結構傳播固定設備室內噪聲監測技術分析

司念 曹向陽 呂玉新

摘 要：結構傳播固定設備室內噪聲是近年來城市建設發展中居民投訴較多的典型噪聲污染類型，也是社會環境監測機構面臨的新難題。本文重點解析了結構傳播固定設備室內噪聲的監測技術，指出了前期現場調查、制定監測方案、監測結果評價等過程中應當引起注意的技術要點和監測技術要領，旨在提高社會環境監測機構的業務技能。

關鍵詞：環境監測;結構傳播;噪聲測量;技術要領

中圖分類號：X839.1 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1003-5168（2021）30-0040-03

Abstract： Indoor noise from structurally transmitted fixed equipment is a typical type of noise pollution that has been complained by residents during urban construction and development in recent years， and it is also a new technology faced by social environmental monitoring agencies. This paper focuses on the analysis of the indoor noise monitoring technology of structure-borne fixed equipment， and points out the technical essentials and monitoring technical essentials that should be paid attention to in the preliminary site investigation， monitoring plans development and monitoring results evaluation， aiming to improve the business skills of social environmental monitoring agencies.

Keywords： environmental monitoring;structure spread;noise measurement;technical essentials

隨著人們環保意識的不斷增強，有關固定設備噪聲通過建筑物結構傳播至敏感建筑物室內引發的噪聲污染投訴案例越來越多。目前，對結構傳播固定設備室內噪聲的監測主要涉及3個標準，其中《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）給出了固定設備噪聲傳播至噪聲敏感建筑物室內時的噪聲排放限值，使我國在環境低頻噪聲控制領域邁出了一大步[1]。《環境噪聲監測技術規范結構傳播固定設備室內噪聲》（HJ 707—2014）的出臺，為我國控制低頻噪聲提供了規范。實踐中需要注意選用不同的標準，同時掌握監測方法上的新特點和要求。

1 室內噪聲監測技術解析

結構傳播固定設備噪聲是指某些固定設備排放的噪聲通過地面、墻體、管道、柱子等特定結構傳播出來的噪聲。常見的固定設備有水泵、風機、變壓器、冷卻塔、電動梯等。固定設備排放的噪聲首先傳遞到地面或墻面，引起地面或墻面的振動，進一步沿著住宅墻體、梁、柱、管道等結構傳播至居民的室內墻面，墻面振動再次引起空氣擾動，產生聲音傳入人耳[2]。對這種噪聲的監測是在受影響房間內進行的，即受到結構傳播固定設備噪聲影響的房間，如在有住戶投訴的房間內進行噪聲監測。

1.1 監測標準的選定

產生結構傳播固定設備室內噪聲的聲源，是選定監測標準的主要依據。這種噪聲源分為能夠識別、不能識別兩種情況。對于能夠識別的噪聲源，當屬于工業企業范疇時，選定《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）;當屬于社會生活噪聲范疇時，選定《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）。

需要明確的是，《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）均給定有排放限值，能夠對監測結果進行符合性判定的評價。而《環境噪聲監測技術規范 結構傳播固定設備室內噪聲》（HJ 707—2014）只給出了監測方法，并沒有規定排放限值，這樣的監測結果也就無法評價是否達標。

1.2 測量儀器的選用

在進行結構傳播固定設備室內噪聲監測時，必須采用具備實時噪聲頻譜分析功能的儀器。室內低頻噪聲排放沒有規律，非實時噪聲頻譜分析儀器難以準確地進行頻譜分析，因而監測統一使用實時噪聲頻譜分析儀器[3]。

在許多1類聲功能區或2類聲功能區的民用建筑室內，晝間關閉門窗的狀態下進行測量時，實際的室內環境背景值在35 dB（A）以下的情況較多。根據我國的《電聲學聲級計第1部分：規范》（GB/T 3785.1—2010）規定，2型聲級計在35 dB（A）以下的測量結果準確度較低，所以必須使用1型聲級計進行監測。與此相對應，聲校準器應符合1型聲校準的要求，現場校準設定的頻點至少有1個點落在22～707 Hz。

1.3 室內現場的調查

現場調查是一項十分重要的技術工作，通過對受影響房間及其周邊環境進行現場調查，使監測人員能夠了解監測現場室內外的基本情況，確定可疑聲源位置，為監測點位布設、監測時間安排、監測結果評價提供基礎資料。

由于低頻噪聲的波長較長，當其與房間的空間尺寸接近時，容易引起墻體、天花板的共振現象。因此，如果有共振現象發生，可以依據住宅形式（獨棟、聯體）和房間尺寸反推噪聲的特征頻率。通過現場調查，比較容易確定噪聲源的位置，可以據此判斷聲源是否由建筑物結構傳播引起。對于可疑聲源的調查，一是要檢查固定設備機房邊界噪聲排放情況，如果邊界噪聲排放超標，則此固定設備與受影響房間存在著相關性;二是要正確分辨固定設備開、停、運行狀態時的噪聲變化情況，判定可疑聲源的主體設備;三是要判斷受影響房間內的聲級變化，鎖定固定設備與室內環境噪聲有無聯系;四是要根據固定設備低頻譜特征峰值判斷引起室內環境噪聲的可疑聲源設備，初步獲得頻譜測量圖。

1.4 監測方案的制定

由于技術原因及其他無法預測的因素導致我們無法識別出可疑聲源時，通常不進行現場監測。所以，在可疑聲源能夠識別時，才制定下一步的監測方案。方案中需要明確監測執行的標準、監測方法、測點位置、監測頻次、監測時間等信息。

制定監測方案的具體要求：一是從《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）鎖定具體執行哪一個標準;二是在受影響房間內設置2～3個監測點，其中包括房間中心點、受噪聲影響最大點;三是在可疑聲源設備1 m處設1個監測點，用于判定監測結果與受影響房間的關系;四是各監測點的測量位置離墻面或其他反射面0.5 m以上，離地面1.2 m左右;五是測量過程中關閉被測房間所有門窗，關閉被測室內所有可能干擾噪聲測量的聲源設備，避開振動、電場、磁場等因素的影響;六是根據實際情況選擇影響最嚴重的時段進行測量，不必在晝間、夜間兩個時段都進行測量;七是測量前用聲校準器進行現場校準，測量后用聲校準器進行現場校驗，兩次示值小于0.5 dB（A）時測量結果才有效。

1.5 噪聲參數的選取

《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）中規定，等效連續A聲級與低頻譜各頻段聲壓級必須同時達標才能判定室內聲環境質量達標。所以，在進行室內噪聲監測時噪聲參數的等效連續A聲級與低頻譜各頻段聲壓級是必測項目。當測量數據超標時，應加測背景噪聲并對測量結果進行合理修正。

等效連續A聲級的測量：對于穩態噪聲，測量1 min等效A聲級;對于非穩態噪聲，測量時段應覆蓋被測聲源的最大聲級，一般測量20 min等效A聲級，并記錄最大聲級。

頻譜的測量：采用實時噪聲頻譜分析儀同時測量每個頻段的倍頻帶聲壓級。測量時間與穩態噪聲、非穩態噪聲的A聲級測量時間相同。

1.6 監測結果的評價

分別記錄等效A聲級和頻譜分析測量值、背景值、標準限值，然后逐項與《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）中規定的室內噪聲相應標準限值進行比較，如果等效A聲級或任一倍頻帶聲壓級測量值或經扣除背景值后的修正值超過標準限值，就判定為測量結果超標。

為了保證受影響房間的聲環境質量，要求對各個測點的測量結果分別進行達標評價，若其中任一個點超標，即判定為超標。對于在噪聲測量期間發生非穩態噪聲（如電動梯噪聲）的情況，其技術要領是最大聲級超過限值的幅度不得高于10 dB（A）。

據此，對于可疑聲源設備能夠識別時，按照規范進行監測和評價室內噪聲測量數據是否達標;對于無法識別可疑聲源的情況，技術要求是不監測、不評價。

2 室內噪聲監測實例

為了更好地理解結構傳播固定設備室內噪聲的監測方法、執行標準、評價方法，下面進行舉例說明。某住宅小區某樓的三層304室主人投訴，在書房中受到該樓首層酒店風機噪聲的影響，噪聲污染干擾其正常生活。接到投訴后，當地基層生態環境管理部門委托一家社會環境監測機構進行噪聲信訪監測。

2.1 標準選定

首先，主人投訴的是該樓首層酒店風機噪聲，指向很明確。其次，酒店風機噪聲顯然不屬于工業企業噪聲源，屬于社會生活噪聲的一部分，所以初步選定《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）作為執行標準。

2.2 儀器選用

社會環境監測機構從當地生態環境管理部門了解到，該信訪投訴的小區屬于1類聲功能區，加上室內環境噪聲監測，所以選用1型聲級計和1型聲校準器。

2.3 現場調查

社會環境監測機構在現場走訪調查中初步判斷，可疑聲源為該住宅樓首層酒店的風機設備。從酒店工作人員處了解到該酒店配置2臺風機。進一步調查發現，風機噪聲頻譜與室內環境噪聲頻譜高度關聯，可知酒店首層的風機是導致投訴的主要聲源設備。

2.4 監測方案

室內共布設2個采樣點，根據投訴人的判斷，書房正中心是受影響最嚴重的地方，所以在書房正中心設置1個點;在書桌附近另設1個點;室外可疑聲源設備間處，在距離風機1 m處。測量過程中，按照監測技術規范的要求，盡量排除其他噪聲的干擾。

2.5 監測參數

風機運行時，測量書房內的等效A聲級和頻譜聲壓級。風機停止運行時，在同一位置相同時間，測量書房內的等效A聲級和頻譜聲壓級作為背景噪聲。使用3臺同型號的聲級計，在晝間11點對室內2個測點和室外聲源處1個點同時進行監測。按照技術規范，測量前后用聲校準器對3臺聲級計進行現場校驗，測量結果有效。

2.6 結果評價

投訴主人書房屬于噪聲功能區劃分的1類區B類房間，結構傳播固定設備室內噪聲排放限值執行《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）中1類區B類房間的標準限值，見表1。

書房中心監測點和書房書桌監測點的測量數據詳見表2和表3，室內的2個監測點的等效連續A聲級均不超標，各倍頻帶聲壓級均有超標現象。

由表2可知，書房中心監測點125 Hz的修正值為55.5 dB，可修約為56 dB，其標準限值為52 dB，超標4 dB。在250 Hz的修正值為47.1 dB，可修約為47 dB，其標準限值為44 dB，超標3 dB。

由表3可知，書房書桌監測點125 Hz的修正值為53.6 dB，可修約為54 dB，其標準限值為52 dB，超標2 dB。

綜上，可以得出結論，該樓首層酒店的風機噪聲是引起書房內噪聲污染的首要噪聲源;風機正常運行時，投訴主人書房內倍頻帶聲壓級超標且超標頻率主要集中在125 Hz和250 Hz;因書房內倍頻帶聲壓級超標導致最終判定風機運行時的書房內噪聲測量結果超標。

3 結語

結構傳播固定設備室內噪聲是近年來城市建設發展中居民投訴較多的典型噪聲污染類型，也是社會環境監測機構面臨的新技術、新挑戰，其技術要領必須掌握。在室內噪聲測量時不僅要測量等效連續A聲級，還必須同步測量各倍頻帶聲壓級。如果某個頻率的倍頻帶聲壓級超標，而等效連續聲級并不超標，最終判定結論依然是噪聲測量結果超標。

參考文獻：

[1] 孫元俊，江暢興，陸優蘭.室內固定設備結構傳播噪聲的預防與減緩措施分析[J].上海環境科學，2019（1）：41.

[2] 武中林.結構傳播代頻噪聲擾民案例探討[J].環境與發展，2019（2）：148.

[3] 薛志歡，韓嘉琪，呂玉新.淺析生態環境監測的質量控制方法[J].中小企業管理與科技，2021（9）：138.

[4] 徐祿文，鄒岸新.居民樓房結構噪聲傳遞的優化治理[J].噪聲與振動控制，2014（1）：148.

[5] 翟國慶，張邦俊，童美萍.室內窄頻帶低頻噪聲煩惱度與治理對策研究[J].浙江大學學報（理學版），2002（1）：88.

[6] 孫黎明.城市噪聲污染信訪監測中幾個實例的探討[J].新疆環境保護，2016（2）：36.