噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)展望
噪聲與振動(dòng)控制(noise and vibration control)是環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要方面。為了有效地遏制和減少噪聲與振動(dòng)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(huán)境噪聲污染防治法及噪聲與振動(dòng)方面的標(biāo)準(zhǔn),這些法律和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于防治噪聲污染與振動(dòng)危害,保護(hù)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(jìn)行噪聲控制、聲環(huán)境和人的身心健康、生活、工作關(guān)系的基礎(chǔ)研究,注重噪聲控制和工業(yè)發(fā)展、軍事國防關(guān)系的研究。例如研究噪聲對(duì)醫(yī)院病人的影響,次聲、軍事噪聲等的危害,以及交通運(yùn)載工具的噪聲與振動(dòng)控制措施。
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)和城市的發(fā)展和建設(shè),環(huán)境噪聲出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)和規(guī)律,主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)交通噪聲及其環(huán)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(xiàn)了環(huán)路、高架路、立交橋、高速公路、輕軌及地鐵。由此產(chǎn)生的交通噪聲在強(qiáng)度、頻率特性、時(shí)空分布、傳播規(guī)律及環(huán)境影響上有不同的特點(diǎn)。
(2)現(xiàn)代建筑設(shè)備噪聲引起的環(huán)境影響。隨著城市的建設(shè)與發(fā)展,相當(dāng)一批工礦企業(yè)搬到郊區(qū)或者其噪聲源得以徹底治理,但大量賓館、高級(jí)商場(chǎng)、高檔公寓、高級(jí)寫字樓等現(xiàn)代化高層建筑不斷涌現(xiàn)。這些建筑都因使用空調(diào)而配備冷卻塔、冷水機(jī)組、熱泵、水泵、通風(fēng)機(jī)和自備柴油發(fā)電機(jī)組等,有些還配備燃油(氣)鍋爐。這些設(shè)備,就其本身噪聲級(jí)來說,并不很高,但由于其安裝現(xiàn)場(chǎng)的特殊性,使其噪聲對(duì)環(huán)境的影響也相當(dāng)嚴(yán)重。
(3)環(huán)境振動(dòng)和固體聲傳播的影響。在城市中,環(huán)境振動(dòng)和環(huán)境噪聲是一對(duì)“孿生兄弟”,但環(huán)境振動(dòng)本身又具有不同于噪聲的特點(diǎn)。隨著高層建筑的出現(xiàn),環(huán)境振動(dòng)及其固體聲在樓層中傳播是城市環(huán)境振動(dòng)又一新的特點(diǎn),它對(duì)高層建筑中生活和工作的人帶來了比較嚴(yán)重的干擾。
面對(duì)這些新的特點(diǎn)和規(guī)律,我們必須對(duì)其加強(qiáng)研究,給出科學(xué)的環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。
隨著人民生活水平的提高,“以人為本”的環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng),對(duì)噪聲與振動(dòng)控制的技術(shù)和研究也提出了更高的要求。展望我國噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)的今后發(fā)展動(dòng)向,可能有如下特點(diǎn):
(1)開發(fā)新的聲學(xué)測(cè)量儀器。注重開發(fā)智能化、多功能化聲學(xué)測(cè)量儀器,建立聲學(xué)測(cè)量工作站,和國際發(fā)達(dá)國家在聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的研究接軌,實(shí)現(xiàn)“將實(shí)驗(yàn)室拎著走”的愿望。
(2)注重吸聲、隔聲材料及產(chǎn)品的研究和開發(fā)。要大力發(fā)展噪聲控制技術(shù),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(duì)人體有害;有些場(chǎng)合(如食品、醫(yī)藥工業(yè))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(huì)散發(fā)有害氣體。因此,社會(huì)需要環(huán)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(huán)保型、安全型吸聲材料。應(yīng)繼續(xù)從理論、微孔板材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝,及具體應(yīng)用等多個(gè)方面進(jìn)行分析研究。除此之外,還可以對(duì)在其它行業(yè)應(yīng)用的一些材料加以改進(jìn),使其成為環(huán)保型、安全型吸聲材料,如:將不銹鋼纖維、氈和剛性燒結(jié)金屬絲網(wǎng)多孔材料開發(fā)為吸聲材料等等。
隨著我國城市對(duì)人居環(huán)境的要求不斷提高,各種各樣的新型隔聲、吸聲材料將應(yīng)用于高效隔聲窗及通風(fēng)隔聲窗的產(chǎn)品開發(fā)。
(3)制定規(guī)劃、加強(qiáng)管理。為遏制和減少噪聲的影響,將更加注重制定科學(xué)規(guī)劃、加強(qiáng)科學(xué)的管理。例如通過制定“工業(yè)企業(yè)職工的聽力保護(hù)規(guī)定”,并使企業(yè)認(rèn)真貫徹執(zhí)行“聽力保護(hù)規(guī)定”,則可以卓有成效地對(duì)職工聽力和身心健康進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于交通噪聲,則可以通過合理制定城市規(guī)劃,在汽車行駛路線、行車時(shí)間等方面制定科學(xué)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(diào)時(shí)不污染聲環(huán)境,就必須安裝消聲器。因此,改進(jìn)傳統(tǒng)空調(diào)消聲器的材料和結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高其消聲性能,是擺在噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)面前的又一新任務(wù)。
(5)高隔聲性能輕質(zhì)隔墻的研制。傳統(tǒng)住宅的內(nèi)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(zhì)隔墻代替,可是其隔聲性能總不盡人意。噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)要從開發(fā)新材料、新型隔聲結(jié)構(gòu)入手,盡快解決這一問題。
(6)控制高層建筑配套設(shè)備的噪聲和振動(dòng),F(xiàn)有住宅內(nèi),特別是高層住宅內(nèi),一般都配有水泵、冷凍機(jī)、電梯等設(shè)備,它們對(duì)住宅內(nèi)的住戶可能造成噪聲和振動(dòng)污染,需要進(jìn)行控制技術(shù)的研究。
(7)超低噪聲冷卻塔的研制和生產(chǎn)。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(shí)際使用的要求尚有相當(dāng)距離,這是需要進(jìn)一步努力的目標(biāo)。
(8)開發(fā)低噪聲產(chǎn)品。我國的低噪聲產(chǎn)品與國外相比差距還較大,采用新技術(shù)、新工藝、新材料,開發(fā)質(zhì)量好、能耗低、價(jià)格合理的低噪聲產(chǎn)品是努力的方向。
(9)有源噪聲和振動(dòng)控制前景廣闊。有源噪聲和振動(dòng)控制技術(shù)采用現(xiàn)代自適應(yīng)理論、數(shù)字信號(hào)處理和大規(guī)模集成芯片,可以針對(duì)各類噪聲和振動(dòng)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(dòng)的控制難題。當(dāng)今國際上有源噪聲和有源振動(dòng)控制研究方興未艾,這也將成為我國噪聲與振動(dòng)控制研究的一個(gè)前景十分廣闊的方向。
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