四、噪聲污染防治
我們的生活環(huán)境中不能沒有聲音。自然世界中的風(fēng)聲、雨聲、蟲鳴、鳥叫、流水聲,匯成了大千世界的美妙樂章,聽來清新、和諧、悅耳。聲音在人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中有著非常重要的作用。
然而,隨著工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、城市建設(shè)的高速發(fā)展和人類闊步向信息社會(huì)邁進(jìn),出現(xiàn)了許多我們不需要的甚至是刺耳、嘈雜,使人厭煩的聲音,如交通工具的轟鳴聲、打樁機(jī)的撞擊聲、高音喇叭聲、乃至商店播放的嘹亮的音樂和歌聲等等,影響了人們正常的工作、生活和休息,這就是噪聲。從環(huán)境保護(hù)角度來說,凡是不需要的,使人厭煩并對(duì)人類生活和生產(chǎn)有防礙的聲音都是噪聲。噪聲被視為一種新的危害生命的慢性毒藥,在城市、特別是大城市,無處無噪聲。
(一)噪聲控制原理
噪聲的傳播一般可以分為三個(gè)階段,即噪聲源、傳播途徑、接受者三部分。因此,一般噪聲控制問題就可從這三部分來考慮,首先是降低聲源本身的噪聲;如果技術(shù)上辦不到,或者技術(shù)上可行而經(jīng)濟(jì)上不合算,則考慮從傳播途徑中來降低噪聲;第三是加強(qiáng)接受者的個(gè)人防護(hù)。所以控制噪聲的原理,就是在噪聲到達(dá)耳膜之前,采取一切措施,盡力減弱或降低聲源的振動(dòng),或?qū)鞑ブ械穆暭?jí)收掉,或設(shè)置障礙,使聲音全部或部分反射出去,減弱噪聲對(duì)耳膜的作用,這樣就可達(dá)到控制噪聲的目的。
(二)控制噪聲的途徑
1.從聲源上降低噪聲
降低聲源本身的噪聲是治本的方法,包括研制和采用噪聲低的設(shè)備和加工工藝等措施。由于噪聲主要來源于氣流的振動(dòng)、固體撞擊和摩擦?xí)r的振動(dòng)以及高頻電磁場(chǎng)相互作用引起的振動(dòng)等。
對(duì)于風(fēng)機(jī)、噴氣式飛機(jī)和汽車的排氣等空氣動(dòng)力性噪聲,可采用平滑的氣流通道和降低氣流的速度加以控制。車床、織布機(jī)和鉚鍛機(jī)的機(jī)械性噪聲,可利用潤滑或阻尼物料減少摩擦或撞擊進(jìn)行控制。電動(dòng)機(jī)和變壓器等電磁性噪聲多采用消聲器使其降低。其他如用無聲的液壓代替高噪聲的錘打,用焊接代替鉚接,改進(jìn)風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)和提高齒輪等轉(zhuǎn)動(dòng)部件的加工精度,調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)部件平衡以減少因偏心代來的振動(dòng)等等,都可從聲源上使噪聲大大降低
2.在傳播途徑上控制噪聲
從目前的科學(xué)技術(shù)水平要想使一切機(jī)器設(shè)備都是低噪聲的,不但不可能,往往也不經(jīng)濟(jì)。因此,需要在噪聲的傳播途徑上加以控制。由于噪聲是通過空氣或設(shè)備、建筑物本身傳播的,可采用聲學(xué)處理的方法(如,吸聲、隔聲、隔振和阻尼等)來降低噪聲。
(1)吸聲:
主要利用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)來吸收聲能。多用于室內(nèi)空間,如廠房、會(huì)議室、劇場(chǎng)等,可使室內(nèi)噪聲降低10一15dB。常用的吸聲材料有玻璃棉、毛氈;泡沫塑料和吸聲磚。這些材料的孔隙互相連通,具有通氣性,當(dāng)聲波入射到多孔材料中時(shí),引起孔隙中的空氣振動(dòng),與孔壁產(chǎn)生摩擦(由于粘滯性),結(jié)果使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,從而使聲能衰減。吸聲結(jié)構(gòu)有:
(1)薄板(薄膜)吸聲結(jié)構(gòu)。在不穿孔的薄板(或膜)后面留有一定空腔,則構(gòu)成薄板吸聲結(jié)構(gòu)。這些薄板(或膜)材料與其背后封閉的空氣層形成共振系統(tǒng),因此,對(duì)共振頻率附近的聲能吸收最佳。當(dāng)聲波作用于板上,引起板的彎曲振動(dòng),因此,它能吸收一定的入射聲能,使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。一般這種吸聲結(jié)構(gòu)是很好的低頻吸聲結(jié)構(gòu)。
(2)空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。最簡單的是亥姆霍茲共振器,它由一個(gè)空腔通過一個(gè)開口與外部空間相連而構(gòu)成。聲能通過摩擦損失變?yōu)闊崮?。一般的穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)可看成是許多單個(gè)的亥姆霍茲共振器并列布置組成的,通常是在它的后面空氣層加多孔性吸收材料,擴(kuò)大吸聲效果。
(3)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。也是一種共振吸聲結(jié)構(gòu),不過因?yàn)榇┛椎目讖胶苄?,在毫米以下,吸聲性能好。可以由金屬板材制造,適用于高溫、潮濕或有腐蝕氣體的條件。