噪聲和振動污染控制工程講義

PAGE1PAGE173噪聲和振動污染控制工程講義噪聲和振動有著非常密切的關系。許多噪聲是由振動引起的，這種振動以彈性波的形式在空氣、液體和固體介質中進行傳播，分別稱為氣體聲、液體聲和固體聲，通常將固體聲稱為振動。噪聲和振動污染的控制原理十分相似：隔振的同時也起到降噪作用。噪聲和噪聲污染噪聲定義正如水、空空氣和土土壤等是是我們生生存必要要的條件件那樣，我我們必須須生活在在一個有有聲的環(huán)環(huán)境之中中，聲音音可以幫幫助人們們交流信信息、認認識事物物等，成成為人們們一切生生產和生生活活動動的前提提基礎。但但有些聲聲音對人人體有害害或者是是多余的的，便稱稱為噪聲聲，由噪噪聲造成成的環(huán)境境污染稱稱為噪聲聲污染。廣義上說來來，一切切可聽的的聲音都都有可能能成為噪噪聲。我我們所聽聽到的各各種聲音音是否成成為噪聲聲與許多多條件和和因素有有關：除除與聲音音本身的的基本特特性(波波長、頻頻率和聲聲級)有有關外，還還與人的的心理和和生理狀狀態(tài)有關關，因此此噪聲和和非噪聲聲的區(qū)別別不僅在在于其本本身特性性(頻率率和強弱弱)，更更在于接接受對象象的感受受性和條條件性。噪聲污染的的特性噪聲屬于物物理性污污染：這這種污染染是局部部性的，不不會造成成區(qū)域、全全球性污污染。噪聲污染一一般沒有有殘余污污染物：：噪聲一一旦消除除污染問問題就得得到徹底底解決。3，噪聲污污染往往往易被人人們所忽忽視：盡盡管有影影響，但但我們需需要生活活在適度度的聲響響環(huán)境中中。噪聲的危害害聽力損害(1)暫時時性聽域域遷移：：當人耳耳短時間間暴露于于噪聲時時，會引引起人們們的聽覺覺疲勞，但但此時的的聽覺器器官尚未未發(fā)生器器質性病病變。一一旦噪聲聲消除，聽聽覺疲勞勞也就逐逐漸消失失，直至至聽覺恢恢復到正正常狀態(tài)態(tài)。(2)永久久性聽域域遷移：：又稱為為噪聲性性耳聾，是是指人耳耳長期暴暴露于強強噪聲環(huán)環(huán)境之中中，聽覺覺反復受受到噪聲聲的不斷斷刺激，聽聽域遷移移由暫時時性逐漸漸成為永永久性，聽聽覺恢復復越來越越難，死死亡的聽聽覺細胞胞無法再再生，造造成永久久性耳聾聾。耳聾聾有輕重重之分，一一般以聽聽力損失失進行衡衡量，如如表1所示示。表1聽聽力損失失與耳聾聾程度聽力損失耳聾程度20dB耳聾的基準準20－400dB輕度耳聾40－555dB中度耳聾55－700dB顯著耳聾70－900dB重度耳聾>90dBB極端聾誘發(fā)疾病誘發(fā)疾病是是噪聲污污染的一一個重要要體現。噪噪聲作用用于人的的中樞神神經系統(tǒng)統(tǒng)，使得得大腦皮皮層的興興奮和抑抑制平衡衡失調、條條件反射射異常，導導致頭昏昏腦脹、疲疲勞和記記憶力衰衰退以及及腸胃功功能紊亂亂等癥狀狀，嚴重重時誘發(fā)發(fā)胃潰瘍瘍、冠心心病和動動脈硬化化等疾病病。影響人們正正常生活活降低人們睡睡眠、學學習、工工作、語語言交流流的效率率和效果果。嚴重重時使得得這些活活動無法法進行。四、噪聲分分類聲音由自然然界和人人類活動動兩方面面產生。雖雖然自然然界的聲聲音在特特定情況況下可能能成為噪噪聲，如如雷鳴聲聲、風的的呼嘯聲聲等，但但噪聲通通常主要要是由于于人類的的生產和和生活活活動產生生，稱為為人為噪噪聲。人為噪聲的的產生途途徑多種種多樣，通通常有：：交通噪噪聲、工工業(yè)噪聲聲、建筑筑施工噪噪聲等。交交通噪聲聲由交通通車輛產產生，如如公路和和城市街街道上的的各種汽汽車轟鳴鳴聲、喇喇叭聲，噴噴氣式飛飛機螺旋旋槳產生生的高速速氣流與與空氣的的摩擦聲聲以及火火車車輪輪與鐵軌軌的撞擊擊聲和汽汽笛聲等等；工業(yè)業(yè)噪聲由由各種機機器設備備的振動動、摩擦擦和管道道排氣產產生；建建筑施工工噪聲由由各種施施工機械械設備造造成，如如打樁機機與樁的的撞擊聲聲、卷揚揚機噪聲聲等。噪噪聲還可可以產生生于人們們的社會會活動與與生活，如如各種電電影院、音音樂廳、舞舞會在某某些情況況下都可可能成為為噪聲的的來源；；居家的的家用設設備如空空調器、電電風扇、洗洗衣機和和電視機機等因為為影響人人們的休休息、學學習和工工作而成成為噪聲聲。環(huán)境治理系系統(tǒng)中經經常使用用的鼓風風機、空空壓機、水水泵、攪攪拌機等等也是噪噪聲的重重要來源源。按照發(fā)聲機機理，噪噪聲可以以分為：：機械噪噪聲、空空氣動力力性噪聲聲和電磁磁噪聲三三類。機機械噪聲聲是由于于機械部部件在撞撞擊力、非非平衡力力作用下下產生，是是由固體體振動而而產生；；空氣動動力噪聲聲是由于于高速或或高壓氣氣流與周周圍介質質(空氣氣)發(fā)生生劇烈混混合而產產生；電電磁噪聲聲是由于于電磁場場的交替替變化引引起機械械部件或或空間容容積振動動而產生生，如日日光燈的的整流器器、電動動機和變變壓器產產生的電電磁噪聲聲等。三三類噪聲聲中以機機械振動動噪聲最最為常見見，其次次為空氣氣動力性性噪聲，而而電磁噪噪聲較少少見。表2常常見的工工業(yè)設備備噪聲范范圍設備A聲級范圍圍(dBB)飛機發(fā)動機機107～1140織布機96～1330鼓風機80～1226空壓機73～1116蒸汽錘86～1113發(fā)電機71～1006水泵89～1003卷揚機80～900頻頻率是聲聲音的重重要參數數。按照照頻率高高低，噪噪聲分為為：低頻頻噪聲((f<5500HZ)、中中頻噪聲聲(f==5000HZZ～10000HHZ)和高高頻噪聲聲(f>>1kkHZ)三類類。噪聲聲對人體體的危害害與噪聲聲的頻率率有關，其其中危害害最大的的當屬可可聽聲，其其頻率范范圍為220HHZ～20000HHZ，成為為噪聲控控制的主主要對象象。五、噪聲污污染控制制途徑與與其它污污染控制制相似，噪噪聲污染染控制的的途徑主主要有：：行政管管理、規(guī)規(guī)劃和噪噪聲治理理。行政管理措措施對對噪聲采采取必要要的管理理方法以以限制噪噪聲污染染，其基基本做法法為行政政立法。我我國對交交通噪聲聲、機動動車輛噪噪聲、飛飛機噪聲聲、工廠廠噪聲、建建筑施工工噪聲、娛娛樂場所所噪聲污污染的控控制進行行立法。如如<中華華人民共共和國建建筑施工工場界噪噪聲限值值>(GGB1223488-900)中規(guī)規(guī)定：交交通干道道環(huán)境噪噪聲≤70--87ddB(AA)；建建筑施工工場界噪噪聲限值值如下表表3所示示。表3建建筑施工工場界噪噪聲限值值施工機械晝間夜間土石方推土機、挖挖掘機、裝裝載機等等75dBB(A))55dBB(A))打樁打樁機85dBB(A))禁止施工結構混凝土攪拌拌機70dBB(A))55dBB(A))裝修吊車、升降降機65dBB(A))55dBB(A))2，規(guī)劃性性措施區(qū)域性規(guī)劃劃：城市市規(guī)劃部部門在確確定建設設布局時時，將飛飛機場、重重工業(yè)區(qū)區(qū)等高噪噪聲源布布置在遠遠離市區(qū)區(qū)的郊外外，并按按照噪聲聲從高到到低依次次進行布布局。道路規(guī)劃：：依據國國家聲環(huán)環(huán)境質量量標準和和民用建建筑隔聲聲設計規(guī)規(guī)范，合合理劃定定建筑物物與交通通干道的的防噪聲聲距離，并并提出相相應的規(guī)規(guī)劃設計計要求。如如規(guī)定交交通干道道距離居居住區(qū)不不小于330m；；一級、二二級公路路和鐵路路不允許許穿越居居民區(qū)等等?？刂瞥鞘腥巳丝诿芏榷龋喝肟诳诿芏葲Q決定了交交通流量量、商業(yè)業(yè)以及生生產活動動等產生生的噪聲聲高低以以及影響響程度。噪噪聲A聲聲級Lddn(ddB)與與當地入入口密度度ρ(人//km22)的關關系為：：Ldn＝110llogρ＋266。利用各種措措施進行行隔聲，如如利用土土丘、綠綠化帶等等減輕噪噪聲對安安靜區(qū)域域的影響響。3，治治理措施施噪聲源的控控制=1\*GB3①研究工藝藝過程：：使用低低噪聲工工藝代替替高噪聲聲工藝=2\*GB3②研究降低低噪聲源源輻射噪噪聲的激激振力=3\*GB3③研究降低低噪聲源源中、噪噪聲輻射射部件對對激振力力的響應應噪聲傳播途途徑的控控制=1\*GB3①研究城市市、工廠廠和車間間如何全全面合理理布局=2\*GB3②研究噪聲聲傳播途途徑上的的聲學技技術措施施(隔聲聲、吸聲聲和消聲聲)個人防護措措施常用的的噪聲個個人防護護用品有有：耳塞塞、耳罩罩和頭盔盔三種。這這些防護護用品除除減弱噪噪聲危害害外，還還有保暖暖、防沖沖撞的功功能。聲的基本知知識噪聲也也是聲音音，因此此在討論論噪聲治治理和污污染控制制前對聲聲的基本本知識進進行介紹紹是必要要的。聲波和瞬時時聲壓在各種彈彈性介質質中，物物體的機機械振動動由近而而遠的傳傳播過程程稱為聲聲波。依依據聲音音傳播的的介質不不同，聲聲波有空空氣波、液液體波和和固體波波三種。聲聲波的傳傳播方向向與介質質有關：：空氣和和液體中中聲波傳傳播方向向與介質質質點的的振動方方向基本本相同，構構成縱向向波；而而在固體體介質中中的聲波波則既有有縱向也也有橫向向。聲波在傳傳播時將將引起介介質中質質點所受受壓強的的變化，通通常將聲聲場中某某一質點點在瞬時時由靜壓壓(未受受聲波影影響時的的壓強))P0變化為為P’所產生生的壓強強增量稱稱為該質質點的瞬瞬時聲壓壓P，單單位為PPa或NN/mm2。 P＝PP0－P’ (1))頻率、波長長、波速速聲波在介介質中傳傳播時，11秒鐘內內質點振振動的次次數就是是該聲波波的頻率率f，單單位為HHZ；質點點往復振振動一次次所需要要的時間間稱為振振動周期期T，單單位為ss；相鄰鄰波對應應質點之之間的距距離稱為為波長λλ，單位位為m；；聲波在在介質中中的傳播播速度稱稱為波速速c，單單位為mm/s。f、T、λλ和c之之間的關關系為：：f＝1/TT (22)λ＝c/ff＝c﹒﹒T (3))聲波在介質質中的傳傳播速度度與介質質本身密密切相關關，如介介質類型型(氣、液液、固))、介質質溫度和和密度以以及壓強強等。聲聲波在固固體介質質中傳播播最快，其其次為液液體，而而在氣體體中的傳傳播較慢慢。表4聲聲波在各各種介質質中的傳傳播速度度(211.1℃℃)介質空氣水軟木玻璃鋼波速(m//s)3441372335336585182聲波陣面聲波在傳傳播過程程中，同同一時刻刻由相位位相同質質點構成成的軌跡跡稱為波波陣面或或波的基基本幾何何形狀，波波陣面分分為平面面波和球球面波兩兩種。平面波平面波的的波陣面面與波的的傳播方方向垂直直，如活活塞在汽汽缸中產產生的聲聲波為典典型的平平面波。2，球面波波在點聲源源形成的的聲波中中，波陣陣面為同同心的球球面，這這種波稱稱為球面面波，球球面波中中聲源的的幾何尺尺寸很小小(<<<λ)。聲強、聲功功率、聲聲能密度度、聲阻阻抗率在物理學上上，聲波波是一種種能量形形式。單單位時間間內聲波波輻射的的聲能量量稱為聲聲功率WW，單位位為W；；單位時時間內透透過垂直直于聲波波傳播方方向單位位面積的的平均聲聲能量稱稱為聲強強I，單單位為WW/m22；單位位體積介介質內所所含的聲聲能量稱稱為聲能能密度DD，單位位為W//m3；瞬時時聲壓PP與質點點振動速速度之比比即為聲聲阻抗率率Zs，單單位為PPa﹒s/mm，Zss與介質質密度和和聲速有有關，而而與聲波波波長和和頻率無無關。介介質溫度度越高、密密度越小小、聲速速越大，則則Zs越越小。Zs＝ρρ0﹒c((4)式中：ρρ0－介質質密度((kg//m3)聲壓級和聲聲強級聲壓級LLP和聲強強級LII都是衡衡量聲波波強度的的相對指指標，簡簡稱為聲聲級，單單位均為為dB，其其相對基基準分別別為基準準聲壓PP0（0..2μPa）和和基準聲聲強I00(100-122W/m2)。LP＝200lgg(PP/PP0)；LLI＝100lgg(II/II0)聲壓級和聲聲強級是是衡量噪噪聲強弱弱及其對對人影響響程度的的重要指指標，在在常溫、常常壓下LLP和LI在數值值上相等等。噪聲環(huán)境有有穩(wěn)態(tài)和和不穩(wěn)態(tài)態(tài)之分，通通常需要要將不穩(wěn)穩(wěn)態(tài)噪聲聲采用能能量平均均的方法法換算為為穩(wěn)態(tài)噪噪聲才能能與穩(wěn)態(tài)態(tài)噪聲進進行比較較，換算算結果稱稱為等效效連續(xù)AA聲級LLeq，其相相互換算算公式為為：Leq＝110llgeq\o(\s\do-8(１１),\\s\ddo00(),,\s\\do8(ＴＴ))1000..1LAAdtt(55)式中：t－－不穩(wěn)態(tài)態(tài)噪聲暴暴露時間間,hLAA－t時時間內的的A聲級級，dBBA聲源的指向向性當聲源尺尺寸大于于或接近近于聲波波波長時時，聲源源在各方方向輻射射的聲壓壓(或聲聲強)不不相同，成成為指向向性聲源源：頻率率高的聲聲波指向向性強，頻頻率低的的聲波指指向性弱弱。聲源的指指向性可可以用指指向性圖圖來表示示，類似似于氣象象中的風風向玫瑰瑰圖，將將聲源中中某質點點的聲強強與同一一聲功率率聲源在在相同距距離同心心球輻射射面上的的平均聲聲強之比比稱為聲聲源指向向性因數數Q。對對于點聲聲源，QQ＝1，QQ越大則則聲源的的指向性性越明顯顯。聲波的疊加加通常我們聽聽到的聲聲音都是是多種聲聲波的混混合，即即由各種種來源、各各種頻率率、各種種形狀的的許多列列簡諧波波疊加的的混合聲聲波。根根據各種種聲波在在疊加時時是否發(fā)發(fā)生相互互干擾將將聲波分分為相干干波和不不相干波波兩種。在在同一直直線、相相同方向向上的相相干玻疊疊加、合合成的結結果形成成駐波，駐駐波屬于于相干波波合成的的特例。表5相相干波和和不相干干波相干波頻率相同、有有固定相相位差不相干波頻頻率相同同、相位位差物規(guī)規(guī)則變化化頻率不同、有有固定相相位差頻率不同、無無固定相相位差相干波的疊疊加規(guī)律律：疊加加后合成成聲壓等等于各相相干波的的聲壓之之和，即即： nPPt＝P1＋P2＋……＋PPn＝∑Pi(66)i=1式中：PPi－第i列聲波波的聲壓壓PPt－合成成聲場的的聲壓n－－聲波列列數不不相干波波疊加規(guī)規(guī)律：疊疊加后聲聲壓的平平方等于于各不相相干波聲聲壓平方方之和，即即：PPt2＝P112＋P222＋……＋PPn2＝∑Pi2((7)聲波的反射射、透射射、折射射和繞射射以及衍衍射聲聲波向介介質中傳傳播又稱稱為入射射，入射射的聲波波遇到界界面時一一部分被被反射或或折射，另另一部分分將透過過該界面面繼續(xù)傳傳播。入入射、透透射和反反射情況況和傳播播介質有有關：介介質的ZZs增加加，難透透射，易易反射；；Zs降降低，易易透射，難難反射。反反射和折折射的區(qū)區(qū)別在于于：反射射時反射射線在入入射面((由入射射線和界界面構成成)內，入入射角與與反射角角相等；；折射線線在入射射面之外外的第二二種介質質內，入入射角θθ1正弦與與折射角角θ2正弦之之比等于于介質11聲速cc1與介質質2聲速速c2之比，即即：sinθ11c1＝＝((8)sinθθ2c2圖1聲聲波的入入射、反反射和折折射當當聲波的的波長遠遠遠大于于障礙物物或孔洞洞尺寸時時，聲波波能夠繞繞過障礙礙物或孔孔洞的邊邊緣繼續(xù)續(xù)前進并并引起傳傳播方向向的改變變，成為為繞射聲聲波或衍衍射聲波波。聲波波的繞射射與聲波波頻率、波波長和障障礙物的的相對大大小有關關，高頻頻率、長長波長的的聲波遇遇到尺寸寸較小的的障礙物物或孔洞洞時繞射射或衍射射明顯，這這是屏障障隔聲降降噪的依依據。圖2聲聲波的繞繞射或衍衍射聲波衰減聲波在介介質中傳傳播，由由于擴散散作用、空空氣吸收收以及障障礙物的的存在導導致聲強強、聲壓壓和聲能能減弱，發(fā)發(fā)生聲波波衰減。擴散引起的的衰減聲聲波的傳傳播過程程即是聲聲波在介介質中的的擴散過過程，波波陣面隨隨擴散距距離的增增加而逐逐漸擴展展，導致致聲能分分散、聲聲強隨距距離越來來越弱，稱稱為擴散散衰減?？諝馕找鸬乃ニp聲聲波在空空氣中傳傳播時，部部分聲波波被空氣氣吸收作作用、部部分聲能能將發(fā)生生轉換和和遷移，籍籍此導致致聲波衰衰減。=1\*GB3①傳播導致致空氣質質點振動動，相鄰鄰空氣質質點由于于運動速速度不同同而產生生粘滯力力，使得得聲能轉轉換為熱熱能，緊緊鄰的空空氣溫度度越來越越高，聲聲能越來來越弱。溫溫度的變變化將導導致相鄰鄰的空氣氣質點之之間存在在溫度差差，形成成溫度梯梯度。=2\*GB3②相鄰空氣氣質點存存在出現現溫度梯梯度，發(fā)發(fā)生熱交交換，聲聲能轉換換為熱能能進行擴擴散。=3\*GB3③由于聲波波的傳播播打破了了空氣中中各種氣氣態(tài)分子子能量的的原有平平衡狀態(tài)態(tài)，從不不平衡到到重新建建立新的的平衡的的過程稱稱為熱馳馳豫過程程，熱馳馳豫使得得聲能耗耗散、聲聲波衰減減。其它原因引引起的衰衰減空氣中中的各種種障礙物物如塵粒粒、霧、雨雨、雪等等將引起起聲波產產生散射射，導致致聲波衰衰減。廣廣義上說說，空氣氣中存在在的各種種大型屏屏障如土土丘、圍圍墻和門門窗以及及林帶等等也屬于于引起聲聲波衰減減的障礙礙物，其其作用與與空氣中中的雨雪雪、塵霧霧沒有本本質的區(qū)區(qū)別。聲聲波的衰衰減程度度可以用用聲壓衰衰減系數數α來衡量量，即在在空氣中中聲波傳傳播1mm所衰減減的分貝貝數，單單位為dB//m。αα與聲波波本身性性質(波波長、波波面、聲聲源類型型、頻率率、聲強強等)、傳傳播距離離、空氣氣的溫度度和濕度度以及障障礙物情情況密切切有關。點點聲源因因為空氣氣吸收而而引起的的聲波衰衰減：ΔΔLP＝LP1－LP2＝200lgg(γ2/γ1)－－α(γ2-γ1)(99)線聲源因為為空氣吸吸收而引引起的聲聲波衰減減：ΔLP＝LP1－LP2＝100lgg(γ2/γ1)－－α(γ2-γ1)(110)式中：ΔLLP－聲級級的衰減減量(ddB)LPP1、LP2－衰減減前后的的聲級((dB))γ2、γ11－聲波波傳播的的距離((m)第三節(jié)噪聲的的測量和和評價一、噪聲的的測量聲壓計是測測量噪聲聲的主要要儀器，測測量的基基本原理理是將聲聲信號轉轉換為電電信號。根據噪聲的的聲級范范圍，普普通聲級級計的頻頻率特性性有A、BB、C三三檔，分分別稱為為A聲級級、B聲聲級和CC聲級，測測定噪聲聲聲級分分別以ddB(AA)、ddB(BB)和ddB(CC)表示示。二、噪聲評評價噪噪聲評價價是城市市和工業(yè)業(yè)區(qū)規(guī)劃劃以及環(huán)環(huán)境治理理的重要要依據，噪噪聲評價價與噪聲聲評價標標準以及及測量方方法密切切相關。噪噪聲評價價標準有有：工業(yè)業(yè)企業(yè)噪噪聲衛(wèi)生生標準、環(huán)環(huán)境噪聲聲標準、工工業(yè)企業(yè)業(yè)噪聲控控制設計計標準、機機動車輛輛允許噪噪聲標準準、機械械產品噪噪聲標準準、建筑筑施工場場界噪聲聲標準等等。表6中中華人民民共和國國城市區(qū)區(qū)域環(huán)境境噪聲標標準(GGB3009933)等效效聲級LLAeqq：dBB類別晝間夜間區(qū)域性質05040療養(yǎng)區(qū)、高高級別墅墅區(qū)、高高級賓館館15545居住區(qū)、文文教區(qū)26050居住、商業(yè)業(yè)和工業(yè)業(yè)混雜區(qū)區(qū)36555工業(yè)區(qū)47055城市中道路路交通干干線兩側側、穿越越城區(qū)的的內河航航道兩側側區(qū)域等等表7中華人人民共和和國工業(yè)業(yè)企業(yè)廠廠界噪聲聲標準((GB1123448－990)等等效聲級級LAeeq：ddB類別晝間夜間區(qū)域性質I5545居住區(qū)、文文教區(qū)II6050居住、商業(yè)業(yè)和工業(yè)業(yè)混雜區(qū)區(qū)以及商商業(yè)集中中區(qū)III6555工業(yè)區(qū)IV7055城市中道路路交通干干線兩側側、穿越越城區(qū)的的內河航航道兩側側區(qū)域等等表8中華人人民共和和國建筑筑施工場場界噪聲聲標準((GB1125223－990)等等效聲級級LAeeq：ddB施工階段主要噪聲源源噪聲限值晝間夜間土石方推土機、挖挖掘機、裝裝載機等等7555打樁各種打樁機機等85禁止施工結構混凝土攪拌拌機、振振搗棒、電電鋸等7055裝修吊車、升降降機等6555第四節(jié)噪聲治治理技術術與與其它類類型的污污染治理理一樣，噪噪聲治理理應從噪噪聲的產產生源著著手，即即：在噪噪聲產生生之前采采取多種種措施防防止產生生噪聲；；噪聲產產生之后后首先在在聲源處處降低噪噪聲；在在有人活活動的地地方進行行隔聲降降噪，減減輕噪聲聲的危害害。依據據技術作作用原理理，隔聲聲降噪技技術分為為：吸聲聲、隔聲聲和消聲聲三種類類型，其其適用的的場合也也不相同同。一、吸聲未做任何聲聲學處理理的墻壁壁、門窗窗、地板板等與空空氣的特特性阻抗抗相差很很大，因因此造成成聲波的的強烈反反射，聲聲波的一一次與多多次反射射、疊加加的結構構構成混混響聲，實實際空間間內聽到到的聲音音既有直直達聲又又有混響響聲，聲聲波的反反射、疊疊加增加加了噪聲聲的聲級級和危害害性。采采用能夠夠吸收聲聲能的材材料或結結構可以以吸收聲聲能，使使得反射射聲減弱弱，達到到吸收降降噪的效效果。圖3吸聲原原理示意意圖吸聲主要要應用于于：降低低體積大大、混響響時間長長的室內內噪聲；；改善室室內音質質；與消消音、隔隔音結合合起來共共同隔聲聲降噪。吸吸聲的主主要優(yōu)點點是效果果穩(wěn)定，對對機械設設備的操操作維修修無影響響。一般般情況下下可以降降噪3～～5dBBA，對對于混響響嚴重的的車間可可以降噪噪6～10ddBA。吸吸聲效果果以吸聲聲系數αα’與吸聲聲量A來來衡量，能能夠起到到吸聲作作用的稱稱為吸聲聲材料或或結構。吸聲系數α’＝(EEα－Et)/EE＝(EE－Eγγ)/EE＝1－－γ(111)式中：E－－入射總總聲能((W)Eα－－被材料料或結構構吸收的的聲能((W)Et－－透過材材料或結結構的聲聲能(WW)Eγ－－被材料料或結構構反射的的聲能((W)γ－反射系系數影影響α’的因素素：聲波波的入射射角度、聲聲波的頻頻率、材材料本身身的性質質和結構構。表9常見吸吸聲材料料的吸聲聲系數吸聲材料容重(kgg/m33)厚度(cmm)倍頻程α’’125250500100020004000玻璃棉152.50.020.070.220.590.940.94礦物棉24060.250.550.780.750.870.91聚氨脂泡沫沫塑料4040.100.190.360.700.750.80膨脹水泥35050.160.460.640.480.560.56珍珠巖板35080.340.470.400.370.480.55玻璃窗--0.350.250.180.120.070.04實木板1.30.300.300.150.100.100.10吸吸聲系數數的測量量方法有有混響室室法、駐駐波管法法兩種。吸聲量也也稱為等等效吸聲聲面積，即即吸聲系系數與吸吸聲面積積的乘積積A＝α’··S((12))Ai＝αii’·Si((13))nA＝∑Aii((14))i=1式式中：SS－吸聲聲面積((m2)3，吸聲材材料或結結構利利用共振振原理做做成的吸吸聲結構構稱為共共振吸聲聲結構，如如薄板共共振吸聲聲結構、穿穿孔板共共振吸聲聲結構和和微孔板板共振吸吸聲結構構。適用用于對低低頻、中中頻噪聲聲的吸收收。(1)薄板板吸聲結結構常常見的薄薄板吸聲聲材料或或結構有有：三夾夾板、五五夾板和和木絲板板等，相相鄰薄板板之間存存在封閉閉的空氣氣層。薄薄板起質質量塊作作用，空空氣層起起彈簧作作用，由由此發(fā)生生振動，并并消耗聲聲能。共共振頻率率：foo＝eq\o(\s\up5(ｃ),\\s\ddo3(２Л))√eq\o(\s\up6(ρ０),\\s\ddo3(ｍｍｈ)))((15))式中：c－－聲速((m/ss)ρ0－空氣氣密度((kg//m3)m－－薄板密密度(kkg/mm3)h－－相鄰薄薄板之間間空氣層層厚度((m)由式15可可知：薄薄板共振振結構的的共振頻頻率主要要取決于于板的密密度與空空氣層厚厚度。而而共振效效果與薄薄板厚度度、空氣氣層厚度度以及薄薄板材料料強度有有關：板板越薄、空空氣層越越厚、薄薄板強度度約小，則則共振降降噪效果果越好。薄薄板共振振的主要要缺點是是吸聲頻頻率窄、吸吸聲系數數不高((α’＝0.22～0.55)。改改善措施施有：增增加結構構阻尼，如如使用海海綿條或或毛氈等等；在相相鄰薄板板的空腔腔中設置置礦物棉棉或玻璃璃棉氈等等。(2)穿孔孔板共振振吸聲結結構穿穿孔板吸吸聲結構構有單孔孔共振吸吸聲結構構和多孔孔共振吸吸聲結構構兩種。=1\*GB3①單孔共振振吸聲結結構單單孔共振振吸聲結結構是一一個封閉閉的空腔腔，在腔腔壁上開開一個小小孔與外外界空氣氣相通。其其吸聲原原理也是是質量塊塊和彈簧簧的振動動。使用用條件：：頸口尺尺寸必須須比空腔腔尺寸小小很多，且且聲波的的波長λλ大于空空腔尺寸寸。基本本特點：：吸聲頻頻帶窄，適適用于對對低頻噪噪聲的吸吸收。共共振頻率率：foo＝foo＝eq\o(\s\up5(ｃ),\\s\ddo3(２Л))√eq\o(\s\up5(),\\s\ddo3()))((16))式中：S－－小孔截截面積((，m22)V－－空腔體體積(mm3)Lkk－小孔孔有效頸頸長(mm)L－－頸口實實際長度度,板厚厚(m))d－－頸口直直徑(mm)在在頸口處處放置玻玻璃棉等等多孔材材料或加加貼一薄薄層尼龍龍布等透透聲結構構，可增增加頸口口處的摩摩擦阻力力，從而而增寬吸吸聲頻帶帶，提高高吸聲降降噪效果果。=2\*GB3②多孔共振振吸聲結結構是是單孔板板共振器器的并聯聯組合。其其吸聲的的原理類類似于單單孔吸聲聲板，但但吸聲狀狀況和效效果大大大改善。吸吸聲帶況況：設共共振頻率率fo處處的最大大吸聲系系數為αα’，則在在fo左左右能夠夠保持吸吸聲系數數為α’/2的的頻帶寬寬度Δf為吸吸聲帶寬寬。穿穿孔板吸吸聲結構構的Δf一般般為500HZ～～3000HZ。改改善措施施：穿孔孔板孔徑徑取偏小小值，提提高孔內內阻尼；；板后蓋蓋一層透透聲紡織織品，增增加孔頸頸的摩擦擦；空腔腔內填充充多孔吸吸聲材料料；組合合不同尺尺寸的共共振吸聲聲結構，加加寬吸聲聲頻帶；；采用不不同的穿穿孔率、不不同腔深深的多層層穿孔板板結構。設設計：板板厚：22～5mmm，孔孔徑：22～100mm；；穿孔率率：1～～10％％；腔深深：1000～2250mmm(3)微孔孔板吸聲聲結構吸吸聲原理理也屬于于共振，利利用空氣氣氣流在在小孔中中的來回回摩擦來來消耗聲聲能、利利用腔深深控制吸吸聲峰值值的共振振頻率，由由于孔徑徑小因此此聲阻顯顯著增加加，提高高了吸聲聲系數，曾曾寬了系系數頻帶帶寬度。結結構：金金屬薄板板厚度<<1mmm、孔徑徑<1mmm，穿穿孔率為為1～4％。材材料為鋁鋁板或鋼鋼板?？煽梢允菃螁螌?、雙雙層或多多層。微微孔板共共振系數數結構的的基本優(yōu)優(yōu)點為吸吸聲系數數高(可可以達到到0.99以上))、吸聲聲頻帶寬寬(4～～5倍頻頻程)、耐耐惡劣環(huán)環(huán)境、結結構簡單單。缺點點為孔徑徑太小；；容易堵堵塞；成成本較高高。典典型設計計參數：：孔徑為為0.55～1mmm，穿孔孔率為11～4％；；腔深為為5～20ccm。應應用于高高速氣流流干道、高高溫潮濕濕和腐蝕蝕性的環(huán)環(huán)境吸聲聲。4，吸聲技技術的應應用場合合吸吸聲法適適用于混混響聲為為主的情情況。如如在車間間體積不不太大，內內壁吸聲聲系數很很小，混混響聲較較強，接接受者距距離聲源源較遠時時，可以以采用吸吸聲處理理來獲得得較理想想的降噪噪效果。而而在車間間體積很很大的情情況下，類類似聲源源在開闊闊空間輻輻射噪聲聲或接受受者距離離聲源較較近，直直達聲占占優(yōu)勢時時，吸聲聲效果不不會明顯顯。二、隔聲使使用構件件將噪聲聲和接受受者分開開，阻斷斷空氣中中聲波的的傳播，從從而達到到降噪的的目的的的措施稱稱為隔聲聲。隔聲原理圖4隔隔聲基本本原理示示意圖聲聲波在通通過空氣氣的傳播播途徑中中，碰到到一勻質質屏蔽物物時，由由于兩分分界面的的特性阻阻抗的改改變，使使得部分分聲能被被屏蔽物物反射回回去，一一部分被被屏蔽物物吸收，另另一部分分可以透透過屏蔽蔽物到另另一空間間去，從從而降低低了噪聲聲的傳播播。隔聲聲的效果果用透聲聲系數和和隔聲量量表示；；具有隔隔聲效果果的稱為為隔聲材材料或構構件。2，透聲系系數和隔隔聲量(1)透聲聲系數隔聲構件本本身的透透聲能力力可以用用透聲系系數τ表示。τ＝Wt//W((17))式中：Wtt－透射射聲功率率，WW－－入射聲聲功率，WW(2)隔聲聲量一般隔聲構構件的ττ很小，約約為100－1～110－55，使用用不方便便，因此此采用隔隔聲量RR表示，單單位為ddB。R＝10lgeq\o(\s\do-12(１),\\s\ddo-44(),,\s\\do4()),\ss\doo122(τ))((18))隔隔聲量的的大小與與隔聲構構件的結結構、性性質有關關，也與與入射聲聲波的頻頻率有關關。實際際應用上上常以1125～～40000HZZ6個11倍頻程程中心的的頻率的的隔聲量量算術平平均值作作為衡量量某一構構件的隔隔聲性能能依據。3，隔聲材材料或構構件隔隔聲材料料或構件件主要有有隔聲墻墻、隔聲聲間和隔隔聲罩體體以及隔隔聲屏((簾)等等。(1)隔聲聲墻墻壁隔聲是是房間或或車間聲聲學處理理的一個個重要方方面。實實踐證明明，空心心墻和泡泡沫混凝凝土磚墻墻具有良良好的隔隔聲降噪噪效果，留留有足夠夠間隔的的間壁墻墻也有較較好的隔隔聲效果果。實際際上普通通門板、雙雙層玻璃璃窗和空空心樓板板，其中中間都有有一定厚厚度的空空氣層，不不僅保溫溫而且隔隔聲。隔聲墻的隔隔聲效果果與聲源源距離相相關，墻墻壁離聲聲源越近近則隔聲聲效果越越好。表10隔聲墻墻的隔聲聲效果隔聲墻面密度(kkg/mm3)倍頻程隔聲聲量(ddB)1252505001000200040001/4磚墻墻，雙面面粉刷1184141454046471/2磚墻墻，雙面面粉刷2253337384652531磚墻，雙雙面粉刷刷457444445535756加氣混凝土土雙層墻墻140454748555960(2)隔聲聲間在吵鬧的環(huán)環(huán)境中建建造一個個具有良良好隔聲聲性能的的小房間間，供工工作人員員一個安安靜的環(huán)環(huán)境或將將多個強強聲源置置于上述述房間內內，以保保護周圍圍環(huán)境的的安靜。隔隔聲間由由許多不不同的隔隔聲構件件組成，如如墻、門門窗、簾簾等。強強噪聲車車間和風風機房等等的控制制室、觀觀察室以以及高級級賓館等等都是隔隔聲間。為為了達到到預期的的隔聲效效果，隔隔聲間的的入口隔隔聲門窗窗、進氣氣和排氣氣管道以以及它們們接頭的的縫隙處處理都必必須進行行必要的的隔聲處處理。圖5隔隔聲門構構造圖具具有門窗窗等不同同隔聲構構件的墻墻板稱為為組合墻墻，其透透聲系數數\dτ為實實際上是是各組件件的透聲聲系數的的平均值值。so3＝τ1S1＋τ2S2＋……＋τnSn(119)S11＋S2＋……＋SSn式中：τii－隔聲聲間中第第i構件的的透聲系系數SSi－隔隔聲間中中第i構件的的面積設計時一般般使得墻墻體的隔隔聲量較較門窗高高15～～20ddB。表11門窗窗的隔聲聲量門窗構造倍頻程隔聲聲量(ddB)125250500100020004000三合板門，厚厚度455mm13.41515.219.720.624.5鋼板門，厚厚度6mmm25.126.731.136.431.5－單層玻璃窗窗，玻璃璃厚度33～6mmm20.72023.526.422.9－雙層玻璃窗窗，玻璃璃厚度33～6mmm，吸聲聲貼面，彈彈性條嵌嵌縫201722354138(3)隔聲聲罩將噪聲聲源封閉閉在一個個相對小小的空間間內，以以減少其其向周圍圍輻射噪噪聲的罩罩狀結構構，稱為為隔聲罩罩。為為了機器器設備的的操作、維維修的封封閉或通通風散熱熱需要，隔隔聲罩上上通常由由多塊構構件組合合而成，并并開觀察察窗、活活動們以以及散熱熱消聲管管道等。隔隔聲罩有有全封閉閉型和局局部敞開開型，還還有固定定型和活活動型之之分。適適用于車車間內獨獨立的強強噪聲源源如風機機、空壓壓機、柴柴油機、電電動機和和變壓器器以及制制釘機、拋拋光機等等設備的的隔聲降降噪。降降噪量一一般在110～40ddB。其其中：固固定型插插入損失失IL為為30～～40ddB(AA)；活活動型IIL為115～30ddB(AA)；局局部敞開開型ILL為100～20ddB(AA)；帶帶通風散散熱消聲聲器型IIL為115～25ddB(AA)。罩殼的壁材材必須有有足夠的的隔聲量量，一般般采用00.5～～2mmm厚的鋼鋼板或鋁鋁板等輕輕薄、密密實的材材料制作作，并且且在板的的內壁面面上加筋筋，涂貼貼阻尼層層，以抑抑制和減減弱共振振與吻合合效應的的影響；；罩體與與聲源設設備及其其底座之之間不能能有剛性性接觸，以以避免聲聲橋出現現，隔聲聲罩與地地面之間間也進行行隔振處處理，以以杜絕固固體聲；；罩壁上上開有通通風窗以以及管道道時，夾夾縫必須須密封；；罩內壁壁進行吸吸聲處理理，使用用多孔材材料牢固固地涂貼貼；避免免使用方方形平行行隔聲罩罩，以防防止照內內空氣聲聲的駐波波影響；；罩殼與與設備之之間應有有足夠的的間距((不小于于1000mm))，以避避免耦合合共振。圖7常見的的隔聲罩罩型式及及其隔聲聲效果A－未加隔隔聲罩B－單單層剛性性隔聲罩罩和隔振振座CC－單層層剛性隔隔聲罩和和隔振座座以及照照壁內吸吸聲處理理D－－雙層隔隔聲罩((剛性、隔隔振底座座、壁內內吸聲處處理)圖8高高壓水泵泵隔聲((振)罩罩結構示示意圖圖9所示的的高壓水水泵隔聲聲罩采用用組裝式式全封閉閉形式，罩罩體分水水泵和電電機兩部部分，分分別由111塊隔隔聲構件件組成，構構件材料料為：面面板為11.5mmm薄鋼鋼板，鋼鋼板背面面加筋，其其空腔內內充填超超細玻璃璃棉作為為吸聲層層，玻璃璃棉外為為玻璃布布。護面面板為00.5mmm的穿穿孔鋼板板，內涂涂3～5mmm厚的阻阻尼材料料)。隔隔振罩以以及水泵泵和電機機的底座座設置隔隔振坐墊墊。(4)隔聲聲屏(簾簾)用來阻擋聲聲源和接接受者之之間直達達聲的障障板或簾簾幕狀屏屏蔽物稱稱為隔聲聲屏或隔隔聲簾。建筑物內，在在對隔聲聲要求不不高的情情況下，如如果難以以從聲源源本身治治理，又又不便于于安裝隔隔聲罩或或需要分分隔較大大的車間間或辦公公室時，都都可以設設置隔聲聲屏或簾簾。此外外，交通通干道的的兩側等等室外也也可以設設置隔聲聲屏以有有效地屏屏蔽噪聲聲。隔聲聲屏(簾簾)的特特點是：：方法簡簡單、經經濟實用用，便于于安裝、拆拆卸和移移動。當設備在空空氣中傳傳播遇到到障礙物物是，若若障礙物物本身的的隔聲量量足夠大大，其尺尺寸也遠遠遠大于于峰值頻頻率的波波長，則則大部分分聲能被被反射，障障礙物后后面的一一定范圍圍內僅接接受到很很少的透透射聲與與小部分分衍射聲聲，形成成聲影區(qū)區(qū)，將接接受者設設計在聲聲影內就就可以有有效地隔隔聲降噪噪。在室內設置置隔聲屏屏時，接接受點處處的聲壓壓級等于于圍繞隔隔聲屏的的衍射聲聲場形成成的聲壓壓級與房房間混響響聲形成成的聲壓壓級之和和。隔聲屏應高高，且宜宜設置在在緊靠聲聲源處或或者在緊緊靠接受受點處。另另外，聲聲波波長長越長則則插入損損失約小小，因此此隔聲屏屏對高頻頻噪聲的的降噪效效果高于于低頻噪噪聲。由于隔聲屏屏主要用用于對直直達聲降降噪，因因此在混混響嚴重重的房間間中，隔隔聲屏不不起作用用，必須須配合吸吸聲才能能達到隔隔聲降噪噪效果。大大于交通通干道兩兩側的隔隔聲屏，其其內避免免必須進進行必要要的吸聲聲處理，否否則噪聲聲會在道道路兩旁旁的隔聲聲屏上產產生多次次反射并并形成聲聲廊向隔隔聲屏之之外的空空間輻射射失去隔隔聲效果果。圖9常常見的隔隔聲屏構構造和形形式為為了阻止止直達聲聲的發(fā)散散，隔聲聲屏常做做成二邊邊、三邊邊和遮檐檐形式，其其中遮檐檐式降噪噪效果最最好。在在室內，隔隔聲屏做做成移動動式，并并設置掃掃地橡皮皮，以減減少漏聲聲。在人人流較多多的室內內，在隔隔聲要求求不高的的情況下下可以在在通道中中設置隔隔聲簾。三、消聲消聲器是主主要用于于降低空空氣動力力性噪聲聲，消聲聲器安裝裝在進氣氣、排氣氣干道上上，用于于鼓風機機、空壓壓機等流流量大、氣氣壓高的的噪聲聲聲源設備備的消聲聲降噪，一一般可以以降噪220～40ddB(AA)。消聲器主要要有阻性性消聲器器、抗性性消聲器器、擴散散消聲器器類型，靠靠管道、腔腔室和微微孔等起起消聲作作用。在在實際應應用中，還還可以將將它們進進行組合合構建復復合式消消聲器，以以提高消消聲效果果。對消聲器的的基本要要求有：：對所要要求的頻頻帶范圍圍噪聲具具有走大大的消聲聲量；良良好的空空氣動力力性能，阻阻力較小小，不影影響氣動動設備的的正常工工作；空空間位置置合理，體體積小、重重量輕、結結構簡單單，便于于制作、安安裝和維維修；價價格低，經經久耐用用。通常使用插插入損失失IL衡衡量消聲聲效果。阻性消聲器器阻性消聲器器：屬于于吸收型型消聲器器，將吸吸聲材料料固定于于氣流通通過的通通道中利利用摩擦擦阻力和和粘滯阻阻力將室室內轉換換為熱能能達到消消聲目的的，對中中、高頻頻噪聲的的降噪效效果較好好，主要要用于風風機的進進氣和排排氣降噪噪。圖10常見的的阻性消消聲器