【正文】 噪聲和振動(dòng)污染控制工程 講義 噪聲和振動(dòng)有著非常密切的關(guān)系。許多噪聲是由振動(dòng)引起的，這種振動(dòng)以彈性波的形式在空氣、液體和固體介質(zhì)中進(jìn)行傳播，分別稱(chēng)為氣體聲、液體聲和固體聲，通常將固體聲稱(chēng)為振動(dòng)。噪聲和振動(dòng)污染的控制原理十分相似：隔振的同時(shí)也起到降噪作用。第一節(jié) 噪聲和噪聲污染一、 噪聲定義正如水、空氣和土壤等是我們生存必要的條件那樣，我們必須生活在一個(gè)有聲的環(huán)境之中，聲音可以幫助人們交流信息、認(rèn)識(shí)事物等，成為人們一切生產(chǎn)和生活活動(dòng)的前提基礎(chǔ)。但有些聲音對(duì)人體有害或者是多余的，便稱(chēng)為噪聲，由噪聲造成的環(huán)境污染稱(chēng)為噪聲污染。廣義上說(shuō)來(lái)，一切可聽(tīng)的聲音都有可能成為噪聲。我們所聽(tīng)到的各種聲音是否成為噪聲與許多條件和因素有關(guān)：除與聲音本身的基本特性(波長(zhǎng)、頻率和聲級(jí))有關(guān)外，還與人的心理和生理狀態(tài)有關(guān)，因此噪聲和非噪聲的區(qū)別不僅在于其本身特性(頻率和強(qiáng)弱)，更在于接受對(duì)象的感受性和條件性。二、 噪聲污染的特性1， 噪聲屬于物理性污染：這種污染是局部性的，不會(huì)造成區(qū)域、全球性污染。2， 噪聲污染一般沒(méi)有殘余污染物：噪聲一旦消除污染問(wèn)題就得到徹底解決。3，噪聲污染往往易被人們所忽視：盡管有影響，但我們需要生活在適度的聲響環(huán)境中。三、 噪聲的危害1， 聽(tīng)力損害(1)暫時(shí)性聽(tīng)域遷移：當(dāng)人耳短時(shí)間暴露于噪聲時(shí)，會(huì)引起人們的聽(tīng)覺(jué)疲勞，但此時(shí)的聽(tīng)覺(jué)器官尚未發(fā)生器質(zhì)性病變。一旦噪聲消除，聽(tīng)覺(jué)疲勞也就逐漸消失，直至聽(tīng)覺(jué)恢復(fù)到正常狀態(tài)。(2)永久性聽(tīng)域遷移：又稱(chēng)為噪聲性耳聾，是指人耳長(zhǎng)期暴露于強(qiáng)噪聲環(huán)境之中，聽(tīng)覺(jué)反復(fù)受到噪聲的不斷刺激，聽(tīng)域遷移由暫時(shí)性逐漸成為永久性，聽(tīng)覺(jué)恢復(fù)越來(lái)越難，死亡的聽(tīng)覺(jué)細(xì)胞無(wú)法再生，造成永久性耳聾。耳聾有輕重之分，一般以聽(tīng)力損失進(jìn)行衡量，如表1所示。表1 聽(tīng)力損失與耳聾程度聽(tīng)力損失耳聾程度20dB耳聾的基準(zhǔn)20－40dB輕度耳聾40－55dB中度耳聾55－70dB顯著耳聾70－90dB重度耳聾90dB極端聾2， 誘發(fā)疾病誘發(fā)疾病是噪聲污染的一個(gè)重要體現(xiàn)。噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使得大腦皮層的興奮和抑制平衡失調(diào)、條件反射異常，導(dǎo)致頭昏腦脹、疲勞和記憶力衰退以及腸胃功能紊亂等癥狀，嚴(yán)重時(shí)誘發(fā)胃潰瘍、冠心病和動(dòng)脈硬化等疾病。3， 影響人們正常生活降低人們睡眠、學(xué)習(xí)、工作、語(yǔ)言交流的效率和效果。嚴(yán)重時(shí)使得這些活動(dòng)無(wú)法進(jìn)行。四、噪聲分類(lèi)聲音由自然界和人類(lèi)活動(dòng)兩方面產(chǎn)生。雖然自然界的聲音在特定情況下可能成為噪聲，如雷鳴聲、風(fēng)的呼嘯聲等，但噪聲通常主要是由于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活活動(dòng)產(chǎn)生，稱(chēng)為人為噪聲。人為噪聲的產(chǎn)生途徑多種多樣，通常有：交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲等。交通噪聲由交通車(chē)輛產(chǎn)生，如公路和城市街道上的各種汽車(chē)轟鳴聲、喇叭聲，噴氣式飛機(jī)螺旋槳產(chǎn)生的高速氣流與空氣的摩擦聲以及火車(chē)車(chē)輪與鐵軌的撞擊聲和汽笛聲等；工業(yè)噪聲由各種機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)、摩擦和管道排氣產(chǎn)生；建筑施工噪聲由各種施工機(jī)械設(shè)備造成，如打樁機(jī)與樁的撞擊聲、卷?yè)P(yáng)機(jī)噪聲等。噪聲還可以產(chǎn)生于人們的社會(huì)活動(dòng)與生活，如各種電影院、音樂(lè)廳、舞會(huì)在某些情況下都可能成為噪聲的來(lái)源；居家的家用設(shè)備如空調(diào)器、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)和電視機(jī)等因?yàn)橛绊懭藗兊男菹ⅰW(xué)習(xí)和工作而成為噪聲。環(huán)境治理系統(tǒng)中經(jīng)常使用的鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、水泵、攪拌機(jī)等也是噪聲的重要來(lái)源。按照發(fā)聲機(jī)理，噪聲可以分為：機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力性噪聲和電磁噪聲三類(lèi)。機(jī)械噪聲是由于機(jī)械部件在撞擊力、非平衡力作用下產(chǎn)生，是由固體振動(dòng)而產(chǎn)生；空氣動(dòng)力噪聲是由于高速或高壓氣流與周?chē)橘|(zhì)(空氣)發(fā)生劇烈混合而產(chǎn)生；電磁噪聲是由于電磁場(chǎng)的交替變化引起機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)而產(chǎn)生，如日光燈的整流器、電動(dòng)機(jī)和變壓器產(chǎn)生的電磁噪聲等。三類(lèi)噪聲中以機(jī)械振動(dòng)噪聲最為常見(jiàn)，其次為空氣動(dòng)力性噪聲，而電磁噪聲較少見(jiàn)。表2 常見(jiàn)的工業(yè)設(shè)備噪聲范圍設(shè)備A聲級(jí)范圍(dB)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)107～140織布機(jī)96～130鼓風(fēng)機(jī)80～126空壓機(jī)73～116蒸汽錘86～113發(fā)電機(jī)71～106水泵89～103卷?yè)P(yáng)機(jī)80～90 頻率是聲音的重要參數(shù)。按照頻率高低，噪聲分為：低頻噪聲(f500 HZ)、中頻噪聲(f=500 HZ～1000 HZ)和高頻噪聲(f1 kHZ)三類(lèi)。噪聲對(duì)人體的危害與噪聲的頻率有關(guān)，其中危害最大的當(dāng)屬可聽(tīng)聲，其頻率范圍為20 HZ～2000 HZ，成為噪聲控制的主要對(duì)象。五、噪聲污染控制途徑 與其它污染控制相似，噪聲污染控制的途徑主要有：行政管理、規(guī)劃和噪聲治理。1， 行政管理措施 對(duì)噪聲采取必要的管理方法以限制噪聲污染，其基本做法為行政立法。我國(guó)對(duì)交通噪聲、機(jī)動(dòng)車(chē)輛噪聲、飛機(jī)噪聲、工廠噪聲、建筑施工噪聲、娛樂(lè)場(chǎng)所噪聲污染的控制進(jìn)行立法。如中華人民共和國(guó)建筑施工場(chǎng)界噪聲限值(GB1234890)中規(guī)定：交通干道環(huán)境噪聲≤7087dB(A)；建筑施工場(chǎng)界噪聲限值如下表3所示。表3 建筑施工場(chǎng)界噪聲限值施工機(jī)械晝間夜間土石方推土機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等75 dB(A)55 dB(A)打樁打樁機(jī)85 dB(A)禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土攪拌機(jī)70 dB(A)55 dB(A)裝修吊車(chē)、升降機(jī)65 dB(A)55 dB(A)2，規(guī)劃性措施(1) 區(qū)域性規(guī)劃：城市規(guī)劃部門(mén)在確定建設(shè)布局時(shí)，將飛機(jī)場(chǎng)、重工業(yè)區(qū)等高噪聲源布置在遠(yuǎn)離市區(qū)的郊外，并按照噪聲從高到低依次進(jìn)行布局。(2) 道路規(guī)劃：依據(jù)國(guó)家聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范，合理劃定建筑物與交通干道的防噪聲距離，并提出相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。如規(guī)定交通干道距離居住區(qū)不小于30m；一級(jí)、二級(jí)公路和鐵路不允許穿越居民區(qū)等。(3) 控制城市人口密度：入口密度決定了交通流量、商業(yè)以及生產(chǎn)活動(dòng)等產(chǎn)生的噪聲高低以及影響程度。噪聲A聲級(jí)Ldn(dB)與當(dāng)?shù)厝肟诿芏圈?人/km2)的關(guān)系為：Ldn＝10 log ρ＋26。(4) 利用各種措施進(jìn)行隔聲，如利用土丘、綠化帶等減輕噪聲對(duì)安靜區(qū)域的影響。 3，治理措施(1) 噪聲源的控制 ①研究工藝過(guò)程：使用低噪聲工藝代替高噪聲工藝 ②研究降低噪聲源輻射噪聲的激振力 ③研究降低噪聲源中、噪聲輻射部件對(duì)激振力的響應(yīng)(2) 噪聲傳播途徑的控制 ①研究城市、工廠和車(chē)間如何全面合理布局 ②研究噪聲傳播途徑上的聲學(xué)技術(shù)措施(隔聲、吸聲和消聲)(3) 個(gè)人防護(hù)措施 常用的噪聲個(gè)人防護(hù)用品有：耳塞、耳罩和頭盔三種。這些防護(hù)用品除減弱噪聲危害外，還有保暖、防沖撞的功能。第二節(jié) 聲的基本知識(shí) 噪聲也是聲音，因此在討論噪聲治理和污染控制前對(duì)聲的基本知識(shí)進(jìn)行介紹是必要的。一、 聲