噪音与振动控制作业指导书

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噪音与振动控制作业指导书
第 1 章 噪音与振动控制基础....................................................................................................... 3
1 噪音与振动的定义及分类............................................................................................. 3
1.1 噪音的定义与分类..................................................................................................... 3
1.2 振动的定义与分类..................................................................................................... 4
2 噪音与振动控制的重要性............................................................................................. 4
2.1 对人类健康的影响..................................................................................................... 4
2.2 对生活质量的影响..................................................................................................... 4
2.3 对环境保护的影响..................................................................................................... 4
3 噪音与振动控制的基本原则......................................................................................... 4
3.1 预防为主，防治结合................................................................................................. 4
3.2 源头控制，综合治理................................................................................................. 4
3.3 合理布局，优化设计................................................................................................. 5
3.4 科学评估，动态调整................................................................................................. 5
3.5 遵守法规，强化监管................................................................................................. 5
第 2 章 噪音与振动的产生机理................................................................................................... 5
1 噪音的产生机理............................................................................................................. 5
2 振动的产生机理............................................................................................................. 5
3 噪音与振动的关联性..................................................................................................... 6
第 3 章 噪音与振动测量技术....................................................................................................... 6
1 噪音测量方法................................................................................................................ 6
1.1 声级计法.................................................................................................................... 6
1.2 频谱分析法................................................................................................................ 6
1.3 声压级测量法............................................................................................................. 6
2 振动测量方法................................................................................................................ 6
2.1 加速度计法................................................................................................................ 6
2.2 位移测量法................................................................................................................ 7
2.3 激光测振法................................................................................................................ 7
3 测量设备与仪器............................................................................................................. 7
3.1 声级计........................................................................................................................ 7
3.2 加速度计.................................................................................................................... 7
3.3 位移传感器................................................................................................................ 7
3.4 频谱分析仪................................................................................................................ 7
3.5 激光测振仪................................................................................................................ 7
3.6 数据采集系统............................................................................................................. 7
第 4 章 噪音与振动评价标准....................................................................................................... 7
1 噪音评价标准................................................................................................................ 7
1.1 环境噪音评价标准..................................................................................................... 7
1.2 建筑物内部噪音评价标准......................................................................................... 8
2 振动评价标准................................................................................................................ 8
2.1 土壤振动评价标准..................................................................................................... 8

2.2 结构振动评价标准..................................................................................................... 8
3 综合评价方法................................................................................................................ 9
3.1 噪音与振动的联合评价............................................................................................. 9
3.2 噪音与振动控制策略................................................................................................. 9
第 5 章 噪音控制技术................................................................................................................... 9
1 吸声材料与应用............................................................................................................. 9
1.1 吸声材料概述............................................................................................................. 9
1.2 常见吸声材料............................................................................................................. 9
1.3 吸声材料的应用......................................................................................................... 9
2 隔声技术...................................................................................................................... 10
2.1 隔声技术概述........................................................................................................... 10
2.2 隔声原理.................................................................................................................. 10
2.3 常用隔声措施........................................................................................................... 10
3 减振降噪技术.............................................................................................................. 10
3.1 减振降噪概述........................................................................................................... 10
3.2 减振原理.................................................................................................................. 10
3.3 常用减振措施........................................................................................................... 10
4 声屏障设计与应用....................................................................................................... 10
4.1 声屏障概述.............................................................................................................. 11
4.2 声屏障设计原则....................................................................................................... 11
4.3 声屏障应用实例....................................................................................................... 11
第 6 章 振动控制技术................................................................................................................. 11
1 振动源识别与诊断....................................................................................................... 11
1.1 振动源分类.............................................................................................................. 11
1.2 振动源识别方法....................................................................................................... 11
1.3 振动诊断技术........................................................................................................... 11
2 阻尼减振技术.............................................................................................................. 11
2.1 阻尼材料.................................................................................................................. 11
2.2 阻尼结构设计........................................................................................................... 11
2.3 阻尼减振效果评估................................................................................................... 12
3 隔振技术...................................................................................................................... 12
3.1 隔振原理.................................................................................................................. 12
3.2 隔振器选型与设计................................................................................................... 12
3.3 隔振效果评价........................................................................................................... 12
4 振动控制装置设计....................................................................................................... 12
4.1 振动控制装置类型................................................................................................... 12
4.2 振动控制装置设计原则........................................................................................... 12
4.3 振动控制装置设计流程........................................................................................... 12
4.4 振动控制装置功能评价........................................................................................... 12
第 7 章 建筑物噪音与振动控制................................................................................................. 12
1 建筑物噪音与振动问题分析....................................................................................... 12
2 建筑结构声学设计....................................................................................................... 12
3 建筑物振动控制措施................................................................................................... 13
4 建筑声环境模拟与评估............................................................................................... 13

第 8 章 交通噪音与振动控制..................................................................................................... 13
1 交通噪音与振动问题分析........................................................................................... 13
1.1 交通噪音概述........................................................................................................... 13
1.2 交通振动问题........................................................................................................... 13
2 道路声屏障设计........................................................................................................... 14
2.1 声屏障概述.............................................................................................................. 14
2.2 声屏障设计要求....................................................................................................... 14
2.3 声屏障材料选择....................................................................................................... 14
3 轨道交通振动控制....................................................................................................... 14
3.1 轨道交通振动概述................................................................................................... 14
3.2 振动控制措施........................................................................................................... 14
4 机场噪音与振动控制................................................................................................... 14
4.1 机场噪音概述........................................................................................................... 14
4.2 机场噪音控制措施................................................................................................... 15
第 9 章 工业噪音与振动控制..................................................................................................... 15
1 工业噪音与振动问题分析........................................................................................... 15
2 机械设备降噪技术....................................................................................................... 15
2.1 隔声技术.................................................................................................................. 15
2.2 吸声技术.................................................................................................................. 15
2.3 减振技术.................................................................................................................. 15
2.4 降噪材料与结构....................................................................................................... 15
3 工业噪声综合治理....................................................................................................... 15
3.1 源头控制.................................................................................................................. 15
3.2 传输途径控制........................................................................................................... 16
3.3 受体保护.................................................................................................................. 16
3.4 管理与监督.............................................................................................................. 16
4 工业振动控制技术....................................................................................................... 16
4.1 振动源识别与评估................................................................................................... 16
4.2 减振器应用.............................................................................................................. 16
4.3 隔振技术.................................................................................................................. 16
4.4 振动监测与维护....................................................................................................... 16
第 10 章 噪音与振动控制策略及发展趋势................................................................................ 16
1 噪音与振动控制策略................................................................................................. 16
2 噪音与振动控制新技术............................................................................................. 16
3 噪音与振动控制发展趋势......................................................................................... 17
4 噪音与振动控制政策与法规建议............................................................................. 17
第 1 章 噪音与振动控制基础
1 噪音与振动的定义及分类
1.1 噪音的定义与分类
噪音是指不规则的声音信号，通常是由不同频率和强度的声波组成，对人

类生活和自然环境产生干扰的声音。噪音可按来源分为以下几类：

环境噪音：如交通、工业生产、建筑施工等产生的噪音；

社会生活噪音：如娱乐场所、家用电器等产生的噪音；

工作场所噪音：如工厂、车间等产生的噪音；

特殊噪音：如爆炸、火灾等突发事件产生的噪音。

1.1.2 振动的定义与分类

振动是指物体围绕平衡位置所作的往复运动。根据振动产生的原因，可分为

以下几类：

机械振动：如机械设备运行时产生的振动；

电磁振动：如电机、变压器等电气设备产生的振动；

流体动力振动：如流体流动过程中产生的振动；

地震及其他自然灾害引起的振动。

1.2 噪音与振动控制的重要性

1.2.1 对人类健康的影响

长期暴露在高强度噪音环境中，会导致听力损伤、心理疾病、睡眠质量下降

等问题。振动还会对人体的神经系统、肌肉和骨骼系统产生不良影响。

1.2.2 对生活质量的影响

噪音与振动会影响人们的工作、学习和休息，降低生活质量。特别是在城市

环境中，噪音污染已经成为影响居民生活水平的重要因素。

1.2.3 对环境保护的影响

噪音与振动对野生动物的生存和繁殖产生干扰，影响生态平衡。同时它们还

可能对建筑物、桥梁等基础设施产生破坏作用，降低使用寿命。

1.3 噪音与振动控制的基本原则

1.3.1 预防为主，防治结合

在规划和设计阶段，充分考虑噪音与振动的产生、传播和控制因素，采取有

效的预防措施，降低噪音与振动污染的产生。

1.3.2 源头控制，综合治理

针对噪音与振动的来源，采取相应的控制措施，从源头上降低噪音与振动

的强度。同时结合传播途径、受体敏感度等因素，进行综合治理。

1.3.3 合理布局，优化设计

在建筑布局、设备选型等方面，充分考虑噪音与振动的传播规律，采用合理

的设计方案，降低噪音与振动的影响。

1.3.4 科学评估，动态调整

根据实际情况，对噪音与振动控制效果进行评估，发觉问题及时调整，保

证控制措施的有效性。

1.3.5 遵守法规，强化监管

严格执行国家相关法规和标准，加强对噪音与振动污染源的监管，规范企

业和个人行为，提高噪音与振动控制的法制化水平。

第 2 章噪音与振动的产生机理

2.1 噪音的产生机理

噪音是一种不期望的声音，其产生主要是由于物体振动导致周围介质（如

空气）的振动，进而引发声波传播。噪音的产生机理可归纳为以下几种：

（1）空气动力性噪音：当流体（如空气）与物体相互作用时，由于物体表

面的不平整或形状变化，流体发生湍流，产生压力波动，从而引发声波。例如，

飞机飞行时产生的引擎噪音、汽车行驶时产生的风噪等。

（2）机械性噪音：由于机械设备在运行过程中，各部件之间的相对运动和

碰撞，产生振动并通过固体传递，最终导致周围空气振动而发出声音。例如，机

械设备运行时的齿轮噪音、轴承噪音等。

（3）电磁性噪音：电磁设备在运行过程中，由于电磁场的变化，导致设备

部件振动，从而产生噪音。如变压器、电机等设备产生的嗡嗡声。

（4）共鸣性噪音：当声源产生的声波与某些建筑结构或设备部件的固有频

率相同时会产生共振，使得声音放大。如室内空调风速过大时产生的共鸣声。

2.2 振动的产生机理

振动是物体在平衡位置附近做往复运动的现象，其产生机理主要包括：

（1）机械振动：由于外力作用，使得物体产生弹性变形，当外力消失后，

物体恢复原状，产生振动。如敲击物体时产生的振动。

（2）流体诱导振动：流体流动时，与物体表面相互作用，产生压力变化，

导致物体振动。如风吹电线时电线产生的振动。

（3）电磁振动：电磁场变化时，作用于导体上的电磁力会导致导体振动。

如扬声器中的音圈在电流作用下产生的振动。

（4）热膨胀振动：物体受热膨胀时，由于温度梯度或热应力，产生振动。

如热风炉中烟囱的振动。

2.3 噪音与振动的关联性

噪音与振动具有密切的关联性，主要表现在以下方面：

（1）振动是噪音产生的主要原因，绝大多数噪音都是由物体振动引起的。

（2）振动可以通过固体、液体和气体传播，当振动传播到空气时，便产生

了噪音。

（3）噪音可以反馈影响振动的强度和频率，如声波作用于物体表面，可能

导致物体振动加剧。

（4）控制噪音和振动时，往往需要从源头和传播途径两个方面入手，以达

到较好的控制效果。

（5）噪音和振动污染的防治，对于改善环境质量、保障人体健康具有重要

意义。

第 3 章噪音与振动测量技术

3.1 噪音测量方法

3.1.1 声级计法

声级计法是噪音测量的基本方法，通过声级计对噪音进行实时监测，获取

等效声级（Leq）、最大声级（Lmax）、最小声级（Lmin）等参数。

3.1.2 频谱分析法

频谱分析法主要用于分析噪音的频率成分，通过快速傅里叶变换（FFT）对

噪声信号进行处理，得到噪声信号的频谱分布。

3.1.3 声压级测量法

声压级测量法是通过测量声波在空气中产生的压力变化，从而得到声压级

（SPL），以评价噪音的大小。

3.2 振动测量方法

3.2.1 加速度计法

加速度计法是通过在振动源或振动传递路径上安装加速度计，测量振动加

速度信号，从而分析振动的强度和频率。

3.2.2 位移测量法

位移测量法是通过测量振动体的位移、速度或加速度，对振动信号进行量化

处理，从而评价振动的特性。

3.2.3 激光测振法

激光测振法是利用激光的非接触式测量原理，对振动体表面进行扫描，获

取振动信号的时域和频域信息。

3.3 测量设备与仪器

3.3.1 声级计

声级计是用于测量噪声级别的仪器，主要包括积分声级计、选择声级计等。

3.3.2 加速度计

加速度计是用于测量振动加速度的传感器，包括压电式、电磁式等类型。

3.3.3 位移传感器

位移传感器用于测量振动体的位移、速度或加速度，包括电感式、电容式等

种类。

3.3.4 频谱分析仪

频谱分析仪用于分析噪声或振动信号的频谱分布，通常具备较高的分辨率

和测量精度。

3.3.5 激光测振仪

激光测振仪是利用激光测量振动信号的设备，具有非接触、高精度、高灵敏

度等特点。

3.3.6 数据采集系统

数据采集系统用于收集、处理和存储测量得到的噪声和振动数据，包括数据

采集器、计算机及相关软件等。

第 4 章噪音与振动评价标准

4.1 噪音评价标准

4.1.1 环境噪音评价标准

本节主要依据我国相关环境噪音法规，对噪音水平进行评价。环境噪音评价

标准主要包括以下内容：

a. 白天等效声级（Ld）：以 A声级计，单位为 dB（A），用于评价昼间的

环境噪音水平。

b. 夜间等效声级（Ln）：以 A声级计，单位为 dB（A），用于评价夜间的

环境噪音水平。

c. 噪音限值：依据不同功能区，设定相应的噪音限值，以保证人们正常生

活、工作和学习不受影响。

4.1.2 建筑物内部噪音评价标准

本节主要针对建筑物内部的噪音水平进行评价，包括以下内容：

a. 室内等效声级（Lw）：以 A声级计，单位为 dB（A），用于评价建筑物

内部的噪音水平。

b. 噪音频谱分析：分析噪音的频率成分，以评价室内噪音对人体的影响。

c. 噪音舒适度评价：根据室内噪音水平与人体舒适度的关系，对室内噪音

进行舒适度评价。

4.2 振动评价标准

4.2.1 土壤振动评价标准

本节主要针对土壤振动对周边环境和建筑物的影响进行评价，包括以下内

容：

a. 振动强度：以加速度有效值表示，单位为 m/s2，用于评价土壤振动的

强度。

b. 振动频率：分析振动信号的频率成分，以评价土壤振动对周边环境和建

筑物的影响。

c. 振动限值：依据我国相关法规，设定土壤振动限值，以保证周边环境和

建筑物的安全。

4.2.2 结构振动评价标准

本节主要针对建筑物、桥梁等结构的振动进行评价，包括以下内容：

a. 振动加速度：以加速度有效值表示，单位为 m/s2，用于评价结构振动

的强度。

b. 振动频率：分析振动信号的频率成分，以评价结构振动对建筑物的影响。

c. 结构自振特性：通过分析结构自振频率、阻尼比等参数，评价结构的振

动功能。

4.3 综合评价方法

4.3.1 噪音与振动的联合评价

本节提出一种噪音与振动的综合评价方法，将噪音和振动的评价结果进行

耦合，从而更全面地评价环境质量。主要包括以下内容：

a. 噪音与振动的相关性分析：分析噪音与振动之间的相关性，为综合评价

提供依据。

b. 综合评价指标：结合噪音和振动的评价结果，提出综合评价指标，如综

合声级、综合振动强度等。

c. 评价方法：根据综合评价指标，采用相应的评价方法（如加权平均法、

模糊综合评价法等），对噪音与振动进行综合评价。

4.3.2 噪音与振动控制策略

根据综合评价结果，制定相应的噪音与振动控制策略，包括以下内容：

a. 噪音控制措施：针对噪音问题，提出相应的控制措施，如隔声、吸声、

消声等。

b. 振动控制措施：针对振动问题，提出相应的控制措施，如减振、隔振、

加固等。

c. 综合治理：结合噪音与振动的特点，实施综合治理，以达到最佳的降噪

减振效果。

第 5 章噪音控制技术

5.1 吸声材料与应用

5.1.1 吸声材料概述

吸声材料是降低噪音污染的重要手段，其通过吸收声波能量，减少声波的

反射，从而达到降低噪音的目的。本节主要介绍各类吸声材料的特性及其在噪音

控制中的应用。

5.1.2 常见吸声材料

（1）多孔吸声材料：如岩棉、玻璃棉、泡沫塑料等；

（2）共振吸声材料：如微穿孔板、薄板等；

（3）复合吸声材料：如吸声泡沫、吸声涂料等。

5.1.3 吸声材料的应用

根据噪音源的特点和现场环境，选用合适的吸声材料进行噪音控制，如：

（1）室内噪音控制：采用多孔吸声材料和复合吸声材料；

（2）交通噪声控制：采用共振吸声材料和声屏障；

（3）工业噪声控制：采用多种吸声材料组合使用。

5.2 隔声技术

5.2.1 隔声技术概述

隔声技术是通过采用隔声结构、隔声材料等手段，阻止声波传播，降低噪音

污染的一种方法。本节主要介绍隔声技术的原理和常用隔声措施。

5.2.2 隔声原理

隔声原理包括质量定律、声桥效应、空气层效应等。通过了解这些原理，可

以更有效地进行隔声设计和施工。

5.2.3 常用隔声措施

（1）墙体隔声：采用加厚墙体、双层墙体、隔声吊顶等；

（2）门窗隔声：采用密封性好的门窗、隔音玻璃等；

（3）管道隔声：采用隔音管道、柔性连接、隔音支架等；

（4）设备隔声：采用隔声罩、隔声室等。

5.3 减振降噪技术

5.3.1 减振降噪概述

减振降噪技术是通过降低振动源的振动，从而降低噪音的产生。本节主要介

绍减振降噪技术的原理和常用减振措施。

5.3.2 减振原理

减振原理包括阻尼减振、弹性减振、冲击减振等。通过选用合适的减振材料

和方法，可以有效降低振动噪音。

5.3.3 常用减振措施

（1）基础减振：采用减振垫、减振支架等；

（2）设备减振：采用减振器、弹性支座等；

（3）管道减振：采用柔性接头、减振支架等；

（4）结构减振：采用阻尼材料、减振涂料等。

5.4 声屏障设计与应用

5.4.1 声屏障概述

声屏障是设置在声源与受声点之间，用于阻挡声波传播，降低噪音污染的

一种措施。本节主要介绍声屏障的设计原则和应用实例。

5.4.2 声屏障设计原则

（1）根据噪音源特点、受声点需求进行设计；

（2）选择合适的声屏障材料、结构；

（3）考虑声屏障的景观、通风、安全等因素。

5.4.3 声屏障应用实例

（1）高速公路声屏障：采用金属板、透明材料等；

（2）城市轨道交通声屏障：采用组合式声屏障、绿化声屏障等；

（3）工业厂界声屏障：采用隔声板、吸声材料等。

第 6 章振动控制技术

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