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
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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:
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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。