土方机械安全通则》、EN474-2:1996《土方机械安全推土机要求》、EN474-3:1996《土方机械安全装载机要求》、EN474-4:1996《土方机械安全挖掘装载机要求》、EN474-5:1996《土方机械安全液压挖掘机要求》、EN474-6:1996《土方机械安全自卸机要求》、EN474-7:1996《土方机械安全铲运机要求》、EN474-8:1998《土方机械安全平地机要求》、EN474-9:1998《土方机械安全吊管机要求》、EN474-10:1996《土方机械安全挖沟机要求》和EN474-11:1996《土方机械安全回填压实机要求》11项协调标准支撑《98/37/EC机械指令》等技术法规,设定了土方机械进入欧盟市场的准入门槛。2006年欧洲标准化组织CEN/TC151“Construction equipment and building material machines-Safety”对上述11项协调标准进行修订,并增加了EN474-12:2006《土方机械安全机械挖掘机要求》;2009年又按新修订的《2006/42/EC机械指令》,全面修改形成了EN474-1~12:2006+A1:2009土方机械安全系列标准。
国际标准化组织ISO/TC127“for Earth Moving Machines”于2005年在EN474:2006系列标准基础上制定发布了ISO 20474-1~14:2008土方机械安全14项国际标准,其中,增加ISO 20474-13:2008土方机械安全-第13部分:压路机要求,且把EN 474与ISO 20474差异部分,作为技术规范形成了ISO/TS20474-14:2008土方机械安全-第14部分:国家和区域规定信息。
我国土方机械标委会SAC/TC 334于2008年底全面修改采用ISO 20474-1~13:2008包括通用要求、推土机、装载机、挖掘装载机、液压挖掘机、自卸车、铲运机、平地机、吊管机、挖沟机、土方回填压实机、机械挖掘机和压路机等要求的13项国际标准。其修改部分与ISO技术差异及原因作为资料性附录分别在:GB 25684.1~25684.12-2010的附录之中。
国家标准化管理委员会于2010年12月23日批准发布了GB 25684-2010《土方机械安全》和GB16710-2010《土方机械噪声限值》14项强制性国家标准,并于2012年1月1日正式实施。
2 GB 25684标准的概况
GB 2 5 6 8 4系列标准由GB 2 5 6 8 4.1~GB25684.13-2010通用安全与12个产品的特殊安全要求标准组成。适用土方机械和机器附属装置及主要设计为使用工作装置进行挖掘、装载、运输以及对土壤和其他物料的钻孔、摊铺、压实或挖沟等机器,并且为两个或更多的土方机械族所共用。对通用要求部分强调:主机部分包括转向、制动、通道装置、防护装置操作手册,安全标志,照明、电子控制和EMC(电磁兼容);司机位置部分包括操纵空间、操纵装置、座椅和安全带、显示器、可视性、司机保护结构(ROPS&FOPS)、噪声、报警、司机室环境等方面。
3 GB 25684的要点
3.1 保护结构
司机保护结构在GB 25684中不是强制性的而由市场需求选配,但通常它也是最有效的保护措施。GB 25684.1中具有坐姿司机位置的机器配滚翻保护结构(ROPS),在落物危险场合使用土方机器应做安装落物保护结构(FOPS)设计。
液压挖掘机司机保护装置(GB 25684.5中4.3.2)存在差异,采用顶前防护装置和前防护装置替代GB 25684.1的4.3.4条款,按GB/T 19932/ISO 10262的要求。仅步履式挖掘机适用该条款备有ROPS和TOPS结构。而对于小型挖掘机TOPS设计则按GB/T19930/ISO12117标准规定。
小型装载机(GB 25684.3)和小型挖掘装载机(GB 25684.4)司机保护结构则增加附加条款:ROPS上部挠曲极限量允许侧向偏离或倾斜15°(如图1所示)。
小型装载机和挖掘装载机应安装FOPS(工作质量不大于700kg)按GB/T 17771验收准则Ⅰ要求。对压路机的司机保护装置(GB 25684.13)不带FOPS,座椅安全带应配备GB/T 17921约束系统,既不妨碍压路机操纵,也不应与座椅的悬挂装置干涉。其他土方机器也应配备约束系统。
说明:1-最大15°;2-定位轴;3-座椅标定点。
对于工业发达国家和地区,如:欧洲、美国、日本、韩国等土方机器司机保护装置都是必须的。相信随着中国土方机械在国际市场竞争力不断提升,这部分要求将是强制性的必备条件。
3.2 可视性
司机视野、照明、信号、标志灯及反射器在GB 25684.1中涵盖所有土方机械,虽不是强制性条款,而对司机行驶作业安全和效率都会产生重要影响,试验及评价性能指标符合GB/T 16937-2010/ISO5006:2006《土方机械司机视野试验方法和性能准则》,用于确定和评定环绕机器相距1m的最小矩形分界线和12m可视性试验圆上的司机可视性的静态状况。如果1m边界没有遮影或遮影≤可接受的遮影(300mm),否则应考虑辅助装置如由反射镜或辅助视觉装置(如CCTV)提供间接视野。
根据土方机械的使用场地和速度,则按GB/T20418-2011/ISO 12509:2004《土方机械照明、信号和标志灯以及反射器》,面对各种不同的作业与工作场地,提供其不同组合装配照明、信号和标志灯以及反射器选用信息。
3.3 座椅振动
座椅是关系到司机操作舒适性的关键部件。座椅及其悬挂设计应兼顾减少司机振动和冲击影响及提供使司机能有效操纵机械稳定支撑的因素,在GB 25684.1中是强制性条款。GB/T 8419-2007/ISO7096:2000《土方机械司机座椅振动的试验室评价》提供的性能基准依据目前使用最佳设计原则而设置,不一定能完全保护司机不受到振动与冲击,可能会依据将来悬挂设计水平发展和改进而被修订。尽管座椅尺寸、调节和振动等是强制性的,但在我国土方机械的座椅振动等都是由下游座椅供应商提供和评价。
3.4 噪声限值
降低或限制土方机械噪声是提高司机或操作者健康和安全的重要措施,国际标准对噪声限值是按照国家或区域法规而强制性规定的,反映在ISO/TS 20474-14:2008 Earth-moving machinerySafety—Part14:Information on national and regional provisions中。世界知名企业普遍采用ISO/SAE相应噪声标准。驾驶室内噪声(LPA)采用ISO 6396,SAEJ 2105标准,驾驶室外噪声(LWA)采用ISO6395、SAEJ 2104。发动机全部满足欧盟噪声Ⅱ阶段,驾驶室内噪声LPA为77dB(A);驾驶室外噪声LWA为110 dB(A),并始终将实现人机与环境和谐统一为不懈追求目标。
我国也制定了不同机种的土方机械噪声限值的强制性国家标准,新修订的GB 16710-2010《土方机械噪声限值》与土方机械安全系列标准同时发布实施。并在GB 25684.1提出了两种降噪途径:即在设计阶段声源处降噪和通过防护装置降噪。以柳工装载机为例,采用以下技术方案降低我国土方机械典型产品噪声。
如运用噪声频谱分析,寻找噪声源通过先进噪声和振动测试设备确定不同频率的噪声源:风扇散热系统噪声、排气噪声、钢结构振动引起噪声等。
借助LMS测试系统进行了大量试验和使用FLUENT和CAE模拟计算分析为超标机型设计了新型消声器,降低排气噪声;改进风扇散热系统、实施低噪声和高效率的吸风散热方式和低噪声风扇;通过振动、噪声、液压脉冲压力等综合测试技术研究工作泵噪声,识别出整机噪声贡献量大的液压泵噪声,可通过更换低噪声泵办法降低整机噪声(如图2所示)。
通过优化结构振动,降低噪声;通过吸音/隔音材料,降低噪声。对比不同方案利弊分别作主动降噪(风扇噪声、气噪声),周期较长,成本增加可能会小;被动降噪(吸音材料、隔音材料、封堵等),容易实施,但成本显著增加。
3.5 检验或验证
防火阻燃材料(GB25684.1中4.20)、驾驶室挡风玻璃(GB 25684.1中4.3.2.8)、制动系统(GB25684.1中4.7)等在GB 25684.1中是强制性的,如驾驶室地板胶、内饰材料等应经过试验并且获得证明或认证书来保证。
4 风险评估
尽管GB 25684已经就土方机械不同机种提出具体安全要求,但是人们越来越意识到风险评估是促使土方机械工作环境和机器变得更加安全的重要因素。风险评估国标GB/T 15706-××××/ISO12100:2010《机械安全设计通则风险评价与风险减小》已在修订之中。
进入21世纪后,风险评价理念和方法在美国得到了广泛的推广和应用,使得原本不热衷参与机械安全国际标准化的美国高度重视相应ISO 12100和ISO 14121制修订。2005年,美国向ISO/TC 199秘书处提出上述标准存在很多技术内容重复的地方,并具体列出了重复的内容,建议重新整合。在ISO/TC 199波兰年会上讨论并通过合并ISO 12100-1、ISO 12100-2和ISO 14121-1的决议,任命来自美国的Bruce Main作为WG5的召集人负责此项工作。2010年合并之后的版本ISO 12100:2010由ISO正式发布。
我国等采用同ISO 12100:2010,将GB/T 15706.1、GB/T 15706.2和GB/T 16856整合为一个更容易理解和应用标准技术要求和方法,为我国开发阶段能够设计出在预定使用范围具备安全性机器提供决策与指导。
5 对GB 25684标准的思考
GB 25684《土方机械安全》13项强制性国家是在ISO 20474-1~14:2008的基础上修改的,相当于欧盟指令。其修改部分在ISO 20474-14区域差异性要求根据国情被分解到不同机种特殊要求中。ISO20474系列源于EN 474-1~13:2006,ISO 20474和EN 474都是自愿性标准,GB 25684在采标时划分为强制性和推荐性标准条款,对有些强制性条款的理解和应用值得探讨。
(1)加装挖掘机载荷安全装置(GB 25684.5中4.6.4.4)条款,从ISO 20474-5:2008和EN 474-5:2009看应对所有挖掘机(包括履带挖掘机),即在最大提升点半径处最大额定起重量≥1000kg或倾翻力矩≥40000N.m两种极限状态工作应时配备防爆阀。GB 25684.5中4.6.4.4,仅针对步履式挖掘机。反证如果不存在这两种情况是否可以不增加或在操作手册中避免这两种作业状态。
(2)挖掘装载机支腿报警(GB 25684.4中4.3.2),了解有一部分国外知名品牌挖掘装载机和国内大部机型无此装置,在ISO 20474-4中是作为国家或区域技术规范(参见ISO/TS 20474-14,等同EN 474-4的注),不应作为强制性条款。
(3)推土机、平地机工作装置的铲刀提升高度较小,是否也必须具备附属装置紧急降落/工作装置急落系统,能否在司机操作手册进行说明有待风险分析或求证。
(4)针对平地机后挡泥板问题,若平地机有驾驶室,用ISO 20474/EN474条款分析,即使后轮不安装挡泥板也是符合CE认证要求,国标过于严格,建议按GB/T 25607-2010中6.2条款进行风险分析或根据用户要求作为选配为宜。
(5)土方机械的报警装置,按GB/T 21155《土方机械前进和倒退音响报警声响试验方法》,目的防止人员受到机器运动时潜在危险伤害,同时其响声对司机不能产生不舒适感和刺激性,建议也应通过风险分析评估及相应的理论计算,确定是否需要而非一律强行安装或增加。
摘要：依据14项新的土方机械噪声和安全国家强制性标准,通过典型土方机械实例方案分析、实施与探讨,为我国开发具有国际竞争力的土方机械产品提供参考。
关键词：土方机械,噪声和安全,标准,GB 16710,GB 25684
参考文献