深度剖析低頻噪聲控制在實際工程中應用的研究思考

    中低頻噪聲不僅對人體聽覺系統有明顯損傷,對心血管系統、神經系統、消化系統以及代謝功能方面等具有損害作用。 
    摘要:本文首先討論了低頻噪音的聲源,接著分析了室內低頻噪聲對煩惱度的影響﹑低頻噪音的控制,最后做了總結。因此本文具有深刻的理論意義和實際應用。

1 低頻噪音的聲源 
    在自然界和人類生產活動中,到處都有低頻噪音的存在。比如風暴、雷電、地震、火箭發射、火車高速行駛、飛機飛行、汽笛長鳴以及水力發電、空氣加熱和制冷設備、大功率低轉速風機、冷卻塔等,都可產生不同強度的低頻噪音。隨著城市化進程的快速發展,生活水平的不斷提高,在民居區域配套越來越多的輔助設備,在使用過程中都不免產生一定程度的噪聲影響,常見的低頻噪音污染主要有鄰近住宅的變壓器噪音、水泵組噪音、電梯機房噪音、涼水塔噪音、中央空調機組噪音、室內配套的各種風機空調等運行噪音。 
    常見的低頻噪聲污染源輻射的噪聲整體聲壓級水平不太高,但其傳播能力強,能通過固體媒介傳遞振動并輻射出二次空氣噪聲,在空氣中傳播不易衰減,噪聲頻率主要集中于31.5Hz～500Hz的低頻段,在低頻帶出現突出峰值,居民區域常見的低頻噪聲污染源主要通過以下途徑傳播到居住敏感點。 
    1.1設備本體機械振動傳遞到機房地面,引起地面振動。進一步沿住宅墻體、梁、柱等結構傳播至居民室內墻面,墻面振動再次激發空氣擾動,產生空氣聲傳八人耳; 
    1.2設備低頻噪聲連接管道等連接件,傳播設備振動至機房墻面樓板等結構,與結構形成共振,傳遞到敏感點,輻射出二次噪聲; 
    1.3設備管道中的流體,如果風機送風管道、冷凍水、冷卻水等流體亦可傳播低頻噪聲; 
    1.4機房空氣聲通過機房門窗等孔洞衍射,衍射聲通過住宅門窗等孔洞傳播至居民室內; 
    1.5居室安裝的部分空調、抽排風機產生部分低頻噪聲直接影響居室聲環境質量。    

2 室內低頻噪聲對煩惱度的影響 
    為研究室內低頻噪聲對煩惱度的影響,對接觸表1中窗式空調的人員進行問卷調查。調查方法和過程如下。
    ①被調查人員組成:被調查人員為使用表1中窗式空調的家庭人員以及其周圍鄰居。年齡分布如下:10～20歲5人,20～30歲9人,40～50歲4人,60 70歲2人。
    ②調查方法:要求被調查人員單獨在使用窗式空調的房間中感受空調發出的噪聲,并根據自我感受填寫列有非常煩惱、煩惱、有點煩惱、不大煩惱和毫不煩惱等5個等級的統一問卷表。
    ③調查過程:在調查時,由于室內噪聲主要受該空調的影響,連續等效A聲級始終保持在60 dB左右?？紤]到噪聲煩惱度與人的心理因素以及受聲環境的關聯性,調查過程分3步進行:①窗式空調完全暴露;②用窗簾遮擋窗式空調;③用綠色盆栽協調點綴房間并用盆栽對窗式空調進行遮擋。 
    3種情況下被調查者各煩惱度等級出現頻度列于表1。
    從表1可以看出,該窗式空調的低頻噪聲對受聲者有強烈影響,可見家用電器形成的室內低頻噪聲污染已經成為影響人們生活的重大問題,值得大家共同關注。另外,3種情況下受聲者的主觀煩惱度有明顯區別,用盆栽對室內進行綠化點綴后,受聲者的主觀煩惱度顯著下降?？梢娡ㄟ^室內綠化裝飾可以影響人的心理感受,對受聲者的主觀煩惱度可產生較大影響,這為改善室內低頻噪聲污染提供了一種新的思路。 
    為驗證主觀煩惱度的下降是由室內綠化點綴引起的,還對3種情況下的噪聲頻譜進行了實測對比分析。3種情況下倍頻程頻譜測試各中心頻率的聲壓級改變在1～2 dB以內,可以說頻譜基本不變。所以主觀煩惱度的下降應該是由室內綠化點綴引起的。另外,由于噪聲級變化不大,在煩惱概率計算時無法分噪聲級進行,從而得不出煩惱閾值。這是本次調查的一個缺陷。     

表1 室內低頻噪聲對煩惱度的影響   

     而通過綠色盆栽協調點綴房間并用盆栽對噪聲源進行遮擋,可以較好地改變受聲者的心理活動,降低受聲者的主觀煩惱度,是改善室內低頻噪聲污染的較好方法。
    長期以來,道路交通噪聲、商業活動噪聲、工業企業噪聲等噪聲是影響人們生活的主要環境問題之一。隨著人們生活水平的提高,大量生活輔助設備的使用,使得居住區內環境噪聲發生重大改變。一些居住區配套生活輔助設備產生低頻低噪聲正成為室內噪聲的主要成分。    

3 低頻噪音的控制
    目前關于噪聲性聽力損傷的調查研究,國內外有許多報道,但多以高頻噪聲的危害為主。噪聲除了對聽覺系統的損害外,尚可通過對神經系統的影響引起機體其他系統的改變。中低頻噪聲不僅對人體聽覺系統有明顯損傷,對心血管系統、神經系統、消化系統以及代謝功能方面等具有損害作用。
    低頻噪聲的控制首先要準確找出噪聲傳播的途徑,從傳播途徑中進行有效控制,選擇合適的減振降噪材料,設計合理的減振降噪結構,能有效控制低頻噪聲的傳播。如何有效地控制低頻噪音是當前需要解決的主要問題,實際工程中,往往出現對機房產生的低頻噪聲傳播僅做空氣隔聲吸聲處理,但卻沒有解決低頻噪聲污染問題,就是沒有對癥下藥找準噪聲傳播的途徑而進行處理。如住宅小區內配套的密閉地下變頻供水泵房噪聲污染,從僅鄰水泵房的一樓到五六樓都可以感覺到水泵運行時產生的“嗡嗡聲”,如該噪聲污染是僅為空氣傳播的噪聲污染,空氣噪聲有可能透射過緊鄰住宅的墻體而輻射出噪聲,但是在四五層樓的住戶室內在經過多層樓板的隔音后,機房內的空氣噪聲是不可能到達室內的。因此應重點考慮其振動形成的結構傳聲,加強減振降噪處理,輔以吸聲、隔聲處理。
    實踐中對設備安裝穩定高效的減振隔離系統,機房內安裝性能穩定,吸隔聲效果好的降噪設施是控制低頻噪聲的一個可行方法。 
    有源消聲這一概念由德國物理學家RLueg提出,他根據兩列相干聲波的混合會產生干涉這一物理現象,提出人為地加上一列與原來聲波幅值相等而相位相反的聲波,利用聲波的相消性干涉來達到消除或降低噪聲的目的。近年來,隨著數字信號處理技術和控制系統理論的迅速發展,有源噪聲控制技術在實際應用中不斷擴大和改進,隨著其在管道噪聲、變壓器噪聲、結構振動輻射噪聲方面的研究不斷深入,有源噪聲控制技術將是低頻噪聲控制技術的一個新發展方向。     

4總結 
4.1在住宅室內低噪聲環境下(等效連續A聲級)
4.2對于同一聲壓級的噪聲,室內噪聲煩惱概率的改變主要由于設備結構傳聲引起室內噪聲頻譜特性改變,是中低頻噪聲增強所致.
4.3在低噪聲環境下,在不改變中低頻段噪聲大小情況下,小幅度增強中高頻背景噪聲,利用噪聲的掩蔽效應,可降低噪聲煩惱度.這為改變工作或生活場所室內聲環境質量提供了一個新的思路.
4.4低頻噪聲主要為通過振動傳播的結構聲,采用隔振并輔助以吸聲隔聲的方法能有效降低結構噪聲,從而減少噪聲的低頻成分,將有效地降低此類噪聲對住宅室內的影響.
    低頻噪聲污染已經漸漸的引起了人們的重視,它不僅影響人們正常的工作和學習,而且還會危害到人的身體健康。現在生活配套輔助設備作為低頻噪音的主要聲源,我們很多時間都生活在其環境下。
    因此,生活配套輔助設備所引起的低頻噪音問題更是和我們息息相關。我們應該更進一步的對生活配套輔助設備所產生的低頻噪音以及其影響和控制展開研究,使我們的生活環境更加舒適、健康。
噪聲控制,噪聲治理

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