噪声与振动控制基础知识及控制方法概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,内 容 纲 要,一、噪声与振动控制基本概念,声学基础理论,噪声控制工程学,噪声控制技术发展,几个概念的说明,噪声与振动控制途径,二、噪声与振动控制方法,规划、环评、总图及车间布置,隔声,吸声,消声,隔振,选用低噪声产,品,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,基 本 概 念,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,1.,声学基础理论：,波动理论,能量理论,几何光学理论,2.,噪声控制工程学,新,学科、综合性、边缘性，系环境科学、环境保护、劳动保护内容之一，属高新技术。,1973,年在全国第一次环保会议上,马大猷,院士首先提出噪声与振动是环境问题的四大公害之一，应立法、订标准、设规范，进行治理。目的：保护环境，保护人，延长寿命。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,基 本 概 念,3.,噪声控制技术发展,从,20,世纪,70,年代开始提出至今,40,年的发展已初具规模，能独立解决工业企业噪声、交通噪声、施工噪声、社会生活噪声的各种问题。,书籍,322,本,标准,284,项,厂家,358,家,单位,120,家,从业人员数,万,人。,全国八大学会协会联合召开的学术会议从,1980,年至今已举办过,14,次，发表论文,2100,余,篇，有,2200,余,人次出席会议。,与国际同步，与国际相当,。,马大猷教授的结论是：我国解决实际问题的本领已达到国际水平，开拓前进创新水平在国际上不出前五名。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,基 本 概 念,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,基 本 概 念,.,几个概念的说明（易混淆）,常,用的几个数据：,睡眠,35dB(A),，脑力劳动,60dB(A),，体力劳动,85dB(A),，最大不得超过,115dB(A),，脉冲,(1s),噪声,140dB(C),。,隔声,1040dB(A),：全封闭,40dB(A),，一般封闭,20dB(A),半封闭,20Hz,，金属弹簧,25Hz,空气弹簧,12Hz,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,基 本 概 念,5.,噪声与振动控制途径：,声,源振源控制,低噪声产品,(,低,10dB(A),以上,),，低噪声,工艺,(,如锻压改液压，铆接改焊接，打桩改灌注等,),，有源噪声控制等,。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,声源,传播途径,接受者,传播途径控制,隔声、吸声、隔振、消声、阻尼减振、隔声包扎等,接受者控制,个人防护，如耳塞、耳罩、头盔，减少工作时间等,噪声与振动控制方法,1.,规划、环评、总图及车间布置,城市规划、小区规划、企业规划考虑环境保护；,敏感目标应远离交通噪声影响；,噪声源应远离考核点；,噪声源应集中布置，落地布置。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制方法,2.,隔声,概,念：,隔声就是在声传播途径上采取隔离措施，它是一种传统的、有效的、常用的方法，仍在不断完善。,计,算：,影响隔声材料和隔声结构隔声量的因素很多，例如入射声波的声压级、声波方向、声波频率，隔声构件的面质量、阻尼、有无吸声、有无振动、有无孔、洞、缝隙，有无声桥等,。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,板的面密度增加,1,倍,，,隔声量提高,6dB,，,频率增加,1,倍,，,隔声量提高,6dB,，,这就是著名的“质量定律”,工程,实践,构件实践隔声量：,噪声与振动控制方法,2.,隔声,要点：,注,意共振频率和吻合频率的影响；,隔,声与吸声相结合，隔声罩内不吸声，会变成一个声放大器,多,层材料的复合结构可以提高其隔声量，不一定符合“质量定律”；,隔声密封后，要注意通风散热问题，同时计算隔声和散热参数并采取措施；,注意孔、洞、缝和声桥的影响。,1%,面积上开孔，其隔声量只有,20dB,；,隔声门、隔声窗是隔声的薄弱环节，可采用双道门,(,声阱或声闸,),，采用多层结构隔声窗,(,玻璃不等厚，做斜布置，周边填吸声材料,),；,隔声室应符合“等传声”原则，四面墙、地坪和顶棚一般隔声量较高，门和窗隔声量较低，两者相差不要超过,15dB(A),；,构件的实际隔声量应大于计算需要的隔声量，一般应大于,35dB(A),；,按噪声源的频率特性来选择隔声材料和隔声构件，声源的峰值频率应与隔声构件隔声量的最大值的频率相对应；,隔,声构件的物理特性应满足防火、防水、防潮、防霉、防蛀、防冻、防腐蚀、防盐雾，寿命长等要求。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制方法,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,OAK,高速冲床隔声室,JZFC/A,型降噪防尘移动作业室,柴油发电机隔声罩,加气站隔声罩,噪声与振动控制方法,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,双层隔声门,装饰隔声门,防火隔声门,通风隔声窗,噪声与振动控制方法,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,城市高架道路全封闭隔声屏障,道路单侧直立隔声屏障,声陷阱隔声屏障,透明型隔声屏障,噪声与振动控制方法,3.,吸声,概念：,在声传播途径上采用吸声措施降低噪声也是常用的、传统的、有效的方法之一。影响吸声降噪效果的因素颇多，例如吸声材料或吸声结构的吸声性能、室内表面情况、室内容积、室内声场分布，声源特性、吸声结构安装位置等都会有影响。,计算：,吸声降噪的效果，可用下式估算。吸声处理前室内平均吸声量越低，混响时间越长，吸声处理效果越好。例如，吸声为，吸声后为，则吸声降噪量为。若吸声前为，吸声后为，则降噪量为,3dB,。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制方法,3.,吸声,分类（吸声系数大于的材料称为吸声材料）,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,吸声材料,吸声结构,无机纤维材料类，例如离心玻璃棉等；,泡沫塑料类，例如聚氨脂泡沫塑料等；,有机纤维材料类，例如植物纤维等；,金属吸声材料类，例如泡沫铝等；,吸声建筑材料类，例如陶土吸声砖等。, 薄板共振吸声结构；, 穿孔板吸声结构；, 微穿孔板吸声结构；, 各类空间吸声体等。,多孔氧化铝纤维吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,多孔氧化铝纤维吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,泡沫铝吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,三聚氢胺吸声泡沫塑料,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,新型喷涂材料,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,木质吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,木质吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,空间吸声体,a,）板状,b,）折板状,c,）球状,d,）筒状,e,）锥状,f,）多边形,g,）尖劈状,h,）帷幕状,i,）薄膜状,j,）薄盒状,k,）屏风状,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,空间吸声体,噪声与振动控制方法,3.,吸声,要点：, 吸,声处理只能降低反射声，对直达声是无能为力的，一般可降低室内噪声,515dB,；, 按噪声源频谱特性来选择吸声材料和吸声结构，两者应相对应；, 吸声材料不要满铺。实践证明，厂房顶部面积的,40%,左右铺装吸声材料或吸声结构就可以了，技术经济效果最好，即使百分百面积上铺装吸声结构，其噪声降低量只增加,12dB,，经济上是不合算的；, 护面板穿孔率应大于,20%,，吸声材料的布置应尽量靠近声源；, 吸声材料或吸声结构应满足防火、防潮、防霉、防蛀，无二次污染，可回收利用等要求。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,三聚氢胺吸声泡沫塑料,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,木丝吸声板,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,吸声无纺布,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,新型喷涂材料,噪声与振动控制方法,4.,消声,概,念：消声器是一种既允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。气流噪声是常见的噪声源之一，例如喷气飞机、火箭、宇宙飞船、气动工具、通风设备、内燃发动机、压力容器、管道阀门的进排气等，都会产生声级很高的气流噪声（高达,100160dB,）。消声器的设计、选用应注意四个因素：消声量、阻力损失、气流再生噪声和高频失效频率,。,分,类,：,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,阻性消声器,抗性消声器,阻抗复合式消声器,微穿孔板消声器,小孔喷注消声器等,噪声与振动控制方法,4.,消声,计,算,：,常用阻性消声器消声,量, 消声器的阻力损,失,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,消声器内吸声材料的吸声系数越高，消声器周长越大，消声器长度越长，其消声量越高，消声器通道截面面积越小消声量越高。,噪声与振动控制方法,4.,消声,计,算,：, 消声器气流再生噪声, 消,声器高频失效频,率,对于阻性消声器，其截面较大时，例如圆管直径或方管边长大于,300(mm),，片式消声器片间距大于,250(mm),时，高频声波将呈束状直接通过消声器，而很少与管道内壁吸声层面接触，减少了声吸收，降低了消声效果，工程上将此现象称为“高频失效”。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制方法,4.,消声,要点：,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒, 一个好的消声器条件：消声量高、阻力小、重量轻、性能稳定、价格适中；, 当量直径,300mm,时，可选用片式或折板式消声器，消声片厚,50-150mm,，片间距,100-200mm,，折板式消声器折角角度应满足视线不能透过的要求；, 消声器内气流速度控制：空调系统管道，消声器内气流速度比较低，鼓风机、压缩机、燃气轮机的进气速度比较高，内燃机进排气，高压排气放空速度最高。通风系统中消声弯头内气流速度应加以控制；, 对于中高频为主的噪声源可选用阻性消声器，对于以中低频为主的噪声源可选用抗性消声器或阻抗复合式消声器。消声器的消声频段应与噪声源较高频段相对应。, 微穿孔板或微缝板消声器的优势：微穿孔板理论和实践是马大猷院士的发明。在厚度小于,1mm,的板上穿以孔径小于,1mm,的微孔，穿孔率为,15%,，在板后留有一定的空腔，这样就构成了微穿孔吸声结构，孔径越小越好。具有耐高速、耐高温、洁净、不怕水和湿气，无二次污染，中高频消声效果好等优点。在超净厂房，高级宾馆通风空调系统、医疗、制药、食品行业生产车间以及冷却塔、发动机试车台等领域已广泛使用，具有广阔的发展前景。, 高压排气放空消声器处于国内国际领先水平，已有定型产品，在电厂、化工、制药、冶金等行业广泛使用。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,微穿孔板消声器,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,高压放空消声器,噪声与振动控制方法,5.,隔振,概念：,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,噪声与振动控制方法,5.,隔振,要点：,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒, 从振动源上控制，可将振动源迁离振动敏感点，提高振动设备的平衡精度，或安装动力吸振器等；隔振设计要特别注意共振频率的问题。当激励力频率,f,和支承系统固有频率相等时，就会发生共振，越振越强，带来破坏，一般应使,f/,在,25,以上，才有隔振效果；, 加大基础质量块，消耗振动能量，质量块的重量是机器设备重量的,25,倍，使其不易振动起来；, 加大振动源和敏感点之间的距离，当距振源为,420m,时，一般距离加倍，振动衰减,36dB,，当距离大于,20m,，距离加倍，振动衰减,6dB,以上；, 按振动设备的重量、频率、振幅或加速度的大小有针对性的选用隔振器。隔振器种类繁多，有橡胶隔振器、隔振垫、金属弹簧隔振器、橡胶挠性接管、金属波纹管、弹性吊钩、空气弹簧等；, 设置隔振屏障或隔振沟，以阻断振动波的传递。从设计角度考虑，一般不建议开凿隔振沟，因振动波在土中的传播受到频率、土质、水份、密度等影响，为使振动下降,6dB,需要挖深,510m,，工程中设计安装了隔振屏障，效果不错。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,隔振器材,噪声与振动控制方法,6.,选用低噪声产品,从声源上控制噪声和振动，选用低噪声产品是最积极最有效，也是最经济的办法之一。国内已有数十种低噪声产品，所谓低噪声是指同类同规格的产品中，噪声指标比原有产品低,10dB(A),以上的新产品。低噪声产品中较成熟的有低噪声轴流风机、低噪声冷却塔、低噪声空压机、低噪声电机以及低噪声家用电器等。,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,结束语,噪声与振动控制基础知识及控制方法概述,吕玉恒,40,年来,可参见方丹群、吕玉恒,中国噪声控制四十年,一文,虽然有了较大发展，其理论研究、工程实践、法规标准以及产品材料等与发达国家相比差不多，但工程应用方面，污染治理方面，资金投入方面差距还是较大的。作为环境保护噪声与振动控制研究、设计、教学、管理、施工安装等领域的技术人员、管理人员，有责任有义务，通过我们的共同努力，进一步促进我国噪声与振动控制技术的发展和进步。,谢谢观赏！,2020/11/5,45,