我國噪聲與振動控制工程學的發展環境探討

姜鵬明

(北京綠創聲學工程股份有限公司，北京 100080)

我國噪聲與振動控制工程學的發展環境探討

姜鵬明

(北京綠創聲學工程股份有限公司，北京 100080)

論述了我國聲環境的現狀，分析了我國噪聲與振動法規標準的現狀與前景；提出了噪聲與振動控制（NVC）工程的服務業本質，并指出NVC工程學的任務和發展趨勢，最后，就NVC工程學在我國發展的市場環境、政策環境、體制環境做了探討和分析。

噪聲與振動控制;聲環境;標準;市場;體制

1 我國聲環境現狀

在我國經濟飛速發展，工業化、城市化的進程中，由于對聲環境的建設處于零散、隨機的自發控制狀態，聲環境質量有不斷惡化的趨勢，噪聲源數量暴漲，主要表現在以下方面：

（1）流動噪聲源

目前國內的機動車保有量約1.86億輛，位居世界第二；內陸江河湖還有大量的機動船；航空客運超過1億人/年，貨運100億噸公里/年；鐵路、城鐵超過8萬公里。流動噪聲源不可小視。

（2）動力噪聲源

全國的電力裝機容量超過7億千瓦。大量繁雜的電網，星羅棋布的輸變電換流站，以及發電廠、自備電站、余熱發電站等動力噪聲源遍布各地。

（3）工業噪聲源

我國的一產、二產現已成為世界制造廠，鋼鐵、水泥、機械加工、紡織規模世界領先。工業噪聲源逐年增多。

（4）建筑噪聲源

2007年國內竣工建筑面積約50億平方米，每年增幅超過20%。同時我國是個大建筑建材生產工地，施工裝修噪聲和建筑物的使用噪聲（空調、電梯、采暖、上下水、通風等）普遍存在。

（5）生活噪聲源

例如吸塵、唱歌、電視、音響，以及報刊亭、餐館、影劇院、車站、各類商場超市等處常有小喇叭或大音箱播放震耳的音樂等，生活噪聲源幾乎無處不在。

大量的噪聲源對聲環境造成了嚴重的污染，范圍幾乎覆蓋了社會生活的各個角落；在時間上，模糊了晝夜的區別；在空間上，模糊了城區和鄉鎮的區別、建筑物高低的區別；在強度上，與人口的密集度成正相關。

究其原因，工業化促進了城鎮化，經濟全球化加速了城鎮化進程。我國的城鎮化從1949年的11.2%，增加到1979年的18%，30年增加6.8%，近2億人。從1979年到2005年的25年間，該比例增長到43.35%，增長了25%，5.6億城市人口。發達國家城市化率為55%～60%，而我國還可能增加12%～17%，達到8億～9億人。

隨著城鎮化的加快發展，隨之而產生的水污染、空氣污染、噪聲污染、光污染，熱污染等等日益加劇。其中由于電網電站數量的增加，高壓、超高壓、特高壓等產生的低頻噪聲更是對人體造成了潛在的危害。在全國各類環境污染投訴中，噪聲污染投訴率高達64%。噪聲污染引起的損傷甚至死亡，也在不斷增加。

有人認為噪聲與振動控制是環境保護領域的奢侈品。其實，良好的聲環境，本質是環境中的物質在和諧的運動，這也是有限和寶貴的資源。

2 我國噪聲法規標準

依據《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》，環境噪聲標準分為聲環境質量標準、噪聲排放（或控制）標準和產品噪聲輻射標準三個層面。

2.1 聲環境質量標準

保證人健康的聲環境質量標準是評價環境噪聲的量化指標，制定高噪聲活動或場所噪聲排放（控制）標準和高噪聲產品噪聲輻射標準的法理基礎和科學依據，其制訂和實施來自環境噪聲污染防治法律的授權。

聲環境質量標準是從受體保護（睡眠、交談思考、聽力損傷、主觀煩惱度）的角度，分功能區（居住區、商業區、工業區、交通干線兩側區域等）或保護目標規定標準限值要求，遵循敏感點控制的原則。

2.2 噪聲排放（或控制）標準

我國《城市區域環境噪聲標準》（GB3096-93）修訂后，鄉村亦納入《聲環境質量標準》（GB3096-2008）。針對高噪聲活動或場所的噪聲排放標準是政府及相關部門實施環境噪聲管理的行政措施依據，具有法律約束力。噪聲管制性質的標準有：《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）、《建筑施工廠界噪聲限值》（GB12523-90）、《社會生活環境噪聲排放標準》（GB22337-2008）、《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB-12525-90）等。

2.3 產品噪聲輻射標準

針對高噪聲產品的噪聲輻射標準，噪聲輻射水平主要針對建筑和家庭用設備、工程機械、機動車輛、鐵路機車、飛機等高噪聲產品而規定。與聲環境質量或噪聲排放（控制）標準采用的等效連續A聲級（Leq）不同，它通常使用聲功率級（Lw）或聲壓級（Lp）。我國對機動車、鐵路列車、拖拉機等一些類別的高噪聲產品已經制訂了噪聲輻射標準。今后將借鑒歐盟、美國等的噪聲控制經驗，重點制訂室外移動設備的噪聲輻射標準。

2.4 相關噪聲的標準與其他排放標準

相關噪聲的標準與其他排放標準相互制約的趨勢明顯。例如，噪聲與振動排放制約了“響動”工業產品標準、性能、使用舒適度和成本四方面的發展。

又例如，2005年國家公布實施的三個汽車相關標準：《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（國III、IV階段》（GB18352.3-2005）、《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法》（GB1495-2002）、《乘用車燃料消耗量限值》（GB19578-2004），新車型第一階段2005 年7月1日開始執行。同時滿足排放、噪聲、油耗三個標準是對傳統設計理論的挑戰。

3 噪聲與振動控制工程的服務業本質

噪聲與振動控制（NVC）工程的本質是服務業。因此決定了NVC工程學的信息學特征。

物質的存在形式決定了質量、能量和信息量是任何時候都不可分割的統一體。而物質的運動和聯系則是質量流、能量流和信息流關于時間空間的變化。信息是一切能量形式的變化和質、能轉換的中介，而噪聲與振動則是物質運動過程中重要的信息表達形式，其關聯如圖1所示。

圖1 關聯示意

由于NVC是解決物質運動相互關系的和諧與平衡，因此決定了其具有“服務業”的本質。其工程形式為整體解決方案。從這個意義上說，噪聲與振動就是工業化的“腳步聲”。

3.1 NVC工程學的兩大任務

（1）根據人對物質運動所傳遞出的聲動信息的主觀感受調節其平衡；

（2）根據物質運動所傳遞出的聲動信息而判斷物質運動的客觀狀況并加以干預，如：故障診斷、地震預測。

3.2 NVC工程學重要發展趨勢

運動是物質的存在形式。理論上，噪聲與振動控制可用于一切物體相互作用的場合。科學上的限制條件更加剛性，而噪聲控制工程的應用范圍隨著經濟發展領域的擴大而迅猛擴大。涉及到如下概念：科學邊界的重要性問題；聲學概念的物理邊界；控制技術與使用邊界；不斷擴大的應用領域；對人性的影響（以人為本）。

質能轉換的同一性和信息形式的多樣性，使得達到平衡目的的關鍵往往是各學科技術手段的平衡，是在對其它學科技術的正確綜合運用，而不在NVC技術本身。NVC工程學的科學發展示意見圖2。

圖2 NVC工程學的科學發展示意

根據NVC工程學的科學發展圖式，NVC工程學無論在機理和應用層面，都與流體力學、固體力學、材料學、熱力學、語言學、心理學和醫學等有著多層面的交叉。

學科的綜合運用使得原有技術已經不能完全滿足現實的要求，需要技術創新，并由此帶來新的評價方法。

新的應用需求帶來大量信息的隨機流動，這就可能觸發新的有序，觸發進入非線性、遠離平衡區的諧振，產生全新的信息穩定結構。

例如，大量新的聲學材料的產生往往是由安全、美觀和性價比所催生，引入流體力學原理和電學整流原理的聲學設計結構，把聲學和其他性能要求綜合平衡考慮的評價方法層出不窮。

4 中國NVC工程學發展環境

中國NVC工程的市場、體制和政策環境主要體現在以下方面：

（1）市場需求

由于其服務業的特性，分散于各個行業中的隱性需求逐步發展為顯性需求；工程的數量和規模迅速擴大，數千萬以上的單個工程開始出現。

（2）企業性質

沒有行政性壟斷企業；非公經濟企業是發展的主體。

（3）行業發展

咨詢、研發、設計、制造、工程、評價的產業鏈已經形成；行業分工逐步從內化到外化；骨干企業整合資源將服務流程內化，以滿足客戶對整體解決方案的需求。

（4）市場競爭

投標已成為市場競爭的主體格局；專家評審為其特色。政府采購開始出現。

（5）工程產品化

即從產品→設備→裝備的發展歷程。價值數千萬的成臺套裝備開始出現。

（6）企業專業化

專營企業明顯增加，兼設計兼制造的企業有所減少。噪聲與振動控制工程已經發展成為NVC工程學。

除了以上方面，在目前的市場環境下，國內產生了一批從事聲學工程的骨干企業。其中有的骨干企業建立的國家城市環境噪聲與振動控制技術工程中心，建立了完整的消聲器實驗室和生產制造平臺，完成了數個國內首創NVC工程；注冊成立了專營甲級聲學工程設計研究院；完成了兩個5000萬以上的大型綜合NVC工程，一次驗收達標，這標志著在鬧市區大型工業電廠可以達到環境噪聲一類標準，為國內外類似工程提供了整體解決的案例。

Abstract:According to acoustics environment in China, the city’s actual structure model & the key values of Eco-civilization are discussed. The legislations and technical standard system and its revision of NVC engineering in China are analyzed. The article points out that NVC belongs to service industry, its two mission & three developing trends are shown. The government legislation, principles, and economical system are discussed.

Key words:NVC; acoustics environment; standard; market; system

Discussion on Development of Noise and Vibration Control Engineering in China

JIANG Peng-ming

(Beijing Greentec Acoustics Engineering Holdings Co., Ltd, Beijing 100080, Cnina)

TB53

A

1006-5377（2010）05-0039-03