朱祝尧
淮安市华测检测技术有限公司,江苏 淮安223000
摘要:本文旨在通过测试建筑材料实验室内不同实验项目中的噪声声级值,分析出噪声的时程变化、声源与测点距离的关系以及各不同试验产生噪声的变化规律, 为实验室噪声防治提供了指导依据,参考国内外相关噪声控制方法,总结了实验室噪声控制改进措施,最后从声源、传播途径、接收体三个方面提出了噪声防治建议,有助于丰富噪声整改理论体系,因此开展实验室噪声污染研究有着重要实际应用与技术指导意义。
关键词:建筑材料实验室;噪声污染;噪声时程变化;健康危害;防治措施
1建筑材料实验室噪声的来源、特点及测试
1.1建筑材料实验室噪声的来源
教师、学生及科研人员在做试验时会涉及到集料筛分、 混凝土搅拌、混凝土振动、钢筋加工等,试验过程中难免产生噪声并形成污染。从心理学角度而言,但凡对人体有害和不需要的声音都称之为噪声。当噪声超过国家环境噪声排放标准并扰乱到他人正常工作和学习时,即为噪声污染。
1.2噪声测试方法
1.2.1测试方法
依照GB12349-1990《工业企业厂界噪声标准测量方法》,天气条件要求在无雨无雪的时间,三级以上风力时 需加风罩,五级以上风力应停止测量。测量过程中,测量计放置在平整的工作台上,对准声源方向。要求距离地面1.2m,并距任意建筑物不得小于1m,周围无反射面,调整声级计每1秒测定1次瞬间声级。
1.2.2测试数据分析
混凝土搅拌过程的测试:实验测点选取距离搅拌机1m处,分别测量普通混凝土与ECC混凝土(超韧性水泥基复合材料,不含骨料)搅拌时的噪声。以砂石为骨料的普通混凝土搅拌时噪声100dB左右,转轮搅碎石子时噪声最高可 达109dB;对比图中红线与黑线可得:用简易隔板围起搅拌机控制噪声传播过程可明显降低噪声,降噪幅度可达10dB以上。而ECC混凝土在搅拌时由于没有骨料的碰撞,噪声基本为搅拌机工作噪声,声级值为80dB左右,属三种工况中最低噪声。集料筛分噪声试验设置同混凝土搅拌噪声测试。不同粒径集料筛分时噪声不同,骨料粒径越大噪声越大,并且随着距离增加噪声将逐渐减弱。由于骨料筛分时分散在各粒径筛中,骨料之间运动空间较大,最后各级筛中均有骨料的存在,碰撞减缓,噪声便出现下降趋势。此外,由于细集料粒径较小,容易集中于一个筛中,集料运动空间较小,所以细集料的噪声值明显小于粗骨料噪声值。进行钢筋拉伸实验时噪 声起初与背景噪声相同,钢筋拉断瞬间噪声急剧增大,达到峰值113dB,持续两秒后由于钢筋已被拉断而急剧下降到与背景噪声再次相同。
1.3建筑材料实验室噪声分析
由试验数据分析结果可知,不同的实验进行时所产生的噪声具有如下几个特点:
(1)时效性:建材实验室并非全天进行实验,噪声仅是实验过程中的短期污染,当实验停止时,噪声随之消失。
(2)区域性:实验室内设备位置一般是固定的,如钢筋加工 设备。而有些设备可以变换位置,如混凝土搅拌机,室内外均可放置。另外,实验时可以根据需要在小范围内移动设备,从而扩大了噪声污染区域。
(3)同一实验噪声声级不同:钢筋拉伸时,直径越大,拉断瞬间噪声越大;集料筛分时,噪声随粒径增大而增加。
(4)不同实验噪声特性不同:如混凝土搅拌时主要是搅拌机发出的隆隆声,从搅拌开始到结束噪声始终存在,频率低沉;而钢筋拉断过程中噪声起初相对稳定在70dB左右,仅在钢筋拉断瞬间会带有突然的高峰值。
2噪声对人体的危害
2.1噪声对人工作生活的影响
据国际标准化组织(ISO)颁布的标准,当噪声超过60dB时 ,会让人产生不适和烦躁感,降低工作与学习效率。适当睡眠有助于人体健康,但噪声会影响人的睡眠质量。
噪声分为连续噪声和突然噪声,在连续噪声达到70dB时就会对半数以上的人群造成影响,突然噪声达到60dB时可使70%的人惊醒。人长期处在90dB噪声级环境时,耳聋发病率也会大大提高。此外,噪声过大还可能对周围敏感区域(学校、住宅区、商业区、医院等)造成不良影响,严重时还可能引发社会纠纷。
2.2噪声对人体各系统的影响
(1)听力系统:人短时间接触噪声会产生耳鸣,离开噪声环境片刻即会恢复。长时间遭受强烈噪声作用,听力就会减弱,进而导致听觉器官的器质性损伤,造成听力下降。
(2)神经系统:噪声长期作用于人的中枢神经系统,会使大脑皮层的兴奋和抑制失调,条件反射异常,表现为头晕、多梦、失眠、心慌、记忆力减退、易疲倦、注意力不集中等症状,严重者可产生精神错乱。
(3)心血管系统:噪声会引起心率和血压的不平稳,心脏病 患者病情会加剧。
(4)消化系统:对肠胃功能造成影响,具体表征为食欲不振,胃肠蠕动减慢,腹胀等。
3基于噪声形成机理对建材实验室噪声控制措施的建议
3.1控制声源
3.1.1隐蔽声源
振筛机及搅拌机等宜用可拆卸隔声结构(隔声板、隔声罩)将设备围起,当设备不工作时可撤去,简单方便;噪声声级超标实验室的窗户可采用双层玻璃,可有效降噪5~15dB。
3.1.2实验设备选型与工艺、管线设计
在购入实验仪器时,应尽量购买装配精度高质量好的机器,高质量实验仪器工作过程中各部位摩擦、振动相对较小,可显著降低实验现场噪声。一般来说,搅拌机等设备为金属材质,工作时产生噪声较大,如果使用高分 子材料制成的机械零件则会显著降低噪声。例如,使用尼龙齿轮的混凝土搅拌机相较于铁制转动齿轮的混凝土搅拌机产生的噪声能够降低5dB左右;后弯型的风机叶片比直片型的风机叶片产生的噪声降低10dB左右。针对实验室中噪声较大的房间可以安装轴流风扇和排气风扇,并在风机进出口和排气管口放置消声器等。
3.2控制传播途径
3.2.1合理规划实验室平面布局
实验室周围宜布置对噪声不敏感的、高大的、朝向有利于隔声的建筑物、构筑物。因此实验楼布置在下风向,减小噪声污染范围,并且至少距离干道10m,这样可把噪声水平的本底值控制在70dB(A)以内,噪声房间的窗户应与非噪声房间及附近建筑呈90度角设计。高噪声设备宜相对集中,并宜布置在实验室的一隅,振动强烈的设备不宜设置在楼板或平台上,布置设备时,应预留控制 噪声的专用设备所需的安装及维修空间,当对实验室环境仍有影响时,则应采取隔声等控制措施。
3.2.2主要噪声区室设置吸声墙、板
实验室内墙板也可设计为类似歌剧院等吸声结构,吸声构件的选择应符合下述规定:搅拌机、万能试验机等中高频率噪声区域可采用常规成型吸声板,密度较小或薄的玻璃棉板等多孔吸声材料;排风机等低频噪声相对集中的区域宜采用穿孔板共振结构,可在共振腔内填充多孔吸声材料以增加吸声频带的宽度;对于宽频带噪声的降噪设 计,可在吸声墙背后设置空气层或增加多孔吸声材料的厚度、面密度等。
3.3接收者保护
当技术或者经济上的原因无法通过上述方法降噪时,可采用对噪声接收者保护的方法降低噪声对接收者的危害。常用的方法主要是给接收者佩戴防护用具如耳塞、耳罩、头盔等,可有效降低20~30dB。
4结语
随着工业科技发展,噪声污染对人的危害愈发严重,本文以探索建筑材料实验室的噪声为研究背景,基于测试数据得出不同实验噪声的时程变化规律,分析噪声的产生原因及传播途径,参考并综述了国内外相关法规政策,在技术方面,有针对性地从控制声源、控制传播途径、保护接收者三方面提出相应的改进措施和建议。此外,公民要有公德意识,在日常工作学习中尽量避免人为因素造成噪声,政府应将防治噪声污染纳入当前城市建设规划中,完善我国现行的噪声治理体系,积极采取应对措施如媒体宣传、植树造林等,降低噪声带给我们的危害。
参考文献
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