噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述

噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述1第1頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容綱要一、噪聲與振動(dòng)控制基本概念聲學(xué)基礎(chǔ)理論噪聲控制工程學(xué)噪聲控制技術(shù)發(fā)展幾個(gè)概念的說(shuō)明噪聲與振動(dòng)控制途徑二、噪聲與振動(dòng)控制方法規(guī)劃、環(huán)評(píng)、總圖及車(chē)間布置隔聲吸聲消聲隔振選用低噪聲產(chǎn)品噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第2頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本概念噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒1.聲學(xué)基礎(chǔ)理論：波動(dòng)理論能量理論幾何光學(xué)理論2.噪聲控制工程學(xué)新學(xué)科、綜合性、邊緣性，系環(huán)境科學(xué)、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)內(nèi)容之一，屬高新技術(shù)。

1973年在全國(guó)第一次環(huán)保會(huì)議上馬大猷院士首先提出噪聲與振動(dòng)是環(huán)境問(wèn)題的四大公害之一，應(yīng)立法、訂標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)規(guī)范，進(jìn)行治理。目的：保護(hù)環(huán)境，保護(hù)人，延長(zhǎng)壽命。第3頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第4頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第5頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本概念3.噪聲控制技術(shù)發(fā)展從20世紀(jì)70年代開(kāi)始提出至今40年的發(fā)展已初具規(guī)模，能獨(dú)立解決工業(yè)企業(yè)噪聲、交通噪聲、施工噪聲、社會(huì)生活噪聲的各種問(wèn)題。書(shū)籍322本標(biāo)準(zhǔn)284項(xiàng)廠(chǎng)家358家單位120家從業(yè)人員數(shù)萬(wàn)人。全國(guó)八大學(xué)會(huì)協(xié)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)的學(xué)術(shù)會(huì)議從1980年至今已舉辦過(guò)14次，發(fā)表論文2100余篇，有2200余人次出席會(huì)議。與國(guó)際同步，與國(guó)際相當(dāng)。馬大猷教授的結(jié)論是：我國(guó)解決實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng)已達(dá)到國(guó)際水平，開(kāi)拓前進(jìn)創(chuàng)新水平在國(guó)際上不出前五名。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第6頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本概念

噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第7頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本概念４.幾個(gè)概念的說(shuō)明（易混淆）常用的幾個(gè)數(shù)據(jù)：睡眠<35dB(A)，腦力勞動(dòng)<60dB(A)，體力勞動(dòng)<85dB(A)，最大不得超過(guò)115dB(A)，脈沖(1s)噪聲<140dB(C)。隔聲10~40dB(A)：全封閉40dB(A)，一般封閉<20dB(A)

半封閉<10dB(A)吸聲3~12dB(A)：不會(huì)超過(guò)15dB(A)消聲器定型產(chǎn)品：10~40dB(A),阻性片式消聲器10dB(A)/1m長(zhǎng)小孔噴注消聲器最高35~40dB(A)隔聲吸聲屏障：5~15dB(A)，要求材料隔聲20dB(A)，吸聲系數(shù)0.6

隔聲吸聲屏障極限不大于24dB(A)隔振:可降低噪聲5~15dB(A)，阻尼減振3~8dB(A)隔振器可隔頻率：橡膠隔振墊>20Hz，金屬?gòu)椈?~5Hz

空氣彈簧1~2Hz噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第8頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本概念5.噪聲與振動(dòng)控制途徑：聲源振源控制——低噪聲產(chǎn)品(低10dB(A)以上)，低噪聲工藝(如鍛壓改液壓，鉚接改焊接，打樁改灌注等)，有源噪聲控制等。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒聲源–傳播途徑

–接受者傳播途徑控制——隔聲、吸聲、隔振、消聲、阻尼減振、隔聲包扎等接受者控制——個(gè)人防護(hù)，如耳塞、耳罩、頭盔，減少工作時(shí)間等第9頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法1.規(guī)劃、環(huán)評(píng)、總圖及車(chē)間布置①城市規(guī)劃、小區(qū)規(guī)劃、企業(yè)規(guī)劃考慮環(huán)境保護(hù)；②敏感目標(biāo)應(yīng)遠(yuǎn)離交通噪聲影響；③噪聲源應(yīng)遠(yuǎn)離考核點(diǎn)；④噪聲源應(yīng)集中布置，落地布置。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第10頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法2.隔聲概念：隔聲就是在聲傳播途徑上采取隔離措施，它是一種傳統(tǒng)的、有效的、常用的方法，仍在不斷完善。計(jì)算：影響隔聲材料和隔聲結(jié)構(gòu)隔聲量的因素很多，例如入射聲波的聲壓級(jí)、聲波方向、聲波頻率，隔聲構(gòu)件的面質(zhì)量、阻尼、有無(wú)吸聲、有無(wú)振動(dòng)、有無(wú)孔、洞、縫隙，有無(wú)聲橋等。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒板的面密度增加1倍，隔聲量提高6dB，頻率增加1倍，隔聲量提高6dB，這就是著名的“質(zhì)量定律”工程實(shí)踐構(gòu)件實(shí)踐隔聲量：第11頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法2.隔聲要點(diǎn)：①注意共振頻率和吻合頻率的影響；②隔聲與吸聲相結(jié)合，隔聲罩內(nèi)不吸聲，會(huì)變成一個(gè)聲放大器③多層材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以提高其隔聲量，不一定符合“質(zhì)量定律”；④隔聲密封后，要注意通風(fēng)散熱問(wèn)題，同時(shí)計(jì)算隔聲和散熱參數(shù)并采取措施；⑤注意孔、洞、縫和聲橋的影響。1%面積上開(kāi)孔，其隔聲量只有20dB；⑥隔聲門(mén)、隔聲窗是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)，可采用雙道門(mén)(聲阱或聲閘)，采用多層結(jié)構(gòu)隔聲窗(玻璃不等厚，做斜布置，周邊填吸聲材料)；⑦隔聲室應(yīng)符合“等傳聲”原則，四面墻、地坪和頂棚一般隔聲量較高，門(mén)和窗隔聲量較低，兩者相差不要超過(guò)15dB(A)；⑧構(gòu)件的實(shí)際隔聲量應(yīng)大于計(jì)算需要的隔聲量，一般應(yīng)大于3~5dB(A)；⑨按噪聲源的頻率特性來(lái)選擇隔聲材料和隔聲構(gòu)件，聲源的峰值頻率應(yīng)與隔聲構(gòu)件隔聲量的最大值的頻率相對(duì)應(yīng)；⑩隔聲構(gòu)件的物理特性應(yīng)滿(mǎn)足防火、防水、防潮、防霉、防蛀、防凍、防腐蝕、防鹽霧，壽命長(zhǎng)等要求。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第12頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒OAK高速?zèng)_床隔聲室JZFC/A型降噪防塵移動(dòng)作業(yè)室柴油發(fā)電機(jī)隔聲罩加氣站隔聲罩第13頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒雙層隔聲門(mén)裝飾隔聲門(mén)防火隔聲門(mén)通風(fēng)隔聲窗第14頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒城市高架道路全封閉隔聲屏障道路單側(cè)直立隔聲屏障聲陷阱隔聲屏障透明型隔聲屏障第15頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法3.吸聲概念：在聲傳播途徑上采用吸聲措施降低噪聲也是常用的、傳統(tǒng)的、有效的方法之一。影響吸聲降噪效果的因素頗多，例如吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能、室內(nèi)表面情況、室內(nèi)容積、室內(nèi)聲場(chǎng)分布，聲源特性、吸聲結(jié)構(gòu)安裝位置等都會(huì)有影響。計(jì)算：吸聲降噪的效果，可用下式估算。吸聲處理前室內(nèi)平均吸聲量越低，混響時(shí)間越長(zhǎng)，吸聲處理效果越好。例如，吸聲為0.10，吸聲后為0.60，則吸聲降噪量為7.7dB。若吸聲前為0.30，吸聲后為0.60，則降噪量為3dB。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第16頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法3.吸聲分類(lèi)（吸聲系數(shù)大于0.20的材料稱(chēng)為吸聲材料）噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒吸聲材料吸聲結(jié)構(gòu)①無(wú)機(jī)纖維材料類(lèi)，例如離心玻璃棉等；②泡沫塑料類(lèi)，例如聚氨脂泡沫塑料等；③有機(jī)纖維材料類(lèi)，例如植物纖維等；④金屬吸聲材料類(lèi)，例如泡沫鋁等；⑤吸聲建筑材料類(lèi)，例如陶土吸聲磚等。①薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)；②穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)；③微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)；④各類(lèi)空間吸聲體等。第17頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多孔氧化鋁纖維吸聲板噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第18頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒多孔氧化鋁纖維吸聲板第19頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒泡沫鋁吸聲板第20頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒三聚氫胺吸聲泡沫塑料第21頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒新型噴涂材料第22頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒木質(zhì)吸聲板第23頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒木質(zhì)吸聲板第24頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒空間吸聲體a）板狀b）折板狀c）球狀d）筒狀e）錐狀f）多邊形g）尖劈狀h）帷幕狀i）薄膜狀j）薄盒狀k）屏風(fēng)狀第25頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒空間吸聲體第26頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法3.吸聲要點(diǎn)：①吸聲處理只能降低反射聲，對(duì)直達(dá)聲是無(wú)能為力的，一般可降低室內(nèi)噪聲5~15dB；②按噪聲源頻譜特性來(lái)選擇吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)；③吸聲材料不要滿(mǎn)鋪。實(shí)踐證明，廠(chǎng)房頂部面積的40%左右鋪裝吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)就可以了，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最好，即使百分百面積上鋪裝吸聲結(jié)構(gòu)，其噪聲降低量只增加1~2dB，經(jīng)濟(jì)上是不合算的；④護(hù)面板穿孔率應(yīng)大于20%，吸聲材料的布置應(yīng)盡量靠近聲源；⑤吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足防火、防潮、防霉、防蛀，無(wú)二次污染，可回收利用等要求。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第27頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒三聚氫胺吸聲泡沫塑料第28頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒木絲吸聲板第29頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒吸聲無(wú)紡布第30頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒新型噴涂材料第31頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法4.消聲概念：消聲器是一種既允許氣流順利通過(guò)，又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播的裝置。氣流噪聲是常見(jiàn)的噪聲源之一，例如噴氣飛機(jī)、火箭、宇宙飛船、氣動(dòng)工具、通風(fēng)設(shè)備、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、壓力容器、管道閥門(mén)的進(jìn)排氣等，都會(huì)產(chǎn)生聲級(jí)很高的氣流噪聲（高達(dá)100~160dB）。消聲器的設(shè)計(jì)、選用應(yīng)注意四個(gè)因素：消聲量、阻力損失、氣流再生噪聲和高頻失效頻率。分類(lèi)：

噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒阻性消聲器抗性消聲器阻抗復(fù)合式消聲器微穿孔板消聲器小孔噴注消聲器等第32頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法4.消聲計(jì)算：①常用阻性消聲器消聲量②消聲器的阻力損失噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒消聲器內(nèi)吸聲材料的吸聲系數(shù)越高，消聲器周長(zhǎng)越大，消聲器長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其消聲量越高，消聲器通道截面面積越小消聲量越高。第33頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法4.消聲計(jì)算：③消聲器氣流再生噪聲④消聲器高頻失效頻率對(duì)于阻性消聲器，其截面較大時(shí)，例如圓管直徑或方管邊長(zhǎng)大于300(mm)，片式消聲器片間距大于250(mm)時(shí)，高頻聲波將呈束狀直接通過(guò)消聲器，而很少與管道內(nèi)壁吸聲層面接觸，減少了聲吸收，降低了消聲效果，工程上將此現(xiàn)象稱(chēng)為“高頻失效”。噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第34頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法4.消聲要點(diǎn)：噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒①一個(gè)好的消聲器條件：消聲量高、阻力小、重量輕、性能穩(wěn)定、價(jià)格適中；②當(dāng)量直徑<300mm時(shí)，可選用直管式消聲器，當(dāng)量直徑>300mm時(shí)，可選用片式或折板式消聲器，消聲片厚50-150mm，片間距100-200mm，折板式消聲器折角角度應(yīng)滿(mǎn)足視線(xiàn)不能透過(guò)的要求；③消聲器內(nèi)氣流速度控制：空調(diào)系統(tǒng)管道，消聲器內(nèi)氣流速度比較低，鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣速度比較高，內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣，高壓排氣放空速度最高。通風(fēng)系統(tǒng)中消聲彎頭內(nèi)氣流速度應(yīng)加以控制；④對(duì)于中高頻為主的噪聲源可選用阻性消聲器，對(duì)于以中低頻為主的噪聲源可選用抗性消聲器或阻抗復(fù)合式消聲器。消聲器的消聲頻段應(yīng)與噪聲源較高頻段相對(duì)應(yīng)。⑤微穿孔板或微縫板消聲器的優(yōu)勢(shì)：微穿孔板理論和實(shí)踐是馬大猷院士的發(fā)明。在厚度小于1mm的板上穿以孔徑小于1mm的微孔，穿孔率為1~5%，在板后留有一定的空腔，這樣就構(gòu)成了微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)，孔徑越小越好。具有耐高速、耐高溫、潔凈、不怕水和濕氣，無(wú)二次污染，中高頻消聲效果好等優(yōu)點(diǎn)。在超凈廠(chǎng)房，高級(jí)賓館通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、醫(yī)療、制藥、食品行業(yè)生產(chǎn)車(chē)間以及冷卻塔、發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)等領(lǐng)域已廣泛使用，具有廣闊的發(fā)展前景。⑥高壓排氣放空消聲器處于國(guó)內(nèi)國(guó)際領(lǐng)先水平，已有定型產(chǎn)品，在電廠(chǎng)、化工、制藥、冶金等行業(yè)廣泛使用。第35頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒微穿孔板消聲器第36頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒第37頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒高壓放空消聲器第38頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法5.隔振概念：噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒

第39頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四噪聲與振動(dòng)控制方法5.隔振要點(diǎn)：噪聲與振動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)及控制方法概述·呂玉恒①?gòu)恼駝?dòng)源上控制，可將振動(dòng)源遷離振動(dòng)敏感點(diǎn)，提高振動(dòng)設(shè)備的平衡精度，或安裝動(dòng)