淺談工業噪聲的控制策略

焦爾豪 丁睿哲 吳瑩

（河南華北水利水電大學機械學院，河南 鄭州 450000）

工業噪聲主要由工業生產設備發出的，一般局限在工業生產場所，由于長期持續作用，容易對人體產生生理危害。早在18世紀后半葉，歐美地區的一些學者就提出工業噪聲的出現對工人的聽覺產生極大的危害。國際標準化組織也為了適應各國提出了工業生產噪聲的標準。自此，我國衛生組織也發布相關規定，工業企業的生產車間和作業場所的噪聲允許值為85dB(A)。當噪聲達到90dB以上的時候，會對人體的聽力系統產生危害。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，為達到國家制定的噪聲標準，我們通過以下多種途徑來控制工業噪聲。

一、加強行政管理措施，加大環境綠化帶范圍

首先是國家衛生組織需對汽車、火車、飛機和工礦企業等噪聲隔離區，按照噪聲限值進行嚴格的控制。此外加強區域管理規劃，把產生噪聲的工廠搬離至城郊區，保證居民區遠離噪聲源。此外，未來新建的工礦企業，鐵路車站及機場等也必須嚴格執行規定。

與此同時，綠化帶是控制噪聲污染的天然保護層，當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，而現如今對綠化帶的利用也逐步擴大，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，而且美化了環境。

二、改進工業生產工藝，促進機械設備的技術革新

當前，我國傳統的工業生產技術相對落后，要想改進工業生產工藝，達到減噪的目的，從根本上要對機械設備進行技術革新。工業噪聲的普遍來自機器運轉發出的噪聲，產生問題的原因一是機器原材料性能的單一性，二是設備加工精度與裝配質量不高所導致。因此，我們需引進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備的生產需求。

（一）吸聲材料

吸聲材料多是松軟，多孔的，其特殊的內部結構在于其表面有許多毛絨小孔，這些小孔在其內部互相連通，當噪聲傳入小孔時，其表面的毛絨附有摩擦和粘滯阻力，把一部分聲能轉化為內能吸收。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，進而達到降噪效果。而能體現出吸聲材料性能的參量，最常用的是吸聲系數（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用和社會生活當中。因為不同結構密度的吸聲材料具有不同的吸聲效果。可在城區室內的頂棚，墻和天花板等處，選用融入帶有一定吸聲效果的材料，一方面達到降噪效果，提供更加安靜的公共環境；其次帶有一定的裝飾效果。由于工廠內的噪聲繁雜，可在工廠的各個區域配置多種結構密度的吸聲設備，特別在一些空壓機、液壓裝載機等大功率，強噪音的機械設備的振動發聲部位增添吸聲設備，配合上周圍的吸聲材料，達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境。

（二）阻尼材料

和吸聲材料的結構有所不同的是，阻尼材料帶有一定的粘彈性和吸附性，結構復雜，具有較大的內摩擦和內消耗能量的特點。其通常用于機械設備的殼體，車體、船體的外殼等金屬材料制成的殼體，當機械設備的發生處產生劇烈的振動時，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，當噪聲傳播到阻尼層時，會引起阻尼材料的內部摩擦，進而將其機械振動的能量轉變為內能消耗掉，減弱了金屬板的振動，達到了一定的降噪效果。

在工程制造中的應用尤其明顯，特別在一些交通應用上，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構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：除上述已經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，在一些空氣動力設備上可大量投入使用，阻斷噪聲而讓空氣流動，達到良好的降音除噪的效果。此外，仍有許多高分子復合材料在研發當中，用于有效控制工業噪聲的散播。近年來，無論是城郊區還是市內，通過在基礎設施投入有效的降噪材料和設備，工業噪聲的治理的了成效。毋庸置疑，工業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，在接收處達到最好的降噪效果。還要合理的研發使用降噪效果好、成本低廉的設備和材料，保護好我們賴以生存的環境。