🌿 建筑设备噪声——简化(概查)方法:手持声级计、麦克风扫掠、房间内三次测定

环境 PN-EN ISO 10052

三句话速览

一种简化的现场方法:用手持声级计测量并人工扫掠麦克风,在房间角落附近作一次测定、在混响场内作两次,结果作能量平均并直接以 A 计权或 C 计权声级给出。该检测依据 PN-EN ISO 10052:2021-12;适用范围:住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间。整个程序共 11 个步骤;主要用于:受理住户对通风、热力站、热泵、气压给水装置或电梯噪声的投诉——在容积不超过 150 m³ 的住宅内快速测量、在决定是否用精密方法作完整检验之前,对建筑声学性能所作的筛查性检验、核查调整或更换设备的效果:前后两次测量,用同一方法和同样的参数进行。

要点速览

  • 标准: PN-EN ISO 10052:2021-12
  • 类别: 环境
  • 操作步骤数: 11
  • 方法的类别: 简化方法(概查,survey)——设备噪声的工程级对应者是 ISO 16032,隔声的是 ISO 16283-1、-2 和 -3
  • 适用范围: 住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间
  • 测量方式: 手持声级计,在房间空间内人工扫掠麦克风

概述

该标准同时规定了四件事的现场简化测量方法:房间之间的空气声隔声、楼板的撞击声隔声、外墙的空气声隔声,以及房间内由建筑设备所产生的声级。本条目涉及其中最后一项应用——设备噪声,因为在波兰正是它与精密方法一同被援引。这些方法适用于住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间。对隔声而言,结果与频率有关(倍频程带),并按 ISO 717-1 和 ISO 717-2 换算为单值评价量;对建筑设备噪声而言,结果直接以 A 计权或 C 计权声级给出——不经频谱上的中间计算。

简化在哪里、又付出什么代价。标准的引言把话说得很直白:概查方法的做法在于用手持声级计并在房间空间内人工扫掠麦克风来简化房间内声压级的测量,而对混响时间的修正既可以从表值估计,也可以基于测量。代价是不确定度——标准保留说明,用简化方法得到的测量其不确定度从一开始(先验地)就大于与之对应的工程级方法所固有的不确定度,并且自己指明了那些方法:隔声用 ISO 16283-1、-2 和 -3,建筑设备噪声用 ISO 16032。概查方法可以用于建筑声学性能的筛查性检验,但并非为测量建筑构件的声学性能而设。

何时用简化方法、何时用精密方法。在日常实践中,简化方法是首选:在住宅和尺寸相当的房间内、在受理投诉时、在设备调整后核查时、在对整栋建筑作筛查时、在噪声水平明显偏离容许值时,以及在以 A 计权声级给出结果就够用时。人们选用它还因为它快而便宜——一台仪器、一个人、每个房间几分钟。按 PN-EN ISO 16032 的精密方法则在简化方法不再够用时选用:在争议和验收案件中、在结果接近容许值时、在噪声与本底之差很小或声级很低时、在需要辨明频谱性质(纯音成分、低频成分)时,以及在房间超过 150 m³ 时——因为那时简化方法根本已在其适用范围之外,而精密方法可达约 300 m³。建筑技术研究所(ITB)在比较两种方法时,还指出了一个决定取舍的实际差别(关于编号的说明:「2004 年版」是欧洲的 EN/ISO 文件,「PN-EN ISO 10052:2005(U)」是它以认可方式作出的波兰采用本,而「PN-EN ISO 10052:2007」是带译文的国家版本;这是同一份文件的三种形态,而不是三份不同的标准):在简化方法中——按 PN-EN ISO 10052:2005(U) 版的措辞——测量结果根本不作因本底噪声影响而来的修正,而当噪声级与本底级之差小于 6 dB 时,须在报告中声明结果受本底噪声影响并带有未知的误差。精密方法在这种情况下会作本底修正,并仍然给出可用的结果。因此,如果在踏勘阶段就看出设备勉强高出本底,简化方法不会导出结论。

在波兰法规中的位置。技术条件条例的附件 1 在自 2024 年 8 月 1 日起生效的措辞中,于 § 326 第 1 款以及 § 326 第 4 款处同时援引两份测量标准:PN-EN ISO 10052:2007「Metoda uproszczona」[简化方法] 和 PN-EN ISO 16032:2006「Metoda dokładna」[精密方法],而房间内声级的容许值则取自 PN-B-02151-2:2018-01。条例并未把各类情形在两种方法之间划分——取舍的决定属于实验室和委托方,而取舍的理由应写入检测报告。

标准的状态与版本的陷阱。现行版本是 PN-EN ISO 10052:2021-12(采用 EN ISO 10052:2021 和 ISO 10052:2021):英文本于 2021 年 12 月 21 日出版(46 页),波兰文本于 2023 年 11 月 20 日出版(40 页),KT 253 建筑声学。它取代了 PN-EN ISO 10052:2007(2007 年 5 月 29 日出版,2021 年 12 月 21 日撤销)连同其附加件 A1:2010。实用提示:技术条件的附件 1 至今仍援引已撤销的 PN-EN ISO 10052:2007——实验室必须自觉裁定自己使用哪一版,并把这一点写入检测报告。该标准的第二版与第一版的不同不只是编辑上的:它吸收了修改件 Amd 1:2010,更新了引用标准,把适用范围扩展到以最大 A 级给出的重型/软型撞击源结果,增加了两个术语(Li,Fmax 和 LiA,Fmax)以及针对此类声源的试验程序。而设备噪声平均计算的写法本身也变了。这一点我们是从两版的预览得知的,而不是出自其全文——全文我们没有核查:在 2004 年版中公式把两个麦克风位置以 1/3(角落位置)和 2/3(混响场位置)的权重结合起来,而在 2021 年版中同一算式被写成三次测定的能量平均。这与建筑技术研究所对 2005 年版的描述相符:测量在两个麦克风位置上进行——一个在角落,一个在扩散场——其中角落位置作一次测定(对应设备的一个运行循环),扩散场内作两次测定(对应两个循环),并由这三个数值确定平均的 A 计权或 C 计权声级。

本说明不包含什么:标准的全文我们没有看到——PKN 和 ISO 有偿提供。适用范围、引言、引用标准和术语(包括建筑设备噪声级及其标准化和归一化形式的公式)我们依据 ISO 10052:2021 的预览给出,该预览涵盖第 1—4 章。第 5 章(仪器——因而也包括声级计容许的准确度等级)、第 6 章(程序,其中 6.3.4——麦克风的运行方式、平均时间、与墙面的距离)以及附录 B(设备的运行条件与运行循环)不在预览之内,我们在此也不予复原。出自更早版本的数字——带 1/3 和 2/3 权重的两个测点以及高出本底 6 dB 的门槛——在下文均明确标为属于 2004/2007 年版。

方法原理

建筑设备的声级在接收房间内用手持声级计测量,麦克风以人工扫掠房间空间的方式运行,而不采用固定点位的网格。共作三次测定:一次在房间角落附近,两次在混响场内。建筑设备的噪声级是它们的能量平均:L_XY = 10 lg[(10^(L_XY,1/10) + 10^(L_XY,2/10) + 10^(L_XY,3/10))/3] dB,其中 L_XY,1 是在角落处位置 1 得到的计权级,而 L_XY,2 和 L_XY,3 是在房间混响场内位置 2 上两次测量的声级。下标 X 表示所用的频率计权(A 或 C),下标 Y 表示时间计权(F、S 或等效级 Leq);标准保留说明,不同的 L_XY 量之间并不可比,只允许把在相同测量参数下得到的结果并列。如果结果要以标准化形式给出,则减去混响指数 k:L_XY,nT = L_XY − k,其中对设备噪声,k 由在 500 Hz、1 kHz 和 2 kHz 倍频程带上测得混响时间的算术平均按 k = 10 lg{1/3[(T500 + T1000 + T2000)/T₀]} dB 计算,T₀ = 0.5 s;归一化形式为 L_XY,n = L_XY − k − 10 lg[A₀T₀/(0.16 V)] dB,其中 A₀ = 10 m²,V 为接收房间的容积。混响修正允许——简化的实质正在于此——从标准给出的表值估计,而不必测量混响时间。设备噪声的结果直接以 A 计权或 C 计权声级给出,不在频谱上计算。

应用领域

关键参数

参数数值
方法的类别简化方法(概查,survey)——设备噪声的工程级对应者是 ISO 16032,隔声的是 ISO 16283-1、-2 和 -3
适用范围住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间
测量方式手持声级计,在房间空间内人工扫掠麦克风
测定次数(设备噪声)在两个麦克风位置上共三次测定:角落处一次(一个运行循环)、混响场内两次(两个循环),作能量平均;2004 年版把同一算式写成带 1/3 和 2/3 权重的两个位置
结果的形式对建筑设备噪声——直接是 A 计权或 C 计权声级;对隔声——倍频程带上的数值,按 ISO 717-1 和 ISO 717-2 换算为单值评价量
结果量LASmax、LAFmax 以及 C 计权的对应量,各有未修正、标准化(nT)和归一化(n)三种形式;不同的 L_XY 量之间并不可比
混响修正指数 k 由混响时间的测量得到,或从标准给出的表值估计;对设备噪声,k 由 500、1000 和 2000 Hz 倍频程上 T 的平均值在 T₀ = 0.5 s 下算出
不确定度从一开始就大于相应的工程级方法——标准在引言中明确这样说
标准的状态PN-EN ISO 10052:2021-12(英文本 21.12.2021,波兰文本 20.11.2023);它取代了 2021 年 12 月 21 日撤销的 PN-EN ISO 10052:2007 连同 A1:2010,而技术条件的附件 1 至今仍援引后者

标准

标准编号
PN-EN ISO 10052:2021-12
标准名称(波兰语)
Akustyka — Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków powietrznych i uderzeniowych oraz hałasu od urządzeń wyposażenia technicznego — Metoda uproszczona
标准名称(英语)
Acoustics — Field measurements of airborne and impact sound insulation and of service equipment sound — Survey method

分步操作程序

  1. 适用范围的核查

    确定接收房间的容积。该方法适用于住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间。超过这一容积就不得使用简化方法——恰当的是按 PN-EN ISO 16032 的精密方法,它可达约 300 m³。

  2. 方法取舍的裁定

    与委托方商定概查结果是否够用。简化方法适于受理投诉、筛查性检验和核查调整的效果;不适于测量建筑构件的声学性能,而且它的不确定度从一开始就大于工程方法。如果案件有争议,或结果将接近容许值——就直接建议采用精密方法。

  3. 测量链的准备

    组建手持声级计,用声校准器检查其灵敏度并记录检查结果。按检验所要对应的要求设定频率计权(A 或 C)和时间计权(F、S 或等效级测量)——标准保留说明,在不同参数下得到的结果并不可比。

  4. 设备的运行条件与运行循环

    受检设备的运行条件和运行循环取自标准附录 B,除非它们与国家要求和法规相抵触——那时国家要求优先。与管理方商定由谁使设备运行、按什么循环运行。

  5. 测定 1——角落处的位置

    在位置 1、即房间角落附近作一次测定,以人工扫掠房间空间的方式运行麦克风——按 ITB 对 2005 年版的描述,它对应设备的一个运行循环。记下计权级 L_XY,1。

  6. 测定 2 和 3——混响场内的位置

    在位置 2、即房间混响场内以同样的麦克风运行方式再作两次测定——按 ITB 对 2005 年版的描述,对应设备的两个运行循环。记下声级 L_XY,2 和 L_XY,3。(麦克风运行的细节、平均时间和与围护结构的距离见标准第 6 章,该章我们没有从预览中取得——须直接依据其正文工作。)

  7. 本底噪声

    在受检设备关闭的情况下,以同样的方式和同样的声级计设定测量本底。注意:按 PN-EN ISO 10052:2005(U) 版的措辞,简化方法的结果不作因本底噪声影响而来的修正,而当噪声级与本底级之差小于 6 dB 时,须在报告中声明结果受本底噪声影响并带有未知的误差——2021 年版的处理方式请在标准第 6 章中核查。

  8. 能量平均

    把建筑设备的噪声级算作三次测定的能量平均:L_XY = 10 lg[(10^(L_XY,1/10) + 10^(L_XY,2/10) + 10^(L_XY,3/10))/3] dB。

  9. 混响指数 k

    如果结果要以标准化或归一化形式给出,就确定混响指数 k:或由混响时间的测量得到,或——简化正在于此——取用标准给出的表值。对建筑设备噪声,k 由 500 Hz、1 kHz 和 2 kHz 倍频程带上混响时间的算术平均算出:k = 10 lg{1/3[(T500 + T1000 + T2000)/T₀]} dB,T₀ = 0.5 s。

  10. 标准化或归一化声级

    计算 L_XY,nT = L_XY − k 或 L_XY,n = L_XY − k − 10 lg[A₀T₀/(0.16 V)] dB,其中 A₀ = 10 m²,V 为接收房间的容积,单位立方米。结果形式的取舍出自检验所要对应的要求。

  11. 检测报告

    按标准表 1 的写法给出结果量(LASmax、LAFmax 或 C 计权的对应量,分未修正、标准化或归一化),以及所用的测量参数、设备的运行条件和运行循环、本底声级、k 的确定方式(测量还是查表)、房间容积和标准的版本。明确写出测量是用不确定度更大的简化方法进行的,容许值由 PN-B-02151-2:2018-01 给出;如果结果用于证明符合技术条件 § 326——则注明条例附件 1 援引的是 2021 年 12 月 21 日撤销的 PN-EN ISO 10052:2007 版。

所需设备与仪器

设备示例参考价格
手持声级计标准援引 IEC 61672-1(声级计);按 ITB 对 2005 年版的描述,仪器应满足 0 级或 1 级准确度的要求,而现行版本的要求见第 5 章,该章我们没有从预览中取得——接受委托前请在标准正文中核查
带通滤波器标准援引 IEC 61260(倍频程和分数倍频程滤波器);在倍频程带上进行的隔声测量需要它
声校准器在一系列测量之前和之后检查测量链
混响时间测量装置仅当混响指数 k 要由测量确定、而不是取自标准的表时才需要
标准撞击器与重型/软型撞击源用于该标准的其余应用——撞击声隔声;要求按标准所援引的 ISO 10140-5:2021 和 ISO 16283-2:2020
量具与房间的资料接收房间的容积 V 进入归一化声级的公式;还须证明该房间不超过 150 m³

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN ISO 10052:2021-12 — 《Acoustics — Field measurements of airborne and impact sound insulation and of service equipment sound — Survey method》。

该方法的原理是什么?

建筑设备的声级在接收房间内用手持声级计测量,麦克风以人工扫掠房间空间的方式运行,而不采用固定点位的网格。共作三次测定:一次在房间角落附近,两次在混响场内。

测量范围和准确度是多少?

方法的类别:简化方法(概查,survey)——设备噪声的工程级对应者是 ISO 16032,隔声的是 ISO 16283-1、-2 和 -3;适用范围:住宅房间或尺寸相当、不大于 150 m³ 的房间;测量方式:手持声级计,在房间空间内人工扫掠麦克风;测定次数(设备噪声):在两个麦克风位置上共三次测定:角落处一次(一个运行循环)、混响场内两次(两个循环),作能量平均;2004 年版把同一算式写成带 1/3 和 2/3 权重的两个位置。

完成检测需要多长时间?

整个程序共 11 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。

需要哪些设备?

手持声级计、带通滤波器、声校准器、混响时间测量装置、标准撞击器与重型/软型撞击源、量具与房间的资料。

该检测用于哪些场景?

受理住户对通风、热力站、热泵、气压给水装置或电梯噪声的投诉——在容积不超过 150 m³ 的住宅内快速测量;在决定是否用精密方法作完整检验之前,对建筑声学性能所作的筛查性检验;核查调整或更换设备的效果:前后两次测量,用同一方法和同样的参数进行;住宅和公共建筑中设备噪声的验收测量,当结果明显偏离 PN-B-02151-2:2018-01 的容许值时;空气声隔声、撞击声隔声和外墙隔声的现场测量——同一份标准的其余三项应用,同样是概查版本;后续处理方式的取舍:用简化方法确定该案件是否需要按 PN-EN ISO 16032 作较昂贵的精密方法检验。

需要采取哪些安全防护措施?

在住宅内测量,常常在傍晚或夜间,意味着在有人使用的场所作业——应与住户商定进入的范围、在场的时间和设备的关闭,并把记录和照片当作受住宅私密性保护的资料对待。;为测量而使设备运行(电梯、车库门、热力站、气压给水装置)只能由有资格操作它们的人员进行;不要自行干预建筑的设施。;人工扫掠麦克风意味着操作者身处测量场中——须注意身体与麦克风的距离,不要用自身遮挡声源,因为操作误差在这里会直接进入结果。;在受检设备运行的技术用房内停留需要佩戴护耳器——电梯机房或通风机房的声级有时高于工作场所的容许值。;本方法的不确定度从一开始就大于工程方法:如果结果落在容许值附近,或与本底之差很小,就不应把它当作决定性的结论——把事情如实摆在委托方面前,在这里是尽责的一部分,而不是客气。;不要把简化方法(PN-EN ISO 10052)与精密方法(PN-EN ISO 16032)混淆,也不要与已撤销的国家标准 PN-B-02156 混淆:在检测报告中弄错标准编号是形式上的不符合。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 10052。

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