噪聲振動及測量方法

物體圍繞平衡位置作往復運動叫振動，振動是噪聲產生的原因。機械設備產生的噪聲有兩種傳播方式：一種是以空氣為介質向外傳播，稱為空氣聲;另一種是聲源直接激發固體構件振動，這種振動以彈性波的形式在基礎、地板、墻壁中傳播，并在傳播過程中向外輻射噪聲，稱為固體聲。

振動能傳播固體聲而造成噪聲危害;同時振動本身能使機械設備、建筑結構受到破壞，人的機體受到損傷。振動測量在工業上也有許多應用，如檢測地下管道泄漏，檢查旋轉機械的平衡性能等。

振動測量和噪聲測量是相關的，部分儀器可通用。只要將噪聲測量系統中聲音傳感器換成振動傳感器，將聲音計權網絡換成振動計權網絡，就成為振動測量系統。但振動頻率往往低于噪聲的頻率。人感覺振動以振動加速度表示，一般人的可感振動加速度為0.03 m/s²，而感覺不適的振動加速度為0.5 m/s²，不能容忍的振動加速度為5 m/s²，人的可感振動頻率最高為1000 Hz，但僅對 100 Hz以下振動才較敏感，而最敏感的振動頻率與人體共振頻率相等或相近。人體共振頻率在直立時為4～10 Hz，俯臥時為3～5 Hz。

城市區域環境振動標準

《城市區域環境振動標準》(GB 10070-88)規定了城市各類區域鉛垂向Z振級標準值(見表1)。

表1城市各類區域鉛垂向Z振級標準值 單位：dB

注：1.標準值適用于連續發生的穩態振動、沖擊振動和無規則振動。

2.每日發生幾次的沖擊振動，其最大值晝間不允許超過標準值10 dB，夜間不超過3 dB。

1.適用地帶范圍的劃定

(1)特殊住宅區：是指特別需要安靜的住宅區。

(2)居住、文教區：是指純居住區和文教、機關區。

(3)混合區：是指一般商業與居住混合區，工業、商業、少量交通與居住混合區。

(4)商業中心區：是指商業集中的繁華地區。

(5)工業集中區：是指在一個城市或區域內規劃明確確定的工業區。

(6)交通干線道路兩側：是指車流量每小時100輛以上的道路兩側。

(7)鐵路干線兩側：指距每日車流量不少于20列的鐵道外軌30 m外兩側的住宅區。

標準適用的地帶范圍由當地人民政府劃定，標準晝間和夜間的時間由當地人民政府按當地習慣和季節變化劃定。

2.監測方法

(1)測量點的布設：測量點應設在建筑物室外0.5 m以內振動敏感處，必要時測量點置干建筑物室內地面中央，標準值均取表7-15中的值。

(2)計算方法：鉛垂向Z振級的測量及評價量的計算方法將在以下作詳細說明。

城市區域環境振動測量方法

1.名詞術語

(1)振動加速度級：振動加速度與基準加速度之比的以10為底的對數乘以20，記為VAL，單位為分貝(dB)。

按定義此量用公式表達為：

式中：a—振動加速度的有效值，m/s² ;

　　a₀—基準加速度，a₀= 10-6m/s²。

(2)振動級：按ISO 2631-1:1997規定的全身振動不同頻率計權因子修正后得到的振動加速度級，簡稱振級，記為VL，單位為分貝(dB)。

(3) Z振級：按ISO 2631-1:1997規定的全身振動Z計權因子修正后得到的振動加速度級，記為VLZ，單位為分貝(dB)。

(4)累積百分Z振級：在規定的測量時間T內，有N%時間的Z振級超過某一VLz，這個VLz叫作累積百分Z振級，記為VLZN，單位為分貝(dB)。

(5)穩態振動：觀測時間內振級變化不大的環境振動。

(6)沖擊振動：具有突發性振級變化的環境振動。

(7)無規振動：未來任何時刻不能預先確定振級的環境振動。

2.測量儀器

用于測量環境振動的儀器，其性能必須符合ISO 8041:2005有關條款的規定。測量系統每年至少送計量部門校準一次。

(三)測量量及讀值方法

1.測量量

測量量為鉛垂向Z振級。

2.讀數方法和評價量

(1)本測量方法采用的儀器時間計權常數為1s。

(2)穩態振動：每個測點測量一次，取5s內的平均示數作為評價量。

(3)沖擊振動：取每次沖擊過程中的最大示數為評價量。對于重復出現的沖擊振動，以10次讀數的算術平均值為評價量。

(4)無規振動：每個測點等間隔地讀取瞬時示數。采樣間隔不大于5s，連續測量時間不少于1000 s，以測量數據的VLz10為評價量。

(5)鐵路振動：讀取每次列車通過過程中的最大示數，每個測點連續測量20次列車，以20次讀值的算術平均值為評價量。

(四)測量位置及檢振器的安裝

(1)測量位置：測點置于各類區域建筑物室外0.5 m以內振動敏感處，必要時，測點置于建筑物室內地面中央。

(2)檢振器的安裝：確保檢振器平穩地安放在平坦、堅實的地面上。避免置于如地毯、草地、沙地或雪地等松軟的地面上。檢振器的靈敏度主軸方向應與測量方向一致。

(五)測量條件

測量時振源應處于正常工作狀態，應避免足以影響環境振動測量值的其他環境因素，如劇烈的溫度梯度變化、強電磁場、強風、地震或其他非振動污染源引起的干擾。