广东省环境辐射监测中心 广东 深圳 518000
摘要:随着人们提高了生活水平,对声环境的要求也在提高,更重视监测与控制城市环境噪声污染。某核电生活区对声环境的要求很高,本文从噪声功能区的角度出发,通过合理的技术监测和评价核电生活区的环境噪声,结合各种环境指标做出科学评价,简单提出治理噪音污染的措施,以期为改善声环境提供科学基础。
关键词:环境噪声污染;监测技术;评价
引言
随着人类文明的进步,人类对居住区产生更多的要求,其中最关键的因素是安静的环境。随着居住区的范围不断扩大,居住区的噪声来源也体现出多元化特点。核电噪声污染已成为影响环境的主要因素,直接危害了人、动物和建筑物的安全。为了治理噪声污染,迫切要科学监测噪声。
1.噪声分析
1.1噪声的危害
基于物理定义分析,振幅与频率没有任何规律的震荡称为噪声,但从环境保护角度研究,只要人们不需要的声音便是噪声。噪声是影响人们健康与工作的主要物理因素。噪声对人们的影响和危害主要表现为对听力的影响,不利于人们获得有价值的声音信号与信息;其次表现为影响人体的生理和心理,人们长时间在噪声环境中工作,情绪容易波动、干燥不安等。综合上述噪声带来的危害,迫切需要治理噪声。
1.2核电厂噪声来源
核电厂噪声主要来源于主控室,具体集中在室内计算机、电子仪表、电子屏幕、空调管道系统和主控室相邻风机室等。当前主流计算机主机噪声在25dB以下,电子仪表和屏幕的噪音在20dB以下,不会严重影响声环境。通过调查与检测某核电站一期主控室的情况可知,空调系统是噪声的重要来源,所以通过建立良好的声环境降低空调系统的噪声。经分析可知,噪声频谱呈宽频特点,且在低频处产生较高水平的噪声。具体由以下方面造成:
1)动力性噪声。实际包括了旋转与湍流噪声。前者主要是由于长期旋转的风机叶片对空气造成的打击,进一步产生了气体压力脉动噪声;后者是风机叶片在旋转的过程中,空气附着在叶片上,通过持续滑落产生旋涡引起噪声。动力性噪声经过进气口、排气口和风机壳体等对周围环境造成影响。2)振动噪声。具体是指风机在运行中带来的高频振动,管壁与阀门受气流的高速撞击,并对空气有效传递。
1.3噪声污染监测
(1)选择噪声测点
选取噪声测点,应结合监测对象和目的,结合具体的要求标准,按照测点的实际条件完成实际测量噪声的工作。对监测普通户外状况的噪声,测量点通常选择与反射建筑物距离3.5m以上,使高度超过1.2m。在条件允许的情况下置于建筑物的顶部,对受声来源不断扩大。当利用监测的测量车时,于超过车顶1.2m位置固定传声器。
(2)监测方法
对交通干道的噪声污染,结合噪声测量方法中城市道路交通噪声测量方法实行监测;对居住范围内的声环境,根据噪声普查法的有关规定,采取定点测量方法。
2.某核电生活区噪声监测及评价
2.1交通道路噪声监测、评价
2.1.1监测方法
对某核电生活区主要交通干道实行交通状况昼间连续监测。在交通干线的两侧设计所有测点,与路口保持50m距离,将传声器安装在交通干线两侧的人行道,与路沿保持20m,距离地面的高度为1.2m。
由于交通干道之间差异显著,加之不同路段不均匀分布声级,因此分段布设监测点,共设6个监测点,各测点昼夜分别监测30min,记录对应的车流量、车型、路面情况与频谱。本次选择 TES1353H型噪音计,每次测量实行校准。测量前后校准值差异不超过0.5dB。
2.1.2交通道路噪声总体评价
评价时间为监测日当天6:00-22:00,计算各交通道路相应监测点数据的算数平均值,其中Lep为等效连续A声级,L10为平均峰值噪声级,L50为平均中值噪声级,L90为背景值。
从表1可知,交通道路Lep的平均值为68.1dB,明显比国家标准的数值低。
2.2生活区噪声监测、评价
2.2.1研究区域概况
噪声对生活区居民的影响最直接和明显。对大多数人来讲,每个人心中对家的概念十分重视,生活区是城市人口活动的关键场所,由于生活区要确保完整的服务设施,同时噪声难免进入居民的生活。另外,由于生活区在某核电站周围,核电噪声无法忽视。本次检测选择南苑生活区、北苑生活区、专家村生活区为研究对象。住宅区共有24幢住宅楼,3-6层不等的多层建筑,住宅区是核电站的中心区域,核电站噪声环境对住宅区具有典型意义。
2.2.2监测方法
共设计17个监测点,测点位置分布见图1所示,具体为:南苑生活区共计10个测点,北苑生活区共计3个测点,专家村生活区共计4个测点。根据该区24h噪声连续监测结果,确定监测与评价时间为昼间段。对这部分这住宅实行4d监测,其中周末与工作日分别是2d。各测点每小时昼间连续9:00—9:30和0:00—0:30连续监测10min,记录2h等效连续声级。
2.2.3噪声空间分布特点
(1)噪声总体评价
对全部测点昼间连续监测结果求段数平均值,4个临街监测点等效声级都超过标准55dB。其余测点都达标。经过分析,核电厂噪声不同程度影响检测点。
南苑生活区噪声测量
北苑生活区噪声测量
专家村生活区噪声测量
图1 生活区噪声测量
(2)噪声时间分布特征
结合测点24h等效连续声级得到噪声随时间的变化见图3。
从图中分析,该测点噪声在工作与周末无显著差异,只在上班高峰时段稍高于周末。工作日与周末噪声呈现降低的趋势。昼间平均噪声在工作日与周末分别是50.2dB和50.4dB,明显比昼间环境噪声的标准低;工作日与周末的夜间平均噪声分别是49dB和45.8dB,明显高于环境的噪声标准。观测点并不是临街建筑,其声屏障来自于附近的住宅楼,因此住宅区外部噪声在白天没有显著影响。
图2 2014-2018年核电厂区dB(A)变化趋势
图3 环境噪声昼夜变化
2.2.4噪声污染水平
通过分析测点监测结果可知,24h测点平均等效声级与平均标准偏差分别是48dB、3.2dB,通过噪声污染级公式LNP=56.9dB。对照环境评价标准,测点环境噪声为“明显可以接受”,有关评价标准见表2。
表1 噪声污染级评价标准
LNP/dB(A)>8874-8862-74<62
主观评价明显不
可接受一般不
可接受一般可
以接受明显可
以接受
3.噪声治理
3.1辐射噪声控制
风机噪声与气流噪声共同构成了影响核电生活区的辐射噪声,其包含了高、中、低三个频段,突出了宽频的特点,必须整合处理全频段进一步达到降噪的目的。具体方法:一是选择科学的回风管道位置安装具有清洁特点的消声设备,从而降低了消声总量,对噪声实施衰减。二是将消声设备安装在回风口,严格控制风口流速,使其不超过2m/s,防止出现高速射流现象,相应控制了风口传递的噪声。三是在风道壁栅安装吸声体,进一步对噪声有效降低。建议利用微穿孔板结合阳性片的消声器减轻辐射噪声带来的影响。微穿孔板噪声器设计原理是通过共振吸声减少声能,阻性片式消声器在处理高频噪声时主要借助多孔吸声材料降低声能,经过对气流通道形成面积改变获得最佳的消声效果,产生更宽的消声频段。综合分析,利用上述消声器,综合全频原理最大程度降低辐射噪声,逐步提升降噪水平。在制作外板与骨架时选择最优的镀锌钢板,无需利用不锈钢拉铆钉连接孔板与骨架。
3.2固体传声控制
核电厂风机房不直接相邻主控制室,以室内空气交流的方式传递噪声,声级十分低,几乎不需要考虑,但是通过固体传声方式向主控制传递,必须高度重视低频噪声,相当于噪声的2-3dB,必须控制固体传声。对该类传声来讲,通过隔断机组及传递通道的方式达到控制目的,对噪声实施治理。核电厂设备机组之间的连接需要借助阻尼弹簧隔振器,其原理是对设备自身扰力有效减小,进一步凭借基础振动对传递固体噪声进行控制。为了得到较好的隔振效果,利用相对较低的频率,一般借助系统阻尼的方法对振动进行抵制。借助并联螺旋弹簧的方式对低频固体有效降低。
4.结束语
本文对核电生活区的声环境进行监测与评价,基于噪声功能区实施分析,明确典型区域,根据不同评价对生活区环境噪声污染特点整体分析,提出治理噪声的措施。在全面布置测点并长期监测噪声的前提下,开展对噪声环境影响的预测和评价,有利于经济与城市规模的发展。
参考文献
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论文作者:吴国衡
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
标签:噪声论文; 生活区论文; 环境论文; 噪声污染论文; 核电论文; 昼间论文; 声级论文; 《防护工程》2019年12期论文;