噪声控制工程学的诞生

1. 噪声控制工程学的诞生

面对日益严重威胁人类生存环境的噪声污染，噪声控制七大技术－吸声、消声、隔声、隔振、阻尼、个人防护、建筑布局，得到重大的发展。 国际上在建筑声学领域成熟的隔声理论和实践，如隔声质量定律以及一系列经验公式，自然而然的成为隔声技术的基础。在中国，中国建筑科学研究院建筑物理研究所对国产各种隔声构件进行了综合分析，绐出国产隔声构件传递损失总表。清华大学对石膏板等轻型结构，进行了试验研究，探讨了层数、空气层厚度、龙骨型式、填充料等与隔声量的关系。指出提高石膏板隔声性能的途径。同济大学声学研究所对上海近千户的隔声构件进行了调查，提出单层复合结构的准双层墙。可使隔声量有所增加，而重量却可减少三分之一的方案。建研院物理所、电子部十院对隔声门进行了深入的探讨，编制了隔声门标准图集。北京市劳动保护科学研究所、科学院声学研究所、上海交通大学噪声、振动、冲击研究室、上海工业院、中船公司九院、上海机电设计院、清华大学、上海劳保所等则研制成功在工业噪声中的空压机、电动机、球磨机、冷冻机、燃汽轮机、多种风机、玉器研磨机、制钉机、电锯琴弦机的隔声罩或隔声间。

2. 噪声控制工程学的未来发展趋势

噪声控制工程学的诞生和发展，使一些重要的噪声源噪声大幅度降低，使无数受噪声污染的环境得到改善，但是，噪声污染问题解决了吗？没有！纽约、北京、上海、伦敦、东京等城市每年在各类环境污染方面的投诉案件噪声投诉数量仍然占首位。北京2006年 接到的投诉超过 3万件 ，而澳大利亚的悉尼有一年超过10万次噪声投诉的记录 ，纽约市长彭博大声疾呼扑灭噪声污染。英国国家统计局数字显示 ，过去二十年来 ，居民噪声投诉量翻了五倍 。2002年，日本横滨地方法院判决：美军厚木军事基地飞机噪声严重影响居民生活和身体健康，责令日本政府向 4951名原告赔偿 27亿白亿日元 (2200万美元}的损失费 。这是因为交通工具越来越快，机器设备越来越大，人对生存环境的要求越来越高，工业增长的力度和速度将改善了的声环境又抵消了。噪声控制工程学的使命仍然任重道远。近年来，噪声控制又面临一个新的飞跃，比如，最近英国出版了一本官方噪声地图，《伦敦道路交通噪声地图》，在这张噪声地图上，不同的颜色代表不同的分贝级。人们只要登录噪声地图网站并输入邮编，就可以知道他们居住的街道上噪声的级别。在欧美，许多城市相继公布了噪声地图，噪声进入了全民和网络监督的新阶段。。 同时，各种城市坏境噪声预测模型及计算机软件亦应运而生， 如：Cadna/A，Sound Plan，Lima， MITHRA， Raynoise， INM6.1，FHWA等等。当前，噪声地图研究发展的重要方向是结合GIS技术，实现全面数据共享，从三维空间和时间维度上较为全面的对噪声的影响进行事前预测和评价。随着技术的进步以及计算机软硬件技术的迅猛发展，在噪声控制领域，数值计算与仿真也广泛用于噪声源分析、声场或结构响应分析、控制效果预报与优化等许多方面。目前在国际上已经形成了一系列的商用软件，如SYSNOISE、ANSYS、 AUTOSEA、RAYNOISE、FAN-NOISE、NASTRAN等等。目前，人们开始寻找噪声振动分析软件和其它性能分析软件之间的桥梁及通用性，建立“虚拟实验室”，试图打破计算与实验之间的界限，打破各种软件之间的界限。中国近来也开展了这方面的工作，如北京劳保所正在绘制北京噪声地图。而近年来声景观摡念的出现，使人们从控制噪声污染提高到一个新的境界，那就是人不仅需要安静，而且也需要和谐、美妙、舒适的声环境，这就是近年来发展形成的声景观研究。声景观的概念最早由加拿大作曲家Murray Schafe在20世纪70年代提出，并首先在加拿大和欧洲完成了大量的基础性工作，经过了近20年缓慢发展，直至最近几年，才受到环境声学领域的广泛关注，发展成为多学科渗透和交叉的研究热点。有关声景观的工作在中国也已经起步。目前，声景观的研究集中在几个方面进行：1）视觉和听觉交感作用研究。2)声景观在声环境设计中的应用研究。3）不同区域、不同人群的特征声音和特征景观研究。4）声景观图的研究。近年来，国内外对声品质的研究越来与多，表明人们不仅仅满足于产品的噪声强度的高低，而开始追求主观感受。声品质的研究正逐渐成为噪声控制新的研究热点。从以上种种说明，噪声控制工作的从评价、监测、规划、控制、管理等又将出现一个崭新的局面。必将对噪声控制工程学的发展增加新的篇章。

3. 噪声控制工程学的噪声污染

噪声控制工程学创始人方丹群噪声问题，人类在一、二百年前就有所察觉，1765年就有锻造工噪声聋的报告，1830年就有人正式提出“铁匠聋”。但是直到第二次世界大战后，因枪炮噪声引起的耳聋人数急剧增加，才开始引起医学界的注意，对噪声性聋进行了一系列研究工作，各国陆续发表了不少工业噪声引起耳聋的研究报告。如日本，1965年一次典型调查，发现工人中噪声性耳聋的占工人总数的14.4%，同一时期，美国报道，全美有4000万人暴露在听觉受损的威胁之下。西德报道在德国有 20%的工人暴露在危险的噪声中。六十年代以来，人们对“噪声病”开始关注，一系列调查报告和研究报告不断发表(也包括我们自己的调查)，如，对数十名长期职业性噪声暴露冲床工进行调查研究，发现冲床每分钟冲击130次，30 %的冲床工心跳也同步为 120次/分；在噪声级为85～95 dBA的绳索厂对工人观察了八年，发现有许多人发生心血管功能改变和血压不稳定，而年龄超过四十岁的工人，高血压患者的人数比同年龄组不接触噪声的工人高两倍以上。且高血压病人中还有人合并冠心病；对工艺美术厂雕刻工进行调查，发现由手工雕刻改为机器雕刻后，噪声级增高到 100 dBA以上，高血压患病率增加 30 % ； 对长期暴露在 109～127 dBA的脉冲噪声的冲击工人的调查发现，有 76.8 %的工人头痛(多分布在额部、枕部)；调查研究还表明，接触噪声的工人中有心动过速、心动过缓、室性期前收缩等症状，心电图中则出现 ST 段异常、T 波改变、R-Q间期增长等等。七十年代以来，随着近代工业和交通运输业的发展，噪声污染越来越严重，已经成为世界公害。纽约、北京、上海、伦敦、东京等城市每年在各类环境污染方面的投诉案件都曾有过噪声投诉数量占首位的报告。日本公布了1966～1974年全国公害诉讼案件统计报告，从这个报告中可以看出，在大气污染、水污染、土壤污染、噪声污染、地面下沉等诉讼案件中，噪声污染年年稳居首位。美国环保署根据等效声级评价噪声影响的结果，在1974年指出城市环境噪声超过55 dBA，人就难以忍受，而超过 70 dB，则对人体健康有害。而美国有1亿人生活在噪声超过 55dBA的环境中， 1300万人生活在噪声超过 70 dbA以上的环境中。苏联一些大城市每天 24小时中噪声达到标准的还不到半小时。英国伦敦、曼彻斯特等城市，有 70 %以上的市民受到城市噪声的干扰，不胜其烦。中国的噪声污染也相当严重，北京1977年向环境保护局告状的噪声案件占整个污染案件的 40 %， 1978、1980、1981年占 41 %；而上海，1978年竟达 50 %。天津、重庆、西安、广州、武汉、沈阳、南京等大城市也都在三分之一以上。对中国十大城市进行统计， 噪声投诉在各类环境污染投诉案数量的比率，1979年为 29.7 %，1980年为 34.6 %，1981年为 44.8 %。据估计，中国有上千万工人暴露在有危害的噪声下，有上亿人受噪声的干扰。七十年代，航空噪声已经到了令人不能容忍的程度，1962年，三架美国军用飞机以超声速低空掠过日本藤泽市时，许多房屋玻璃被振碎，烟囱倒塌，货架上的商品震落满地，造成极大损失； 1970年德国威斯特柏市，由于超声速飞机 “轰声” 的影响，发生378起报告受损事件，大部分是玻璃震碎，屋顶瓦掀起，烟囱倒塌，门心板及合页损坏。美国统计了三千件喷气式飞机使建筑物受损事件，其中，墙裂开的占15 %，窗损坏的占 32 %，抹灰开裂的占 43%，瓦损坏的占6%。人在喷气式飞机的轰声影响下会发生瞬间”休克现象，置身于轰声下分钟，会整天头昏。还会使奶牛挤不出奶，猪、马、牛、羊的发育受到影响。北京首都机场附近就发现了受飞机噪声影响母鸡下下蛋的情况。据美国环保局估计，暴露在机场噪声65dB（A）或以上的人口，在1975年则是700万之众。

4. 噪声控制工程学的介绍

噪声控制工程学是物理学、声学、机械工程学、建筑工程学、材料科学化学工程学、计算机、数学、生理学、心理学诸多学科交叉的新兴科学技术领域。这个学科不仅有理论，而且有工程设计，产品设计，真正成为了工程学科的一个组成部分。

5. 噪声控制技术发展与展望

近些年来，我国公路、铁路声屏障已建成10多条，包括不同形式、不同材料和不同结构的声屏障。在声屏障的设计、制造、安装等方面积累了一定的经验。我国即将颁发有关声屏障的设计规范，指导声屏障的设计和和安装。
我国已经颁发了一些有关噪声控制设备的测量方法和评价的标准十多项，虽然还不尽完善。国家环保部门已初步建立了有关噪声控制设备的质量检测机构。少量噪声控制设备已有了技术条件和质量保证体系。一些噪声控制设备生产企业已取得ISO9000,ISO14000的认证。有些噪声控制设备还得到国际市场的认可。
但也应看到，我国噪声控制设备及其产业和国际先进水平仍有较大差距。主要的差距表现在如下几个方面：
同一水平或低水平重复产品太多，材料、结构和工艺的技术进步不大，技术含量高的产品少；
工艺装备落后，缺少专用生产设备，不具备规模化生产能力；
缺少噪声控制设备的质量检测仪器和设备。

6. 噪声控制工程学的隔振与阻尼

在隔振器和阻尼材料,个人防护用品,如耳塞、耳罩、防声棉,等,无论在欧美,还是在中国,都形成了商品化的产品。在声学测量仪器方面,丹麦BK公司,日本丽闻公司等的产品,均已成为噪声测量的得力工具。我国的声学仪器从无到有,建立了自己的生产工厂,且从日本引进了生产线和生产技术,提高了产品质量。这一时期，程明昆、刘克在环境声学领域的研究工作，王季卿在城市建筑声学方面, 张绍栋等在声学测量仪器方面也进行了很有意义的的工作。 面对日益严重的噪声污染，ISO和一些发达国家制定并颁布了一系列噪声标准。

7. 噪声的危害和控制研究背景？

1.音乐和噪音
音乐是有规律的悦耳动听的声音，能使人愉快、兴奋。
噪音是无规律的令人烦躁的声音，影响人们的正常工作、学习和休息。
2.噪音的危害
噪音除了干扰人们的休息和睡眠，降低工作学习效率，较强的噪音还会引起耳部的不适。
如：耳鸣，耳痛，听力损伤等，造成神经衰弱，引发心血管疾病，甚至引起神经系统紊乱、精神障碍、内分泌紊乱等。
3.噪音的控制方法
从声源着手：像禁止鸣笛，装备隔音罩等。
从传播途径着手：像吸音墙，隔音墙等。
从人耳着手：像代耳塞，耳罩等。

8. 噪声控制技术的介绍

《噪声控制技术（第2版）》分为9章，第1章为绪论，着重介绍噪声污染和危害；第2章为声学基础，是学习后续章节的基础；第3、4章为噪声测量和噪声评价；第5章为噪声控制概论；第6至9章为噪声控制技术部分，对吸声、隔声、消声及阻尼与隔振原理和实用技术作了阐述，在每章后附有现场工程实例。《噪声控制技术（第2版）》可作为高等专科学校、高等职业技术学院环境工程、环境管理及环境类相关专业的教材，也可作为在职环境保护人员的培训教材和相关领域技术人员的参考书。