深度剖析低频噪声控制在实际工程中应用的研究思考

    中低频噪声不仅对人体听觉系统有明显损伤,对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能方面等具有损害作用。 
    摘要:本文首先讨论了低频噪音的声源,接着分析了室内低频噪声对烦恼度的影响﹑低频噪音的控制,最后做了总结。因此本文具有深刻的理论意义和实际应用。

1 低频噪音的声源 
    在自然界和人类生产活动中,到处都有低频噪音的存在。比如风暴、雷电、地震、火箭发射、火车高速行驶、飞机飞行、汽笛长鸣以及水力发电、空气加热和制冷设备、大功率低转速风机、冷却塔等,都可产生不同强度的低频噪音。随着城市化进程的快速发展,生活水平的不断提高,在民居区域配套越来越多的辅助设备,在使用过程中都不免产生一定程度的噪声影响,常见的低频噪音污染主要有邻近住宅的变压器噪音、水泵组噪音、电梯机房噪音、凉水塔噪音、中央空调机组噪音、室内配套的各种风机空调等运行噪音。 
    常见的低频噪声污染源辐射的噪声整体声压级水平不太高,但其传播能力强,能通过固体媒介传递振动并辐射出二次空气噪声,在空气中传播不易衰减,噪声频率主要集中于31.5Hz～500Hz的低频段,在低频带出现突出峰值,居民区域常见的低频噪声污染源主要通过以下途径传播到居住敏感点。 
    1.1设备本体机械振动传递到机房地面,引起地面振动。进一步沿住宅墙体、梁、柱等结构传播至居民室内墙面,墙面振动再次激发空气扰动,产生空气声传八人耳; 
    1.2设备低频噪声连接管道等连接件,传播设备振动至机房墙面楼板等结构,与结构形成共振,传递到敏感点,辐射出二次噪声; 
    1.3设备管道中的流体,如果风机送风管道、冷冻水、冷却水等流体亦可传播低频噪声; 
    1.4机房空气声通过机房门窗等孔洞衍射,衍射声通过住宅门窗等孔洞传播至居民室内; 
    1.5居室安装的部分空调、抽排风机产生部分低频噪声直接影响居室声环境质量。    

2 室内低频噪声对烦恼度的影响 
    为研究室内低频噪声对烦恼度的影响,对接触表1中窗式空调的人员进行问卷调查。调查方法和过程如下。
    ①被调查人员组成:被调查人员为使用表1中窗式空调的家庭人员以及其周围邻居。年龄分布如下:10～20岁5人,20～30岁9人,40～50岁4人,60 70岁2人。
    ②调查方法:要求被调查人员单独在使用窗式空调的房间中感受空调发出的噪声,并根据自我感受填写列有非常烦恼、烦恼、有点烦恼、不大烦恼和毫不烦恼等5个等级的统一问卷表。
    ③调查过程:在调查时,由于室内噪声主要受该空调的影响,连续等效A声级始终保持在60 dB左右。考虑到噪声烦恼度与人的心理因素以及受声环境的关联性,调查过程分3步进行:①窗式空调完全暴露;②用窗帘遮挡窗式空调;③用绿色盆栽协调点缀房间并用盆栽对窗式空调进行遮挡。 
    3种情况下被调查者各烦恼度等级出现频度列于表1。
    从表1可以看出,该窗式空调的低频噪声对受声者有强烈影响,可见家用电器形成的室内低频噪声污染已经成为影响人们生活的重大问题,值得大家共同关注。另外,3种情况下受声者的主观烦恼度有明显区别,用盆栽对室内进行绿化点缀后,受声者的主观烦恼度显著下降。可见通过室内绿化装饰可以影响人的心理感受,对受声者的主观烦恼度可产生较大影响,这为改善室内低频噪声污染提供了一种新的思路。 
    为验证主观烦恼度的下降是由室内绿化点缀引起的,还对3种情况下的噪声频谱进行了实测对比分析。3种情况下倍频程频谱测试各中心频率的声压级改变在1～2 dB以内,可以说频谱基本不变。所以主观烦恼度的下降应该是由室内绿化点缀引起的。另外,由于噪声级变化不大,在烦恼概率计算时无法分噪声级进行,从而得不出烦恼阈值。这是本次调查的一个缺陷。     

表1 室内低频噪声对烦恼度的影响   

     而通过绿色盆栽协调点缀房间并用盆栽对噪声源进行遮挡,可以较好地改变受声者的心理活动,降低受声者的主观烦恼度,是改善室内低频噪声污染的较好方法。
    长期以来,道路交通噪声、商业活动噪声、工业企业噪声等噪声是影响人们生活的主要环境问题之一。随着人们生活水平的提高,大量生活辅助设备的使用,使得居住区内环境噪声发生重大改变。一些居住区配套生活辅助设备产生低频低噪声正成为室内噪声的主要成分。    

3 低频噪音的控制
    目前关于噪声性听力损伤的调查研究,国内外有许多报道,但多以高频噪声的危害为主。噪声除了对听觉系统的损害外,尚可通过对神经系统的影响引起机体其他系统的改变。中低频噪声不仅对人体听觉系统有明显损伤,对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能方面等具有损害作用。
    低频噪声的控制首先要准确找出噪声传播的途径,从传播途径中进行有效控制,选择合适的减振降噪材料,设计合理的减振降噪结构,能有效控制低频噪声的传播。如何有效地控制低频噪音是当前需要解决的主要问题,实际工程中,往往出现对机房产生的低频噪声传播仅做空气隔声吸声处理,但却没有解决低频噪声污染问题,就是没有对症下药找准噪声传播的途径而进行处理。如住宅小区内配套的密闭地下变频供水泵房噪声污染,从仅邻水泵房的一楼到五六楼都可以感觉到水泵运行时产生的“嗡嗡声”,如该噪声污染是仅为空气传播的噪声污染,空气噪声有可能透射过紧邻住宅的墙体而辐射出噪声,但是在四五层楼的住户室内在经过多层楼板的隔音后,机房内的空气噪声是不可能到达室内的。因此应重点考虑其振动形成的结构传声,加强减振降噪处理,辅以吸声、隔声处理。
    实践中对设备安装稳定高效的减振隔离系统,机房内安装性能稳定,吸隔声效果好的降噪设施是控制低频噪声的一个可行方法。 
    有源消声这一概念由德国物理学家RLueg提出,他根据两列相干声波的混合会产生干涉这一物理现象,提出人为地加上一列与原来声波幅值相等而相位相反的声波,利用声波的相消性干涉来达到消除或降低噪声的目的。近年来,随着数字信号处理技术和控制系统理论的迅速发展,有源噪声控制技术在实际应用中不断扩大和改进,随着其在管道噪声、变压器噪声、结构振动辐射噪声方面的研究不断深入,有源噪声控制技术将是低频噪声控制技术的一个新发展方向。     

4总结 
4.1在住宅室内低噪声环境下(等效连续A声级)
4.2对于同一声压级的噪声,室内噪声烦恼概率的改变主要由于设备结构传声引起室内噪声频谱特性改变,是中低频噪声增强所致.
4.3在低噪声环境下,在不改变中低频段噪声大小情况下,小幅度增强中高频背景噪声,利用噪声的掩蔽效应,可降低噪声烦恼度.这为改变工作或生活场所室内声环境质量提供了一个新的思路.
4.4低频噪声主要为通过振动传播的结构声,采用隔振并辅助以吸声隔声的方法能有效降低结构噪声,从而减少噪声的低频成分,将有效地降低此类噪声对住宅室内的影响.
    低频噪声污染已经渐渐的引起了人们的重视,它不仅影响人们正常的工作和学习,而且还会危害到人的身体健康。现在生活配套辅助设备作为低频噪音的主要声源,我们很多时间都生活在其环境下。
    因此,生活配套辅助设备所引起的低频噪音问题更是和我们息息相关。我们应该更进一步的对生活配套辅助设备所产生的低频噪音以及其影响和控制展开研究,使我们的生活环境更加舒适、健康。
噪声控制,噪声治理

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