我国噪声与振动控制工程学的发展环境探讨

1我国噪声与振动控制工程学的发展环境探讨来源：中国环保产业更新时间：10-10-1311:51作者:姜鹏明摘要:论述了我国声环境的现状，分析了我国噪声与振动法规标准的现状与前景；提出了噪声与振动控制（NVC）工程的服务业本质，并指出NVC工程学的任务和发展趋势，最后，就NVC工程学在我国发展的市场环境、政策环境、体制环境做了探讨和分析。关键词:噪声与振动控制,声环境,标准,市场,体制1我国声环境现状在我国经济飞速发展，工业化、城市化的进程中，由于对声环境的建设处于零散、随机的自发控制状态，声环境质量有不断恶化的趋势，噪声源数量暴涨，主要表现在以下方面：（1）流动噪声源目前国内的机动车保有量约1.86亿辆，位居世界第二；内陆江河湖还有大量的机动船；航空客运超过1亿人/年，货运100亿吨公里/年；铁路、城铁超过8万公里。流动噪声源不可小视。（2）动力噪声源全国的电力装机容量超过7亿千瓦。大量繁杂的电网，星罗棋布的输变电换流站，以及发电厂、自备电站、余热发电站等动力噪声源遍布各地。（3）工业噪声源我国的一产、二产现已成为世界制造厂，钢铁、水泥、机械加工、纺织规模世界领先。工业噪声源逐年增多。（4）建筑噪声源2007年国内竣工建筑面积约50亿平方米，每年增幅超过20%。同时我国是个大建筑建材生产工地，施工装修噪声和建筑物的使用噪声（空调、电梯、采暖、上下水、通风等）普遍存在。（5）生活噪声源例如吸尘、唱歌、电视、音响，以及报刊亭、餐馆、影剧院、车站、各类商场超市等处常有小喇叭或大音箱播放震耳的音乐等，生活噪声源几乎无处不在。大量的噪声源对声环境造成了严重的污染，范围几乎覆盖了社会生活的各个角落；在时间上，模糊了昼夜的区别；在空间上，模糊了城区和乡镇的区别、建筑物高低的区别；在强度上，与人口的密集度成正相关。2究其原因，工业化促进了城镇化，经济全球化加速了城镇化进程。我国的城镇化从1949年的11.2%，增加到1979年的18%，30年增加6.8%，近2亿人。从1979年到2005年的25年间，该比例增长到43.35%，增长了25%，5.6亿城市人口。发达国家城市化率为55%～60%，而我国还可能增加12%～17％，达到8亿～9亿人。随着城镇化的加快发展，随之而产生的水污染、空气污染、噪声污染、光污染，热污染等等日益加剧。其中由于电网电站数量的增加，高压、超高压、特高压等产生的低频噪声更是对人体造成了潜在的危害。在全国各类环境污染投诉中，噪声污染投诉率高达64%。噪声污染引起的损伤甚至死亡，也在不断增加。有人认为噪声与振动控制是环境保护领域的奢侈品。其实，良好的声环境，本质是环境中的物质在和谐的运动，这也是有限和宝贵的资源。2我国噪声法规标准依据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，环境噪声标准分为声环境质量标准、噪声排放（或控制）标准和产品噪声辐射标准三个层面。2.1声环境质量标准保证人健康的声环境质量标准是评价环境噪声的量化指标，制定高噪声活动或场所噪声排放（控制）标准和高噪声产品噪声辐射标准的法理基础和科学依据，其制订和实施来自环境噪声污染防治法律的授权。声环境质量标准是从受体保护（睡眠、交谈思考、听力损伤、主观烦恼度）的角度，分功能区（居住区、商业区、工业区、交通干线两侧区域等）或保护目标规定标准限值要求，遵循敏感点控制的原则。2.2噪声排放（或控制）标准我国《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）修订后，乡村亦纳入《声环境质量标准》（GB3096-2008）。针对高噪声活动或场所的噪声排放标准是政府及相关部门实施环境噪声管理的行政措施依据，具有法律约束力。噪声管制性质的标准有：《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）、《建筑施工厂界噪声限值》（GB12523-90）、《社会生活环境噪声排放标准》（GB22337-2008）、《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB-12525-90）等。2.3产品噪声辐射标准针对高噪声产品的噪声辐射标准，噪声辐射水平主要针对建筑和家庭用设备、工程机械、机动车辆、铁路机车、飞机等高噪声产品而规定。与声环境质量或噪声排放（控制）标准采3用的等效连续A声级（Leq）不同，它通常使用声功率级（Lw）或声压级（Lp）。我国对机动车、铁路列车、拖拉机等一些类别的高噪声产品已经制订了噪声辐射标准。今后将借鉴欧盟、美国等的噪声控制经验，重点制订室外移动设备的噪声辐射标准。2.4相关噪声的标准与其他排放标准相关噪声的标准与其他排放标准相互制约的趋势明显。例如，噪声与振动排放制约了“响动”工业产品标准、性能、使用舒适度和成本四方面的发展。又例如，2005年国家公布实施的三个汽车相关标准：《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（国III、IV阶段》（GB18352.3-2005）、《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（GB1495-2002）、《乘用车燃料消耗量限值》（GB19578-2004），新车型第一阶段2005年7月1日开始执行。同时满足排放、噪声、油耗三个标准是对传统设计理论的挑战。3噪声与振动控制工程的服务业本质噪声与振动控制（NVC）工程的本质是服务业。因此决定了NVC工程学的信息学特征。物质的存在形式决定了质量、能量和信息量是任何时候都不可分割的统一体。而物质的运动和联系则是质量流、能量流和信息流关于时间空间的变化。信息是一切能量形式的变化和质、能转换的中介，而噪声与振动则是物质运动过程中重要的信息表达形式，其关联如图1所示。由于NVC是解决物质运动相互关系的和谐与平衡，因此决定了其具有“服务业”的本质。其工程形式为整体解决方案。从这个意义上说，噪声与振动就是工业化的“脚步声”。3.1NVC工程学的两大任务（1）根据人对物质运动所传递出的声动信息的主观感受调节其平衡；（2）根据物质运动所传递出的声动信息而判断物质运动的客观状况并加以干预，如：故障诊断、地震预测。3.2NVC工程学重要发展趋势4运动是物质的存在形式。理论上，噪声与振动控制可用于一切物体相互作用的场合。科学上的限制条件更加刚性，而噪声控制工程的应用范围随着经济发展领域的扩大而迅猛扩大。涉及到如下概念：科学边界的重要性问题；声学概念的物理边界；控制技术与使用边界；不断扩大的应用领域；对人性的影响（以人为本）。质能转换的同一性和信息形式的多样性，使得达到平衡目的的关键往往是各学科技术手段的平衡，是在对其它学科技术的正确综合运用，而不在NVC技术本身。NVC工程学的科学发展示意见图2。根据NVC工程学的科学发展图式，NVC工程学无论在机理和应用层面，都与流体力学、固体力学、材料学、热力学、语言学、心理学和医学等有着多层面的交叉。学科的综合运用使得原有技术已经不能完全满足现实的要求，需要技术创新，并由此带来新的评价方法。新的应用需求带来大量信息的随机流动，这就可能触发新的有序，触发进入非线性、远离平衡区的谐振，产生全新的信息稳定结构。例如，大量新的声学材料的产生往往是由安全、美观和性价比所催生，引入流体力学原理和电学整流原理的声学设计结构，把声学和其他性能要求综合平衡考虑的评价方法层出不穷。4中国NVC工程学发展环境中国NVC工程的市场、体制和政策环境主要体现在以下方面：（1）市场需求由于其服务业的特性，分散于各个行业中的隐性需求逐步发展为显性需求；工程的数量和规模迅速扩大，数千万以上的单个工程开始出现。（2）企业性质5没有行政性垄断企业；非公经济企业是发展的主体。（3）行业发展咨询、研发、设计、制造、工程、评价的产业链已经形成；行业分工逐步从内化到外化；骨干企业整合资源将服务流程内化，以满足客户对整体解决方案的需求。（4）市场竞争投标已成为市场竞争的主体格局；专家评审为其特色。政府采购开始出现。（5）工程产品化即从产品→设备→装备的发展历程。价值数千万的成台套装备开始出现。（6）企业专业化专营企业明显增加，兼设计兼制造的企业有所减少。噪声与振动控制工程已经发展成为NVC工程学。除了以上方面，在目前的市场环境下，国内产生了一批从事声学工程的骨干企业。其中有的骨干企业建立的国家城市环境噪声与振动控制技术工程中心，建立了完整的消声器实验室和生产制造平台，完成了数个国内首创NVC工程；注册成立了专营甲级声学工程设计研究院；完成了两个5000万以上的大型综合NVC工程，一次验收达标，这标志着在闹市区大型工业电厂可以达到环境噪声一类标准，为国内外类似工程提供了整体解决的案例。