专用汽车作业噪声限值及测量方法

2023-03-17吴春颖彭伟强常晏宁

汽车实用技术 2023年5期

吴春颖，何丽，彭伟强，常晏宁

（中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300）

随着我国经济和技术的高速发展，专用汽车需求量快速增加，销量逐年增加，近五年专用汽车平均销量达一百二十万辆以上[1-2]。专用汽车保有量的攀升，也给道路交通和社会声环境带来了严重的噪声污染，尤其是专用车作业噪声问题，严重影响施工人员和城市居民的人体健康，专用汽车噪声管控形势严峻[3]。

专用汽车由于车型多、功能及使用场景复杂的特点，给专用汽车噪声管控带来了很大的挑战。为便于国内相关机构和研究人员充分了解我国专用汽车标准对应的噪声管控措施，本文梳理我国专用汽车各领域标准，重点分析我国专用汽车噪声限值及作业噪声测量方法，结合我国汽车噪声标准发展趋势，分析了专用汽车噪声限值及测量方法的适用性及发展趋势。

1 专用汽车噪声标准实施情况

现行专用汽车行业标准主要分为强制性国家标准（GB）、推荐性国家标准（GB/T）和汽车行业标准（QC/T）。中国汽车国家强制性标准体系主要参照欧洲UN ECE/EEC技术标准体系制定，适用于专用汽车的强制性标准共计107项，涵盖专用汽车安全、环保、节能、防盗等产品性能，促进了专用汽车的行业进步及技术水平提升。

除了国家强制性汽车标准外，汽车（SAC/ TC114）或起重机机械（SAC/TC 227）等标准化技术委员会归口的推荐性国家标准和SAC/TC114归口的专用汽车行业标准也是专用汽车标准体系的重要组成部分，构成中国专用汽车标准体系[4]，共同推动专用汽车产品性能提升、技术创新和产业升级。

我国现行汽车标准体系中，对专用汽车噪声性能提出了噪声限值要求，主要分为车外行驶噪声、车外辐射噪声、车内耳旁噪声、作业噪声三部分，主要以《汽车噪声限值及测量方法（中国第三、四）》（GB 1495）（修订稿）、《机动车运行安全技术条件》（GB 7258—2017）等强制性国家标准为主。在此基础上，《建筑机械与设备噪声限值》（JG/T 5079.1—1996）、《散粮汽车卸车装置》（GB/T 21489—2008）、《展示车》（QC/T 940—2013）等推荐性国家标准和汽车行业标准针对专用用途各种类型的专用汽车噪声性能提出了要求[5-7]。

2 专用汽车作业噪声限值分析

随着专用汽车的广泛应用和发展，作业噪声污染问题逐渐引起关注和重视。为控制专用汽车作业噪声，降低作业噪声污染对车内乘员、施工人员、外部声环境的影响和伤害，现行汽车标准规定了专用汽车作业噪声的限值要求，构成了以强制性标准为支撑，推荐性国家标准和行业标准为引领的专用汽车作业噪声限值体系。

根据专用汽车种类、功能，不同的专用汽车标准针对特殊使用场景和使用工况规定了专用噪声限值。其中QC/T 52—2015 垃圾车、GB/T 21489—2018 散装汽车卸车装置规定其作业噪声不大于85 dB(A)；QC/T 652—2015 吸污车、QC/T 935—2013 餐厨垃圾车、QC/T 652—2015 吸污车等规定作业噪声不应大于86 dB(A)。QC/T 992—2015 市政工程救险车规定救险车作业噪声应满足如下要求：1 m噪声值小于或等于75 dB(A)；7 m处噪声值小于或等于68 dB(A)；QC/T 994—2015 规定背罐车作业时不应有异常撞击声和异常振动，且噪声应满足：距底盘边缘1 m，地面高1.2 m远处，噪声限值85 dB(A)；距手柄操纵台边缘1 m，地面高1.2 m远处，噪声限值80 dB(A)。QC/T 1052-2017 规定通信车1 m处工作噪声值应不大于60 dB(A)。

QC/T 1053—2017混凝土喷浆车要求作业辐射噪声不大于118 dB(A)，测量方法按照GB/T 13333的规定进行。QC/T 1055—2017规定排水抢险车7 m处作业噪声值应≤79 dB(A)，作业噪声测量方法应按QC/T 911中相关规定进行；GB/T 26408—2011、C/T 667—2010规定搅拌车作业时，采用底盘发动机取力的，上装部件操作者耳旁允许噪声不大于90 dB(A)，独立发动机取力型上装部件操作者耳旁允许噪声不大于94 dB(A)；QC/T 957—2013清扫车、QC/T 750—2006 清洗车通用技术条件、GB/T 25981—2010 护栏清洗车、QC/T 53—2006吸粪车等规定该类型车辆清扫作业时车外噪声（作业噪声）不大于88 dB(A)。

QC/T 956—2013 规定干混砂浆运输车空压机在额定负荷下，工作时的噪声应不大于90 dB(A)。QC/T 937—2013规定护栏抢修车额定载荷下，打桩、拔桩作业噪声应不大于90 dB(A)；QC/T 909—2013规定砂浆车拌和作业时不应有异常撞击声和异常振动，且噪声应满足：距搅拌机边缘1 m远处小于或等于85 dB(A)；距发电机组边缘1 m远处小于或等于85 dB(A)；操纵台小于或等于 80 dB(A)。

QC/T 847—2011下水道疏通车规定水利疏通和吸污系统分别作业时，作业噪声均应不大于 86 dB(A)；水利疏通和吸污系统同时作业时，作业噪声均应不大于88 dB(A)[13]。QC/T 739—2005油田专用车辆通用技术条件规定轻型专用作业车车外噪声应小于或等于86 dB(A)、中型和重型专用作业车车外噪声应小于或等于98 dB(A)。QC/T 653—2000 规定运油车、加油车在额定流量加油时，泵油系统噪声应不超过90 dB(A)。

部分专用汽车标准根据不同发动机功率规定了作业噪声限值，如《混凝土泵车》（QC/T 718—2013），布料作业时作业噪声限值如表1所示。《电源车》（QC/T 911—2013）根据不同发电机组功率和不同测量距离，规定了作业噪声允许值如表2所示。

表1 混凝土泵车作业噪声限值

表2 电源车作业噪声限值

汽车起重机和轮胎起重机等通常满足《流动式起重机作业噪声及测量方法》（GB 20062—2006）作业噪声要求，规定起重机作业时，辐射噪声声功率级LW(A)和上车操纵室内噪声不应超过表3的限值[8-9]。

表3 起重机辐射噪声和上车操纵室内噪声限值

高空作业车等建筑机械类专用汽车作业噪声，通常采用《建筑机械与设备噪声限值》（JGT 5079.1—1996 ），规定了建筑机械与设备的机外噪声限值。机外噪声限值指距基准标明水平距离 7 m、离地面高1.5 m的前后左右四个测点上，按《建筑机械与设备噪声测量方法》（JGT 5079.2）测得的A声级（按背景噪声进行修正），经计算的表面A声级不得超过的最高值[10-11]，如表4所示。

表4 建筑机械类专用汽车机外噪声限值表

部分专用汽车标准在JGT 5079.1—1996基础上增加了作业噪声限值。高空作业车（QC/T 719—2019）的作业噪声应符合JG/T 5079.1—1996的规定，限值如表5所示。

表5 高空作业车作业噪声限值

自卸车和养护车等土方机械车应满足《土方机械噪声限值》（GB 16710—2010）规定的机外发射噪声限值[12]，如表6所示。

表6 土方机械类专用汽车机外噪声限值表

带混凝土泵的专用汽车通常采用《混凝土泵》（GB/T 13333）标准，GB/T 13333—2018规定了混凝土泵作业噪声限值，如表7所示。

表7 混凝土泵类专用汽车作业噪声限值

结合以上分析可知，专用汽车由于车型种类、应用功能、使用场景、测量工况、发动机功率或动力功率等因素的不同，作业噪声限值存在差异，部分标准标龄达10年甚至15年以上，作业噪声限值与当前社会现状不符，亟须制定统一的作业噪声限值标准。

3 专用汽车作业噪声测量方法

不同的专用汽车标准根据其自身作业特点和使用场景，在测量场地、测量设备、测量工况、测点距离、背景噪声要求、测量结果分析等方面均存在差异[14-18]。

3.1 测量环境、测量场地和测量设备

测量场地方面，市政工程救险车（QC/T 992—2015）要求测量场地开阔，试验场地为平坦的混凝土或沥青等地面，以试验车辆为中心，周边10 m内无大的声反射物。背罐车（QC/T 994—2015）仅要求测量时在空旷条件下。QC/T 1079—2017吸引压送车等标准对测量道路无要求，规定测量场地应平坦、空旷，清洗车QC/T 750—2006、QC/T 957—2013清扫车、QC/T 937—2013护栏抢修车、吸污车（QC/T 652—2015）在此基础上要求以测量场地中心为基点，半径为25 m的范围内应没有大的声反射物。起重机（GB 20062—2006）要求测量场地为坚实路面，从起重机底盘中心，到测量点距离的3倍范围内不得有大的反射物。建筑机械与设备类专用汽车规定测量场地为无反射物和吸声物的自由声场，基准表面到测量距离为两倍以上，并规定风速、气象、电场、磁场等环境要求，具体见JG/T 5079.2—1996。

其他专用汽车作业噪声测量对于测量场地、试验路面及声反射物要求均低于GB 1495的测量场地要求，且除风速外无气象条件要求。

背景噪声方面，市政工程救险车、下水道疏通车、餐厨垃圾车、清扫车等多数专用汽车标准要求背景噪声应比被测车辆噪声低10 dB(A)以上，不允许修正；起重机（GB 20062—2006）和背罐车等部分专用车标准允许背景噪声比测量噪声低6～10 dB(A)，测量结果应减去修正值（表8）；小于6 dB(A)则另选环境测量。混凝土搅拌运输车和干混砂浆运输车仅要求环境噪声比被测噪声低6 dB(A)或以上，不允许修正。吸引压送车QC/T 1079—2017要求背景噪声应比所测车辆的噪声至少低15 dB(A)。GB 1495—202X要求背景噪声（包括风噪）至少比被测汽车噪声低10 dB（A），当背景噪声与被测噪声相差10～15 dB（A）时，应进行相应修正。

表8 起重机和背罐车作业噪声测量结果修正值

下水道疏通车QC/T 847—2011、餐厨垃圾车QC/T 935—2013对测量场地无明确要求，仅要求在被测车辆为中心，半径25 m范围内没有反射障碍物，环境噪声比所测噪声应至少低10 dB(A)；电源车QC/T 911—2013对测量场地和反射障碍物无明确要求，要求测量点处背景噪声值小于该点作业噪声允许值10 dB(A)以下。

测量设备方面，市政工程救险车、吸引压送车等专用车采用声级计“慢”挡测量A计权声压级，测量稳态噪声；通信车、护栏清洗车等标准采用声级计“快”挡测量A计权声压级，测量非稳态噪声；部分标准未做规定，表述为噪声检测仪和话筒。

3.2 测点布置、测量工况和测量结果

不同的专用汽车测点布置跟传声器高度存在差异。

市政工程救险车在车辆左右两侧各放置一个传声器，传声器离地高度为（1.2±0.02）m，距车辆外廓分别1 m和7 m，传声器布置位置，如图1所示，发电机组在额定功率输出的情况下，分别在A1、A2、A3处和B1、B2、B3处，测得噪声取平均值作为1 m和7 m处的噪声值。电源车在额定功率输出下，测点位置与市政工程救险车类似。

图1 市政工程救险车作业噪声测量

通信车测点距地面1.6 m，距车厢左面中间、右面中间、后面中间1 m处，每个测点测2次，2次测量值之差不应超过3 dB，2次测量的平均值作为该测点的测量结果。

部分专用车测量方法与GB 1495保持一致。吸引压送车的声压级位于20 m试验路段中心线两侧，A、B两点各距试验车辆中心线7.5 m，距地面高度1.2 m，分别测量车辆吸料和排料作业噪声，A、B两点各测量3次，每点的测量结果之差应不大于2 dB(A)。清扫车以其额定清扫速度进行清扫作业，副发动机及各工作装置处于额定状态。护栏抢修车测量其在额定载荷下，打桩工况、拔桩工况的作业噪声。下水道疏通车分别测量疏通系统和吸污系统在额定工作转速下测量两系统单独工作和联合作业时的噪声。清洗车分别以路面清洗车、管道清洗车和墙面清洗车三种工况下测量。护栏清洗车要求在副发动机及各工作装置处于额定工作状态，以设计的最高清洗速度测量。吸污车要求在发动机及各工作组装置处于额定工作状态。吸引压送车、清扫车、护栏抢修车、厨余垃圾车、下水道疏通车、清洗车、护栏清洗车、吸污车等测点位置及传声器高度相似，具体如图2所示。

图2 厨余垃圾车作业噪声测量

搅拌车不行驶，分别在卸料、搅动和搅拌三种测量工况，在上装部件操纵者耳朵附近测量作业噪声，话筒朝车辆纵向中心线[14]，距离操作点（2±0.5）m，离地高度1.6 m，如图3所示。砂浆车处于不行驶状态，进料和卸料两种测量工况下，在空压机外侧测量作业噪声，将话筒朝向砂浆车纵向中心线，在空压机外侧水平300 mm，离地高度1600 mm处测量车外噪声[14]。

图3 搅拌车作业噪声测量

汽车起重机和轮胎起重机等部分车辆采用GB 20062规定的作业噪声测量方法。测量工况方面，油泵转速处于额定转速下运转，在基本臂、空载状态下，以起落钩、起落臂、回转及伸缩臂等测量工况进行测量。测点布置方面，按照图4确定4个测点的位置，其中测点至机器中心的半径R值由起重机底盘的长、宽、高三者中最大值Lmax确定[9]，具体如表9所示。起重机停在X轴线上，前部与X轴方向一致，O点为起重机底盘长度和宽度中点在地面的投影，传声器在各测点处并指O点。每个测点测量20～25 s，读取传声器的A声级最大值。

表9 起重机测点位置

图4 起重机作业噪声测量

建筑机械类专用汽车通常采用JG/T 5079.2—1996的方法测量正常作业时辐射噪声。测点位置在距基准表面的水平距离7 m、离地面高1.5 m处。噪声声源在建筑机械主体、定置作业时，对应的测点布置如图5(a)所示，噪声声源在工作装置上时，测点布置如图5(b)所示，如打桩机类；测量建筑机械行驶过程噪声的测点布置[11]，翻斗车如图5(c)所示。

图5 建筑机械类专用汽车作业噪声测量示意图

结合以上分析可知，专用汽车标准的作业噪声测量方法在测量环境、测量场地、测量设备的要求与GB 1495等标准存在显著差异，测点布置、测量工况以及测量结果修约等因车型和使用场景差异亦存在不同。可见，不同专用汽车作业噪声测量方法存在显著差异，测量结果缺乏统一的测量及评价方法。

4 专用汽车噪声标准发展趋势

专用汽车噪声标准的制定主要通过专业汽车产品标准中引用相关汽车标准部分条款实现，制定趋势与汽车噪声标准的发展趋势基本一致[7]。当前中国汽车多工况行驶车外噪声标准体系逐渐完善，《汽车噪声限值及测量方法（中国第三、四阶段）》（GB 1495）（技术内容已定稿）、《轻型汽车多工况行驶车外噪声测量方法》（GB/T）（已报批）、《轻型汽车多工况行驶车外噪声测量方法》（GB/ T）（正在制定），标志着中国汽车车外行驶噪声的管理体系逐渐健全，专用汽车车外行驶噪声同样纳入管理范畴。此外，国际上正开展新阶段汽车车外噪声限值的研究和讨论，有可能对专用汽车等汽车出口产生影响，国内应及时跟进并开展针对性研究。

此外，我国机动车保有量的逐年攀升，专用汽车作业噪声等汽车噪声污染问题加剧，国内主管部门日益重视汽车噪声污染问题，GB 1495的修订对乘用车、专用汽车等行驶噪声进行了有效管控，后期专用汽车作业噪声污染将成为下一步的治理方向。同时，国际上正在起草的倒车提示音装置的法规（适用于M2（m>3500 kg）、M3、N2、N3类汽车），由于倒车提示音声压级应高于对应车型的作业噪声，后续计划开展针对作业噪声的研究和管理。因此，专用汽车作业噪声后续有可能成为下一步的研究和管理方向，国内相关机构应尽快开展相关研究，及时制定专用汽车作业噪声标准，抢占国际研究热点，输出中国技术方法。