EIAN20升级说明Word下载.docx
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由于CGM2009本身无源强估算公式,即便采用CGM2009模型计算,源强估算部分也可采用MC2006推荐的方法算出。
这也是本软件刻意保留MC2006模式的原因。
CGM2009没有提供自身对源强的估算方法,这是一个不足之处。
同样的条件下,CGM2009与MC2006的计算结果,在100m以上相差很小,在50m以内最大差异接近1dB,CGM2009系统偏大。
主要原因:
(1)关于路面纵坡的修正:
CGM2009对全部车型进行,而MC2006则仅对大型车和中型车;
关于对路面的修正方面,CGM2009对全部车型进行,而MC2006仅对小型车修正。
这个原因是导致CGM2009比MC2006预测结果系统性偏小0.5dB左右的主要原因。
在不考虑纵坡和路面修正时,两者的计算结果是十分接近的。
(2)由于CGM2009是单车道模型,而MC2006是多车道模型,两者的计算结果必然存在差异。
因为同一个预测点,采用CGM2009时,对每一车道分别计算后叠加,而预测点到各车道距离显然是不同的;
而MC2006则采用同一套远近车道数据一次算出。
特别对地面吸收效应这个参数的影响很大(近距离时对距离参数很敏感)。
不过这一因素只影响近距离内(30m内)。
另外,2010/6/30后发现,在车流总量小于300车/小时后,MC2006模型明显偏低,不合理,建议此时应使用CGM2009来计算。
原因是交通部模型的不合理性,其附录C1.1中有如下规定:
3距离衰减量ΔL距离的计算:
当行车道上的小时交通量大于300辆/h时,
当行车道上的小时交通量小于300辆/h时,
如上所示,由于在MC2006模型中,距离衰减量在车流量为300前后采用了不同的算式,造成小于300车/hr时距离衰减量急剧增大,因此预测结果明显偏小。
我们认为这是模型不完善的体现,因此这种情况下不宜采用MC2006。
由于这是半经验模型,我们无从推测算式的合理性,也不能变它。
所以,建议在车流总量小于300车/小时情况下,只采用CGM2009的计算结果。
与程序旧版本相比,如果路边地面不是硬地面,而是绿化等软地面,由于考虑了地面吸收效应,路边相同距离处,从地面向上的声级变化应是从小到大再变小,在一定高度处有一个波峰,新版计算结果能体现出这一现象。
具体地说,路边一定距离的建筑,噪声最大不是一楼,而可能是四五楼处(不同距离不一样)。
采用设置一系列不高度署名点的方法,可算出离公路同一距离处的垂直浓度变化(注意:
路边地面为绿化地面)。
下图为EIAN1.2和EIAN2.0的比较。
1.5城轨与铁路交通噪声预测
本部分增加CGM2009中附录A.3的预测计算模型。
用户要求设置每一轨道(每个轨道为单行线)的坐标位置,以及该轨道上的各型号列车的相关参数,以计算任意点或网格点的昼夜等效噪声级Leq值。
对于每一轨道,铁路干线两侧建筑物分布状况不变。
对于每一轨道上的每一种车型:
(1)全天每次运行速度基本不变;
(2)长度及其它外形尺寸基本不变;
(3)全天列车噪声辐射特性基本相同。
要求输入每个轨道的全天的列车车型数量,对每一型车,要求输入参照运行速度,参照点距离,参照点测量值,列车长度,全日通行列数,列车运行速度,以及线路和轨道修正值。
该模型的基本假设是,认为对每种列车车型,已知其在某一种轨道中(参照轨道)中按一定方式运行时已测得某参照点的声级,以此为源强,然后计算出实际轨道中,以实际方式运行时在预测点的噪声。
这里关键是“线路和轨道修正”这个变量的确定。
应根据参照点测量时线路和轨道的情况,与实际运行进线路和轨道的情况,按HJ2.4-2009附录表A.5进行逐项对比,才能确定下来。
路侧状况则与公路路侧定义相同。
1.6其它改进
(1)主要窗口中,在右下角增加了一个保存按钮,用户退出前可按下保存所作修改。
此前保存数据只能使用工具条的中保存按钮,容易直接退出而未保存。
(2)背景图:
一次定义保存后,每次打开时自动导入。
2.算法修改说明
2.1飞机计权等效连续感觉噪声级
飞机计权等效连续感觉噪声级,计算公式改动:
原式为:
改为新导则公式(3):
2.2户外声传播基本式
L(r)=Lref(r0)-(Adiv+Aatm+Abar+Aexe)
即预测点的声级,等于参考点(离源较近点)的声级减去声级衰减总量。
声级的衰减总量包括几何发散衰减、遮挡物衰减、空气吸收衰减和附加衰减四部分。
附加衰减中含有地面效应。
改为新导则公式(5):
Lp(r)=Lp(r0)-(Adiv+Aatm+Abar+Agr+Amisc)
新导则中地面效应(Agr)单独作为一项,并将附加衰减(Aexe)一项,改为其它多方面效应(Amisc)(不含地面效应)。
2.3指向性点声源几何发散衰减公式
原式采用指向性因数Q表示指向性,公式:
L(r)=LW+10lg[Q/(4πr2)]
上式展开为:
L(r)=LW-20lg(r)+10lg(Q)-11
新导则公式(14)为:
Lp(r)θ=LW-20lg(r)+Dθ-11
Dθ为θ方向上的方向性指数,Dθ=10lg(Rθ)=10lg(Iθ/I)。
I为所有方向的平均声强,Iθ为为θ方向上的平均声强。
实际上Rθ=Q是同一个参数,可用球面积除以θ方向包络面来表示,即:
Iθ/I=S球/Sθ。
对于自由空间,Q=1,半自由空间Q=2,1/4自由空间Q=4,1/8自由空间Q=8;
其它空间,由S球/Sθ算出。
所以这两个公式实际上完全相同,即新导则并没有改变。
2.4有限长线声源公式
这个公式新版导则没有改变。
但新导则式(17):
是错误的,正确应为:
2.5面声源公式
原只有水平面声源,新导则增加了垂直面声源。
但由于声波不受重力影响,所以垂直面源实际等同于水平面源,只需将面源和预测点转一下角度即可。
新导则垂直声源如下图所示(要求b>
a,图中虚线为实际衰减量):
要求的简化算法为:
r<
a/π时,Adiv≈0;
几乎不衰减
a/π<
b/π时,距离加倍时Adiv≈3;
类似线声源(Adiv≈10lg(r/r0))
r>
b/π时,距离加倍时Adiv≈6;
类似点声源(Adiv≈20lg(r/r0))
本软件对垂直面声源也采用数值积分叠加,而不采用以上近似法。
但旧版中积分式中方向性指数缺省为1,新版均改为2(半自由空间)。
2.6空气吸收衰减(Aatm)公式
此公式只有分母由100改为1000,但旧导则吸收系数是每100m,现改为1000m,所以实际没有变化。
吸收系数表新旧有所不同。
但原表是系统的,列出了各种温度及湿度下的数据,而新导则只给出湿度为70%下10、20、30三种情况和温度为15度下湿度为20\50\80三种情况,显然无法直接应用。
目前暂时只能仍用旧导则数据。
2.7地面效应衰减公式
前版软件中,地面效应是作为附加衰减(Aexc)中的一部进行计算,需考虑地面附加衰减的条件:
(1)预测点距声源50m以上;
(2)声源(或声源的主要发声部位)距地面高度和预测点距地面高度的平均值小于3m;
(3)声源与预测点之间的地面被草地、灌木等覆盖(软地面)。
若不满足上述条件,则不考虑地面效应。
地面效应引起的附加衰减量按下式计算:
Agr=5lg(r/r0)
不管传播距离多远,地面效应引起的附加衰减量的上限为10dB。
如果在声屏障和地面效应同时存在的条件下,声屏障和地面效应引起的衰减量之和的上限为25dB。
新版导则,疏松地面(软地面)或大部分为疏松地面的混合地面,在预测点仅计算A声级前提下,地面效应引起的倍频带衰减公式为新导则公式(23):
2.8厚屏障的双绕射声程差公式
这个内容为新导则增加的:
双绕射声程差计算出后,按GB/T17247.2中的Dz计算屏障衰减Abar。
只适用于点声源。
双绕射体若为有限长,同样具有三个声程差。
单绕射最大衰减取20dB,双绕射最大衰减取25dB。
计算了屏障后,不再考虑地面效应衰减。
对于线源(公路等)的屏障衰减,不按以上方法,而有专门方法计算。
EIANver2.0中仍未用于双绕射。
2.9绿化林带衰减
原导则为:
注意这里仅指绿化林高度可以形成声屏障情况下的声衰减,一般要求绿化林高于声线1米以上。
如果是草地、矮灌木等绿地,则作为地面附加衰减考虑。
绿化林带并不是有效的声屏障。
密集的林带对宽带噪声典型的衰减量是每10m衰减1~2dB(A);
取值的大小与树种、林带结构和密度等因素有关。
密集的绿化林带对噪声的最大衰减量一般不超过10dBA.。
改为:
按500Hz考虑。
<
10m,不衰减。
10~20m,衰减量取1dB,>
=20m时,按0.06/m。
最大取10dB。
2.10工业噪声预测方法
公式没有改变。
但对于室内声源的室外虚源,如果预测点P离该墙体的距离小于墙体最长边b的3倍内,则虚源不能作为点源,应当作面源,数值积分示出。
2.11公路交通噪声预测模式
这一块改变较大。
新模式接近于交通部规范的2006版,但细节考虑上有所不同。
由于新导则中没有关于由车流量推导出车速、声源强度的公式,这一部分仍可参照交通部规范2006版。
但模式主体已采用新导则。
a)第I类等效声级的预测模式
(A.12)
式中:
——第I类车的小时等效声级,dB(A);
——第I类车在速度为Vi(km/h);
水平距离为7.5m处的能量平均A声级,dB(A);
Ni——昼间、夜间通过某个预测点的第I类车平均小时车流量,辆/h;
r——从车道中心线到预测点的距离,m;
7.5m;
Vi——第I类车平均车速,km/h;
T——计算等效声级的时间,1h;
ψ1、ψ2——预测点到有限长路段两端的张角,弧度。
——由其它因素引起的修正量,dB(A),
=
1-
2+
3
1=
坡度+
路面
2=Aatm+Agr+Abar+Amisc
1——线路因素引起的修正量,dB(A);
坡度——公路纵坡修正量,dB(A);
路面——公路路面材料引起的修正量,dB(A);
2——声波传播途径引起的衰减量,dB(A);
3——由反射等引起的修正量,dB(A)。
b)总车流等效声级
若预测点受多条道路影响,应叠加。
A2.2修正量和衰减量的计算
A2.2.1线路因素引起的修正量
1
a)纵坡修正量(
坡度)
b)路面修正量(
路面)
注意:
关于这两项修正,本导则修正方式和内容均与交通部规范2006版不同,交通部是对源强进行修正,且只对小型车修正,这是导致两者预测计算不同的主要原因。
A2.2.2声波传播途径引起的衰减量
2
a)障碍物衰减量Abar
声屏障衰减量(Abar)计算(式A.18)
式中,f声波频率,Hz。
公路中可取500计算A声级衰减量。
C为声速,340m/s。
为声程差,m。
有限长声屏障也用上式计算,但再根据遮蔽角进行修正。
需要注意的是:
对所有线声源屏障衰减量的计算,全部采用式(A.18)计算,不再采用HJ/T2.4-1995图6和HJ/T2.4-2009图A.5来查找,也不再采用公路建设项目环境影响评价规范1996版附录E1图E1-4查找。
高路堤或低路堑声影区衰减量计算
计算出声程差后,直接采用式(A.18)计算,不再采用图A.5来查找了。
农村房屋附加衰减量估值
b)Aatm、Agr、Amisc衰减项计算。
按常规方式。
A2.2.3由反射等引起的修正量
城市道路交叉路口噪声增加量,暂不由程序计算,用户可自行根据实际情况对个别敏感点增加(按导则表A.4)。
两侧建筑物的反射修正量,如果用户已定义有建筑物,则此反射增量程序计算时已考虑了。
2.12公路噪声源强的估算
关于各类车型的单车行车速度,和在该速度下单车行驶辐射噪声级,这两个重要的参数,新导则中并没有给出相应的算法,这是新导则的重大缺陷之一。
那么这两个参数认为可以由用户自行决定(比如类比测量)输入。
另外也提供了用车流量估算的方法,这个方法来自于交通部规范2006版附录C.1.1:
1车速
1)公式计算法
车速计算参考公式如式(C.1.1-1)和(C.1.1-2)所示:
(C.1.1-1)
(C.1.1-2)
i—第i种车型车辆的预测车速,km/h;
当设计车速小于120km/h时,该型车预测车速按比例降低;
ui—该车型当量车数;
ηi—该车型的车型比;
—单车道车流量,辆/h;
—其他两种车型的加权系数。
k1、k2、k3、k4分别为系数,按表C.1.1-1取值。
表C.1.1-1车速计算公式系数
车型
k1
k2
k3
k4
mi
小型车
-0.061748
149.65
-0.000023696
-0.02099
1.2102
中型车
-0.057537
149.38
-0.000016390
-0.01245
0.8044
大型车
-0.051900
149.39
-0.000014202
-0.01254
0.70957
车型分小、中、大三种,车型分类标准见表C.1.1-2。
车型比应按可行性报告中提供的交通量调查结果确定。
表C.1.1-2车型分类标准
汽车总质量
小型车(S)
3.5t以下
中型车(M)
3.5t以上~12t
大型车(L)
12t以上
注:
小型车一般包括小货、轿车、7座(含7座)以下旅行车等;
大型车一般包括集装箱车、拖挂车、工程车、大客车(40座以上)、大货车等;
中型车一般包括中货、中客(7座~40座)、农用三轮、四轮等。
大型车、小型车以外的车辆,可按相近归类。
2)根据项目直接影响区相似公路车辆运行状况分析确定车速。
2单车行驶辐射噪声级Loi
1)第i种车型车辆在参照点(7.5m处)的平均辐射噪声级(dB)Loi按下式计算:
右下角注S、M、L——分别表示小、中、大型车;
Vi——该车型车辆的平均行驶速度,km/h。
在这里,由于上三式中修正项已由
1负责,不再使用。
2.13城轨、铁路噪声预测模式
改为新导则推荐模式。
A3.1城市轨道交通运输噪声预测模式
A3.1.1预测点列车运行噪声等效声级计算模式:
——预测点列车运行噪声等效声级,dB(A);
T——预测时段内的时间,s;
m——T时段内通过的列车数,列;
tj——j列车通过时段的等效时间,s;
lj——j列车长度,m;
vj——j列车运行速度,m/s;
d——预测点到轨道中心线的水平距离,m;
LP,j——预测点j列车通过时段内的等效声级,按车(A.24)计算,dB(A);
LP0,j——参考点j列车通过时段内最大垂向指向性方向上的噪声辐射源强,dB(A);
Cj——j列车噪声修正量,dB(A);
C1j——j列车车辆、线路条件及轨道结构等修正量,dB(A);
Cvj——j列车速度修正量,dB(A);
Ct——线路和轨道结构的修正量,dB(A);
Cθ——垂向指向性修正量,dB(A);
A——声波传播途径引起的衰减量,dB。
A.3.1.2修正量计算
A.3.1.2.1速度修正量计算(Cv)
Cv=30lg(v/v0)
v0、v分别为列车运行的参考速度和运行速度,km/h。
v0取值和Lp0,j获取时的车速有关。
A.3.1.2.2线路和轨道结构的修正量(Ct)
按表A.5取。
表A.5Ct值表
序号
线路条件
修正量/dB(A)
弯导(半径≤500m)
相对直线轨道噪声级高3~8
岔道
相对直线轨道噪声级高4
坡道
相对直线轨道噪声级高2
4
混凝土高架桥结构(8m)
相对地面轨道噪声级高7~10
5
混凝土隧道结构
相对地面线路噪声级高7~10
6
扣件
弹性扣件可降低噪声级3~5
7
混凝土枕
相对枕木噪声级高2~4
8
混凝土整体道床
相对碎石道床噪声级高2~4
9
长钢轨和短钢轨
长钢轨比短钢轨噪声级低4~6
10
连续焊接钢轨
可降低3
11
车轮未磨平、表面粗糙、不圆
提高3~5
12
车轮加阻尼及车身带裙板
降低10~12
13
弹性车轮
降低10~20
注根据声波叠加原理,若同时存在几种修正时,一般只取最大值。
以上修正和LP0,j获取时的条件有关。
A.3.1.2.3垂向指向性修正量(Cθ)
列车噪声辐射的垂向指向性修正量(Cθ),可按下式计算:
当-10°
≤θ<
24°
时,
Cθ=-0.012(24-θ)1.5(A.29)
当24°
50°
Cθ=-0.075(θ-24)1.5(A.30)
式中,θ——声源到预测点方向与水平面的夹角,度。
A.3.1.2.4几何发散衰减(Adiv)的计算
式中,d0为源强的参考距离,m;
d为预测点到轨道中心线的距离,m;
l为列车长度,m。
A.3.1.2.5其他衰减
Aatm、Abar、Amisc计算参考A.2。
2.14机场噪声预测模式
这一部分对与EIAN1.2中所用模式相对比基本相同,但在修正项方面有所增加,比如增加飞行路径的发散等。
这部分EIAN2.0仍未做改进。
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