ГОСТ Р 53187-2008 Акустика. Шумовой мониторинг городских территорий

Акустика

ШУМОВОЙ МОНИТОРИНГ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальныхстандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ), Балтийским государственным техническим университетом «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова(БГТУ), ГПУ«Мосэкомониторинг»

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 «Акустика»

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2008 г. № 638-ст

4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемоминформационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра(замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликованов ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общегопользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию иметрологии в сети Интернет

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2009-12-01

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет основные понятия и величины, применяемые при мониторингешума, устанавливает показатели и правила проведения шумового мониторинга при комплексном воздействии всех источников шума, а также при воздействии отдельных подвижных и стационарных источников. Кроме того, стандарт содержит указания по составлению оперативных шумовых карт городскихтерриторий.

Подвижные источники шума включают средства автодорожного, рельсового и авиационноготранспорта. К стационарным источникам шума относят потоки автотранспорта улично-дорожной сети, долгосрочные (функционирующие не менее года) промышленные предприятия, энергетические и прочие неподвижные объекты.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12090-80 Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 17187-81 Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 22283-88 Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки иметоды его измерения

ГОСТ 31295.1-2005 (ИСО 9613-1:1993) Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 1. Расчет поглощения звука атмосферой

ГОСТ 31295.2-2005 (ИСО 9613-2:1996) Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2. Общий метод расчета

ГОСТ 31296.1-2005 (ИСО 1996-1:2003) Шум. Описание, измерение и оценка шума наместности. Часть 1. Основные величины и процедуры оценки

ГОСТ 31296.2-2006 (ИСО 1996-2:2007) Шум. Описание, измерение и оценка шума наместности. Часть 2. Определение уровней звукового давления

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, ипосоответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Общие понятия, используемые при описании городского шума

3.1.1 шум в окружающей среде (environmental noise): Нежелательный или вредный наружныйшум, создаваемый в результате деятельности человека, в том числе шум, излучаемый подвижными(средства дорожного, рельсового, авиационного транспорта) и стационарными (потоки автодорожноготранспорта, промышленные предприятия, энергетические и пр. объекты) источниками шума.

3.1.2 общий шум (total sound): Шум в данной ситуации в данное время, обычно состоящий из шумаразличных источников, расположенных как далеко, так и близко.

3.1.3 шум отдельного источника (specific sound): Часть общего шума, которая может быть определена и приписана заданному источнику шума.

3.1.4 прерывистый шум (intermittent sound): Шум, возникающий на определенных регулярныхили нерегулярных интервалах, продолжительность которых составляет 1 с и более.

Пример - Шум автомобиля при редком транспортном потоке, шум поезда, пролетающего самолета, воздушного компрессора.

3.1.5 импульсный шум (impulsive sound): Шум, состоящий из одного или ряда звуковых сигналов(импульсов), длительностью менее 1 с.

Примечания

1 В соответствии с ГОСТ 12.01.003 и [1]к импульсным шумам относят сигналы длительностью менее 1 с, уровни звука А которых, измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно»шумомера по ГОСТ 17187, различаются между собой на 7 дБА и более. При таком значении разности сигналы длительностью от 0,2 до 1 с не могут быть отнесены ни к импульсным шумам в силу установленных ГОСТ 17187 временных характеристик шумомера, ни к прерывистым ввиду их малой длительности. Для устранения возникающего противоречия необходимо уменьшить указанный числовой критерий до 2 дБА (см. [2]).Однако при таком снижении числового критерия можно отнести к импульсному шуму также отдельные виды прерывистых и колеблющихсяшумов. Поэтому данный критерий, несмотря на его очевидную практичность, исключен из определения импульсного шума.

2ВГОСТ 31296.1 дано отличное от принятого в отечественной практике определение импульсного шума ивыделено три категории источников импульсного шума: источник импульсного шума высокой энергии, источник высокоимпульсного шума и источник с регулярным импульсным шумом. На городских территориях встречаются, как правило, две последние категории источников импульсного шума. Источники импульсного шума высокой энергии в типичных условиях на городских территориях отсутствуют.

3.1.6 тональный шум (tonal sound): Шум, характеризуемый единственной частотой или узкополосными компонентами, различаемыми на слух на фоне общего шума.

Примечание - На практике шум считают тональным, если при измерениях в третьоктавных полосах частот превышение уровня звукового давления в одной полосе над соседними больше или равно 10 дБ.

3.1.7 шум с превалированием низких частот (sounds with strong low-frequency content): Шум, вкотором звуковая энергия сосредоточена в основном в диапазоне частот от 22,5 до 180 Гц.

Примечания

1 На практике к данному виду шума относят шумы, для которых уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 31,5 до 125 Гц существенно (на 10 дБ и более) превышают уровни звукового давления в октавных полосах более высокого диапазона частот.

2ВГОСТ 31296.1 шум с превалированием низких частот рассматривается в диапазоне от 5 до 100 Гц (имеются в виду среднегеометрические частоты третьоктавных полос по ГОСТ 12090). Однако настоящий стандарт не распространяется на область инфразвуковых частот.

3.1.8 шумовой мониторинг (noise monitoring): Комплексная система наблюдения за шумом вокружающей среде, оценки и прогноза изменения шумового состояния окружающей среды в связи схозяйственной деятельностью человека.

3.1.9 оперативная шумовая карта (strategic noise map): Карта местности или план ограниченнойтерритории с нанесенными на нее данными о шумовой обстановке, позволяющая, оценить комплексноевоздействие шума от всех источников на данной территории, воздействие шума от отдельных источников, а также прогнозировать суммарные воздействия шума для такой территории.

3.1.10 зона акустического дискомфорта (acoustic discomfort zone): Область территории, накоторой показатели шума в окружающей среде превышают предельные значения.

3.2 Уровни

Примечание - Для уровней, определенных в 3.2.1-3.2.6, должны быть указаны частотные характеристики или полосы частот, а также временные характеристики шумомера.

3.2.1 уровень звукового давления L, дБ (sound pressure level): Величина, равная десяти десятичным логарифмам квадрата отношения среднеквадратичного звукового давления, измеренного пристандартных временной и частотной характеристиках измерительной системы, к опорному звуковомудавлению.

Примечания

1 Звуковое давление выражают в паскалях (Па).

2 Опорное звуковое давление равно 20 мкПа.

3Частотные и временные характеристики измерительной системы - по ГОСТ 17187, ГОСТ 17168.

3.2.2 корректированный уровень звукового давления (frequency-weighted sound pressure level): Уровень звукового давления, корректированный по заданной частотной характеристике шумомера.

Примечание - Корректированный уровень звукового давления называют уровнем звука с указаниемчастотной характеристики шумомера и выражают в децибелах также с указанием частотной характеристики шумомера. Например, корректированный по частотной характеристике А уровень звукового давления называютуровнем звука A L_A и выражают в дБА, корректированный по частотной характеристике С - уровнем звука С L_С и выражают в ДБС.

3.2.3 максимальный уровень звука A L_Amax, дБА (maximum А-weighted sound pressure level): Наибольший уровень звука А на заданном временном интервале.

Примечание - На практике максимальный уровень звука А соответствует, как правило, уровню 1 % превышения по ГОСТ 31296.1.

3.2.4 уровень звукового воздействия L_E, дБ (sound exposure level): Величина, равная десятидесятичным логарифмам отношения дозы шума на заданном временном интервале или продолжительности звукового события к опорному значению дозы шума.

Примечания

1 Уровень звукового воздействия рассчитывают по формуле

где Е - доза шума на временном интервале Т, (Па)²·с;

Е₀ - опорное значение дозы шума, равное квадрату опорного звукового давления 20 мкПа, умноженному на опорное время 1 с [Е₀ = 400 (мкПа)²·с].

Дозу шума рассчитывают по формуле

где р(t) - мгновенное звуковое давление, Па.

2 Подразумевается, что время интегрирования равно временному интервалу T и может не указываться. Но при измерениях уровня звукового воздействия на заданном интервале время интегрирования должно указываться. Измеренное значение обозначают L_ET.

3Приопределении уровня звукового воздействия звукового события должна быть определена физическая природа события.

3.2.5 корректированный уровень звукового воздействия (frequency-weighted sound exposure level): Уровень звукового воздействия, корректированный по заданной частотной характеристике шумомера.

Примечание - Корректированный уровень звукового воздействия называют уровнем звукового воздействия с указанием частотной характеристики шумомера и выражают в децибелах также с указанием частотной характеристики шумомера. Например, корректированный по частотной характеристике A уровень звукового воздействия называют уровнем звукового воздействия А и выражают в дБА.

3.2.6 эквивалентный уровень звукового давления L_eq, дБ (equivalent sound pressure level): Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения квадрата среднеквадратичного звукового давления на заданном временном интервале, измеренного при стандартной частотной характеристике измерительной системы, к квадрату опорного звукового давления.

Примечания

1 Эквивалентный уровень звука А рассчитывают по формуле

где p_A(t) - мгновенное корректированное по частотной характеристике А звуковое давление в момент времени t;

p₀ - опорное звуковое давление, равное 20 мкПа.

2 Эквивалентный уровень звука А выражают в дБА.

3 Эквивалентный уровень звукового давления также называют усредненным по времени уровнем звукового давления (например, усредненный уровень звука А).

4 Эквивалентный уровень звука А может быть вычислен по уровню звукового воздействия А, измеренному на временном интервале T, с помощью формулы

где T₀ = 1 с.

3.3 Временные интервалы

3.3.1 продолжительность измерения (measurement time interval): Временной интервал, в течение которого проводят единичное (однократное) измерение.

3.3.2 интервал наблюдения (observation time interval): Временной интервал, в течение которогопроводят серию измерений.

3.3.3 опорный временной интервал (reference time interval): Временной интервал, в течениекоторого проводят определение (оценку) величины, характеризующей шум.

Примечания

1 Опорный временной интервал может быть установлен так, чтобы он охватывал интервалы типичной деятельности людей и изменения в работе источников шума. Опорные временные интервалы могут представлять, например, часть дня, день или неделю.

2Дляразличных опорных временных интервалов могут устанавливаться различные уровни или набор уровней шума.

3.3.4 долгосрочный временной интервал (long-term time interval): Временной интервал, на котором усредняется или оценивается шум нескольких опорных временных интервалов.

Примечание - Долгосрочные временные интервалы обычно устанавливаются компетентными органами для долгосрочного оценивания и планирования землепользования и представляют значительные части года (например три месяца, шесть месяцев, год).

3.4 Оценки

3.4.1 коррекция (adjustment): Любая величина, положительная или отрицательная, постояннаяили переменная, которую прибавляют к прогнозируемому или измеренному уровню, чтобы учесть происхождение шума, характер источника шума, влияние времени суток.

Примечание - Под прогнозируемым уровнем понимают уровень, определенный расчетным путем, исходя из плана рассматриваемой территории с нанесенными на нем существующими или планируемыми строениями и источниками шума, а также сведений о времени, режимах работы и соответствующих им шумовых характеристиках источников шума. Расчет выполняют в соответствии с методами, установленными национальными, межгосударственными и международными техническими документами (например, ГОСТ 31295.1, ГОСТ 31295.2, [3],[4],[5]).

3.4.2 оценочный уровень (rating level): Величина, полученная с применением коррекции к прогнозируемому или измеренному уровню и используемая для оценки шума посредством сравнения спредельным значением.

Примечание - Оценочные уровни рассчитывают, исходя из измеренного или прогнозируемого уровня на различных опорных временных интервалах, а коррекции прибавляют, чтобы учесть тональность и импульсность шума, вид источника шума, специфику воздействия шума в течение суток и привести эквивалентный уровень звукового давления к опорному временному интервалу, равному части суток или одним суткам.

3.4.3 показатель шума (noise indicator): Оценочный уровень для описания шума в окружающейсреде.

Примеры:

1 Дневной оценочный уровень звука A

2Вечерний оценочный максимальный уровень звука A

3Ночной оценочный уровень звукового давления

4 Комбинированный суточный оценочный уровень звука A

3.4.4 предельное значение (limit value): Значение оценочного уровня, превышение которого требует применения мер по снижению воздействий шума.

Примечание - Предельные значения могут быть разными для разных видов источников шума (автодорожный, рельсовый, авиационный, промышленный и пр.), для разной среды и разной чувствительности населения к шуму. Предельные значения могут быть различными для существующих и для новых условий в будущем (где естьизменение в ситуации относительно источника шума или использования среды).

4 Общие положения

4.1 Различают два вида мониторинга:

-мониторинг общего шума, т.е. комплексного воздействия шума различного происхождения;

-мониторинг отдельных источников шума.

Мониторинг комплексного воздействия шума различного происхождения выполняют с цельюисключения, предупреждения или снижения вредного воздействия шума на человека и окружающуюсреду. Для этого на базе единых методов контроля шума проводят составление оперативных шумовыхкарт на территории города, на основе которых выявляют зоны акустического дискомфорта и разрабатывают организационные, технические и строительные мероприятия по защите населения от шума.

Мониторинг отдельных источников шума проводится для аналитической оценки обстановки, выявления тенденций и динамики развития ситуации с целью обоснования мероприятий по защите населения города от шума, а также в местах, где действует отдельный вид источника шума или шум источникаопределенного вида существенно (на 10 дБ и более) превышает шум, создаваемый остальными источниками.

4.2 Основными характеристиками шума для целей мониторинга являются оценочные уровни звука А, определяемые по эквивалентному и максимальному уровням звука А отдельно для дневного времени -  вечера -  и ночи -  а также комбинированные суточныеоценочные уровни звука в периоде «день-вечер-ночь» - . Для оценки тонального шума ишума с превалированием низких частот наряду с указанными величинами должны быть использованытакже соответствующие оценочные уровни звукового давления в октавных полосах частот .

Примечания

1Целесообразность выделения периода вечернего времени из дневного времени вызвана необходимостьюсоздания более спокойных с акустической точки зрения, условий для отдыха в вечерние часы в интересах значительных по численности групп населения (дети дошкольного возраста, пожилые и больные люди, инвалиды). Введение периода вечернего времени продолжительностью 2-4 ч принято в качестве обязательного требования в Европейской директиве [6].

2Необходимость использования максимального уровня звука А диктуется требованием санитарных норм [1]оценивать непостоянный шум одновременно по эквивалентному и максимальному уровню звука А. Аналогично, поскольку знания уровня звука А недостаточно для оценки тонального шума и шума с превалированием низких частот, для данных видов шума необходимо оценивать также эквивалентные уровни звукового давления в октавныхполосах частот, в которых сосредоточена основная энергия шума.

4.3 Значения показателей шума, указанных в 4.2, определяют на опорном временном интервале(часть дня, день, неделя) и долгосрочном временном интервале (квартал, полугодие, год). Соответствующие значения устанавливают расчетом, либо измерениями в месте проведения мониторинга.

Результаты измерения и расчета должны включать в себя неопределенность используемых для ихполучения методов измерения и расчета. Неопределенность измерений определяют по ГОСТ 31296.2 или по результатам статистической обработки представительной выборки измерений с применениемдоверительной вероятности 0,95 (прибавление к измеренному значению расширенной неопределенности 2σ_t, где σ_t - соответствует суммарной стандартной неопределенности по ГОСТ 31296.2, см. также [7]).

4.4 Для оценки шума должны быть определены предельные значения суточных  и ночных показателей шума ,а при необходимости также аналогичных дневных  и вечерних  показателей для общего шума и шума отдельных категорийисточников (автомобильного, рельсового транспорта, авиационного шума вблизи аэропортов и трассполетов воздушных судов, шума в окрестностях промышленных зон). Сопоставление фактических илипрогнозируемых значений показателей шума (с учетом неопределенности по 4.3) с предельными значениями позволит выявить нарушения установленных требований к шуму и выделить источники шума, ответственные за установленное нарушение.

4.5 По средним за год значениям суточных и ночных показателей шума, а при необходимости также дневных и вечерних показателей шума и их предельным значениям составляют оперативные шумовые карты распределения шума на территории и выделяют на них зоны акустического дискомфорта суказанием числа людей, подвергающихся воздействию шума в таких зонах, или числа расположенных вних жилых единиц.

5 Определениепоказателей шума и их предельных значений

5.1 Оценочные уровни звука A ,  и  являются эквивалентными уровнями звука А, определенными расчетом или измерениями, с учетом коррекции на происхождение шума и характер источника шума в соответствии с ГОСТ 31296.1 на опорных интервалах, соответствующих дневному времени длительностью d = 16 - е ч, вечернему времени длительностью е ч и ночному времени длительностью n = 8 ч. Оценочные уровни звука А рассчитывают по формулам:

где ,  и  - эквивалентные уровни звука А, измеренные или рассчитанные приработе j-го источника шума в течение i-го временного интерваласоответственно в дневной, вечерний и ночной периоды времени, дБА;

 - время работыj-го источника шума на i-м временном интервале соответственно в дневной, вечерний и ночной периоды времени (суммарное время работы каждого источника шума  в течение опорного интервала может быть равно или менее 16 - е ч для дневного (k = d), е ч длявечернего и 8 ч для ночного (k = n) времени суток, ч;

K_j - коррекция дляj-го источника шума (вида шума), принимаемая по таблице 1 в зависимости от происхождения и характера источника шума, дБА;

N - число временных интервалов на данном опорном интервале;

N_i - число одновременно действующих источников шума на i-м временном интервале.

Значение продолжительности вечернего времени принимается решением местных компетентныхорганов равным 4 ч, 3 ч или 2 ч, т. е. соответственно с 19 до 23 ч, с 20 до 23 ч или с 21 до 23 ч. При необходимости местные компетентные органы могут принять решение также об изменении границ опорных интервалов.

Примечание - Выбор продолжительности вечернего времени и границ опорных интервалов определяется климатическими условиями и сложившимся распорядком дня на контролируемой территории. Так, например, для такого мегаполиса, как Москва, наиболее приемлемой продолжительностью вечернего времени являетсяпериод с 21 ч до 23 ч (е = 2 ч) [8].

Таблица 1 - Типичные коррекции для категории источников шума

5.2 Комбинированный суточный оценочный уровень звука A  вычисляют по значениям показателей ,  и  no формуле

где K_e и K_n - коррекции на вечерние и ночные часы, принимаемые по таблице 1, дБА

5.3 Показатели шума на недельном опорном интервале определяют усреднением уровней ,  и  по формуле

 - соответствующие оценочные уровни за i-й день недели, дБA;

N - число усредняемых величин (в данном случае N = 7 дней).

Все результаты расчетов округляются до 0,1 дБ.

Показатели шума на долгосрочном временном интервале (три месяца, полгода, год) вычисляюттакже с помощью формулы (5), в которой под понимают выборочные значения уровней , и  на соответствующем долгосрочном временном интервале, под N - объем выборки.

Пример - При вычислении полугодовых и годовых уровней под  понимают значенияуровней ,  и , усредненные за три месяца, N = 2 и N = 4 соответственно.

Долгосрочные уровни  вычисляют по соответствующим долгосрочным уровням ,  и  по формуле (4). Полученный результат, а также значения уровней ,  и  после вычисления  округляют до целых децибел.

5.4 Оценочные максимальные уровни звука A ,  и  на опорных интервалах определяют, исходя из максимальных уровней звука A ,  и  измеренных, или рассчитанных на опорных интервалах, соответствующих дневному, вечернему и ночному времени, с учетом коррекции на характер источника шума, по формуле

где  -максимальный уровень звука A, измеренный или рассчитанный при работеi-го источника шума на k-м опорном интервале, дБA;

K_j - коррекция на характерj-го источника шума, принимаемая по таблице 1, дБА.

Комбинированный суточный оценочный максимальный уровень звука A  принимают равным наибольшему из значений оценочных максимальных уровней звука A ,  и , определенных на опорных интервалах в течение суток. Максимальные уровни показателей шума, ,  и  на недельном и долгосрочных опорных интервалах вычисляют по оценочным максимальным уровням звука А с помощью формул (5) и (4) соответственно с округлением полученных результатов по 5.3.

5.5 Для тонального шума и шума с превалированием низких частот вычисляют также оценочные уровни звукового давления , ,  в октавных полосах частот по формулам (1)-(3) с заменой в них эквивалентных уровней звука A ,  и  на эквивалентные октавные уровни звукового давления ,  и , полученные расчетом или измерениями в октавных полосах частот, содержащих выраженные тональные составляющие или в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63 и 125 Гц (для шума с превалированием низких частот). Комбинированные суточные уровни звукового давления  в октавных полосах частот на опорных интервалах и долгосрочные уровни звукового давления в октавных полосах частот вычисляют по оценочным уровням звукового давления в октавных полосах частот с помощью формул (4) и (5) с округлением полученных