噪聲與振動控制技術展望

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噪聲與振動控制(noise and vibration control)是環境保護的一個重要方面。為了有效地遏制和減少噪聲與振動的影響,首先必須在法律上確定其地位,為此我國先后制定和頒布了中華人民共和國環境噪聲污染防治法及噪聲與振動方面的標準,這些法律和標準對于防治噪聲污染與振動危害,保護人民的身心健康起到了非常重要的作用。另外,我們還要更加廣泛、深入地進行噪聲控制、聲環境和人的身心健康、生活、工作關系的基礎研究,注重噪聲控制和工業發展、軍事國防關系的研究。例如研究噪聲對醫院病人的影響,次聲、軍事噪聲等的危害,以及交通運載工具的噪聲與振動控制措施。
  近年來,隨著經濟和城市的發展和建設,環境噪聲出現了一些新的特點和規律,主要表現在以下方面:
    (1)交通噪聲及其環境影響。近些年來,道路交通干線車流量增加很快,部分城市或城市之間出現了環路、高架路、立交橋、高速公路、輕軌及地鐵。由此產生的交通噪聲在強度、頻率特性、時空分布、傳播規律及環境影響上有不同的特點。
    (2)現代建筑設備噪聲引起的環境影響。隨著城市的建設與發展,相當一批工礦企業搬到郊區或者其噪聲源得以徹底治理,但大量賓館、高級商場、高檔公寓、高級寫字樓等現代化高層建筑不斷涌現。這些建筑都因使用空調而配備冷卻塔、冷水機組、熱泵、水泵、通風機和自備柴油發電機組等,有些還配備燃油(氣)鍋爐。這些設備,就其本身噪聲級來說,并不很高,但由于其安裝現場的特殊性,使其噪聲對環境的影響也相當嚴重。
    (3)環境振動和固體聲傳播的影響。在城市中,環境振動和環境噪聲是一對“孿生兄弟”,但環境振動本身又具有不同于噪聲的特點。隨著高層建筑的出現,環境振動及其固體聲在樓層中傳播是城市環境振動又一新的特點,它對高層建筑中生活和工作的人帶來了比較嚴重的干擾。
    面對這些新的特點和規律,我們必須對其加強研究,給出科學的環境噪聲預測和評價。
    隨著人民生活水平的提高,“以人為本”的環境保護意識不斷增強,對噪聲與振動控制的技術和研究也提出了更高的要求。展望我國噪聲與振動控制技術的今后發展動向,可能有如下特點:
    (1)開發新的聲學測量儀器。注重開發智能化、多功能化聲學測量儀器,建立聲學測量工作站,和國際發達國家在聲學測量系統的研究接軌,實現“將實驗室拎著走”的愿望。
    (2)注重吸聲、隔聲材料及產品的研究和開發。要大力發展噪聲控制技術,其中吸聲材料是噪聲控制中的基本材料。長期以來,人們大量使用纖維性吸聲材料,有的材料因纖維被呼吸到肺中,對人體有害;有些場合(如食品、醫藥工業)則根本不能用;有的材料則不具備防火性能,或雖阻燃,但遇火會散發有害氣體。因此,社會需要環保型、安全型的吸聲材料,或者稱之為無二次污染材料、非纖維吸聲材料。
微孔板是理想的環保型、安全型吸聲材料。應繼續從理論、微孔板材料、結構、加工工藝,及具體應用等多個方面進行分析研究。除此之外,還可以對在其它行業應用的一些材料加以改進,使其成為環保型、安全型吸聲材料,如:將不銹鋼纖維、氈和剛性燒結金屬絲網多孔材料開發為吸聲材料等等。
    隨著我國城市對人居環境的要求不斷提高,各種各樣的新型隔聲、吸聲材料將應用于高效隔聲窗及通風隔聲窗的產品開發。
   (3)制定規劃、加強管理。為遏制和減少噪聲的影響,將更加注重制定科學規劃、加強科學的管理。例如通過制定“工業企業職工的聽力保護規定”,并使企業認真貫徹執行“聽力保護規定”,則可以卓有成效地對職工聽力和身心健康進行保護。對于交通噪聲,則可以通過合理制定城市規劃,在汽車行駛路線、行車時間等方面制定科學的政策,事半功倍地遏制交通噪聲。
   (4)提高消聲器的性能。為保證使用集中式空調時不污染聲環境,就必須安裝消聲器。因此,改進傳統空調消聲器的材料和結構,進一步提高其消聲性能,是擺在噪聲與振動控制行業面前的又一新任務。
   (5)高隔聲性能輕質隔墻的研制。傳統住宅的內墻是采用磚墻,隔聲性能較好。近年來,由于磚墻的禁止使用,不得不用輕質隔墻代替,可是其隔聲性能總不盡人意。噪聲與振動控制行業要從開發新材料、新型隔聲結構入手,盡快解決這一問題。
   (6)控制高層建筑配套設備的噪聲和振動。現有住宅內,特別是高層住宅內,一般都配有水泵、冷凍機、電梯等設備,它們對住宅內的住戶可能造成噪聲和振動污染,需要進行控制技術的研究。
   (7)超低噪聲冷卻塔的研制和生產。冷卻塔的噪聲在各方面的努力下,有一定程度的降低。然而離實際使用的要求尚有相當距離,這是需要進一步努力的目標。
   (8)開發低噪聲產品。我國的低噪聲產品與國外相比差距還較大,采用新技術、新工藝、新材料,開發質量好、能耗低、價格合理的低噪聲產品是努力的方向。
   (9)有源噪聲和振動控制前景廣闊。有源噪聲和振動控制技術采用現代自適應理論、數字信號處理和大規模集成芯片,可以針對各類噪聲和振動的特殊條件和專門要求,提供新的有效控制方法,特別適于解決低頻噪聲和振動的控制難題。當今國際上有源噪聲和有源振動控制研究方興未艾,這也將成為我國噪聲與振動控制研究的一個前景十分廣闊的方向。


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