淺談工業(yè)噪聲的控制策略

焦?fàn)柡?丁睿哲 吳瑩

（河南華北水利水電大學(xué)機械學(xué)院，河南 鄭州 450000）

工業(yè)噪聲主要由工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)出的，一般局限在工業(yè)生產(chǎn)場所，由于長期持續(xù)作用，容易對人體產(chǎn)生生理危害。早在18世紀(jì)后半葉，歐美地區(qū)的一些學(xué)者就提出工業(yè)噪聲的出現(xiàn)對工人的聽覺產(chǎn)生極大的危害。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也為了適應(yīng)各國提出了工業(yè)生產(chǎn)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)。自此，我國衛(wèi)生組織也發(fā)布相關(guān)規(guī)定，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車間和作業(yè)場所的噪聲允許值為85dB(A)。當(dāng)噪聲達(dá)到90dB以上的時候，會對人體的聽力系統(tǒng)產(chǎn)生危害。特別在工廠里，長時間在此工作條件下工作會對自身的身體健康造成不良影響。由此，為達(dá)到國家制定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，我們通過以下多種途徑來控制工業(yè)噪聲。

一、加強行政管理措施，加大環(huán)境綠化帶范圍

首先是國家衛(wèi)生組織需對汽車、火車、飛機和工礦企業(yè)等噪聲隔離區(qū)，按照噪聲限值進(jìn)行嚴(yán)格的控制。此外加強區(qū)域管理規(guī)劃，把產(chǎn)生噪聲的工廠搬離至城郊區(qū)，保證居民區(qū)遠(yuǎn)離噪聲源。此外，未來新建的工礦企業(yè)，鐵路車站及機場等也必須嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定。

與此同時，綠化帶是控制噪聲污染的天然保護(hù)層，當(dāng)聲波入射到樹干或樹葉表面時，其中一大部分的低頻噪聲會與植被的固有頻率重合，引起共振效果，以此來減弱。而且綠化帶形成的垂直溫度梯度引起的噪聲衍射也可衰減噪聲的傳播。地皮表面的綠植被也具有反射和吸收噪聲的功能。因此綠化帶具有良好的降噪效果，而現(xiàn)如今對綠化帶的利用也逐步擴(kuò)大，公路旁隨處可見各種各樣的降噪綠化帶，不僅有效的降低了噪聲污染，而且美化了環(huán)境。

二、改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)工藝，促進(jìn)機械設(shè)備的技術(shù)革新

當(dāng)前，我國傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相對落后，要想改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)工藝，達(dá)到減噪的目的，從根本上要對機械設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新。工業(yè)噪聲的普遍來自機器運轉(zhuǎn)發(fā)出的噪聲，產(chǎn)生問題的原因一是機器原材料性能的單一性，二是設(shè)備加工精度與裝配質(zhì)量不高所導(dǎo)致。因此，我們需引進(jìn)兩種具有減噪功能且符合加工要求的新材料用以滿足機械設(shè)備的生產(chǎn)需求。

（一）吸聲材料

吸聲材料多是松軟，多孔的，其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在于其表面有許多毛絨小孔，這些小孔在其內(nèi)部互相連通，當(dāng)噪聲傳入小孔時，其表面的毛絨附有摩擦和粘滯阻力，把一部分聲能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能吸收。其次，和綠化帶的降噪原理相同的是，一部分噪聲頻率會與吸聲材料的固有頻率重合，引起小孔周圍的振動，進(jìn)而達(dá)到降噪效果。而能體現(xiàn)出吸聲材料性能的參量，最常用的是吸聲系數(shù)（α），它是材料吸收的聲能與入射到材料上的總聲能之比。事實上，所有材料的α均介于0和1之間，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。

因此，可將此種吸聲材料大量投入到工程應(yīng)用和社會生活當(dāng)中。因為不同結(jié)構(gòu)密度的吸聲材料具有不同的吸聲效果。可在城區(qū)室內(nèi)的頂棚，墻和天花板等處，選用融入帶有一定吸聲效果的材料，一方面達(dá)到降噪效果，提供更加安靜的公共環(huán)境；其次帶有一定的裝飾效果。由于工廠內(nèi)的噪聲繁雜，可在工廠的各個區(qū)域配置多種結(jié)構(gòu)密度的吸聲設(shè)備，特別在一些空壓機、液壓裝載機等大功率，強噪音的機械設(shè)備的振動發(fā)聲部位增添吸聲設(shè)備，配合上周圍的吸聲材料，達(dá)到多重組合降噪的效果，不僅降低噪聲對工人健康的危害，還能提供一個相對安逸的工作環(huán)境。

（二）阻尼材料

和吸聲材料的結(jié)構(gòu)有所不同的是，阻尼材料帶有一定的粘彈性和吸附性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有較大的內(nèi)摩擦和內(nèi)消耗能量的特點。其通常用于機械設(shè)備的殼體，車體、船體的外殼等金屬材料制成的殼體，當(dāng)機械設(shè)備的發(fā)生處產(chǎn)生劇烈的振動時，其能量會通過這些金屬殼體的彎曲振動產(chǎn)生輻射噪音，傳播到空氣中。工程上通常在金屬殼體的外表面涂上一層阻尼材料，當(dāng)噪聲傳播到阻尼層時，會引起阻尼材料的內(nèi)部摩擦，進(jìn)而將其機械振動的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能消耗掉，減弱了金屬板的振動，達(dá)到了一定的降噪效果。

在工程制造中的應(yīng)用尤其明顯，特別在一些交通應(yīng)用上，例如高鐵，飛機，輪船等，其殼體表面都會涂有阻尼層，這種阻尼層通常時結(jié)構(gòu)密度極高的高分子材料。城郊的路面上都會鋪有瀝青，這種瀝青還會結(jié)合一些高分子橡膠有機材料用于汽車的底盤的粘合，起到降噪效果。

總結(jié)：除上述已經(jīng)投入到實際控制噪音過程的策略以外，許多工廠還投入使用消聲器設(shè)備，消聲器是防治空氣動力性噪聲的主要方法，在一些空氣動力設(shè)備上可大量投入使用，阻斷噪聲而讓空氣流動，達(dá)到良好的降音除噪的效果。此外，仍有許多高分子復(fù)合材料在研發(fā)當(dāng)中，用于有效控制工業(yè)噪聲的散播。近年來，無論是城郊區(qū)還是市內(nèi)，通過在基礎(chǔ)設(shè)施投入有效的降噪材料和設(shè)備，工業(yè)噪聲的治理的了成效。毋庸置疑，工業(yè)噪聲的治理仍需更多的投入，我們要從控制噪聲聲源開始，削弱噪聲的傳播過程，在接收處達(dá)到最好的降噪效果。還要合理的研發(fā)使用降噪效果好、成本低廉的設(shè)備和材料，保護(hù)好我們賴以生存的環(huán)境。