中華人民共和國國家標準
工業企業噪聲控制設計規范
Code?for?design?of?noise?control?of?industrial?enterprises
GB/T?50087-2013
主編部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部
批準部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部
施行日期:2 0 1 4 年 6 月 1 日
中國建筑工業出版社
2013年北京
中華人民共和國住房和城鄉建設部公告
第237號
住房城鄉建設部關于發布國家標準
《工業企業噪聲控制設計規范》的公告
現批準《工業企業噪聲控制設計規范》為國家標準,編號為GB/T?50087-2013,自2014年6月1日起實施。原國家標準《工業企業噪聲控制設計規范》GBJ?87-85同時廢止。
本規范由我部標準定額研究所組織中國建筑工業出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
2013年11月29日
前言
本規范是根據住房和城鄉建設部《關于印發<2009年工程建設標準規范制訂、修訂計劃>的通知》(建標[2009]88號)的要求,由北京市勞動保護科學研究所會同有關單位在原國家標準《工業企業噪聲控制設計規范》GBJ 87-85的基礎上修訂而成。
在修訂過程中編制組進行了廣泛深入的調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上修改完善,最后經審查定稿。
本規范共分8章,主要技術內容是:總則、術語、工業企業噪聲控制設計限值、工業企業總體設計中的噪聲控制、隔聲設計、消聲設計、吸聲設計、隔振降噪設計等。
本規范修訂的主要技術內容是:1.增加了脈沖噪聲限值內容;2.對各類工作場所的噪聲限值作了適當修改;3.對噪聲與振動控制措施有關條文進行了修改。
本規范由住房和緘鄉建設部負責管理,由北京市勞動保護科學研究所負責日常管理和具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建議,請寄送北京市勞動保護科學研究所(地址:北京市西城區陶然亭路55號,郵政編碼:100054)。
本規范主編單位:北京市勞動保護科學研究所
本規范參編單位:中國科學院聲學研究所
中國建筑科學研究院
中國建筑設計研究院
中國環境科學研究院
國家建筑材料工業標準定額總站
北京市疾病預防控制中心
北京城建科技促進會
華北科技學院
北京綠創聲學工程股份有限公司
中材裝備集團有限公司
天津水泥工業設計研究院有限公司
本規范主要起草人員:張 斌??魏志勇??徐??民??王蓓蓓?秦??勤??邵??斌??戶文成?李賢徽?宋瑞祥??佟小朋??劉碧龍??張??翔?張付奎??張國寧??施敬林??呂??琳?王建明??程根銀??耿曉音??郭宇春?吳?濤?岳潤清
本規范主要審查人員:程明昆 林??杰??陳克安??方慶川?李志遠??黃??瑩??劉達德??陸鳳華?宋運學??肖建民??葉??宏
目錄
1.0.1 為防止工業企業噪聲的危害,保障職工的身體健康,保證安全生產與正常工作,保護環境,制定本規范。
1.0.2 本規范適用于工業企業的新建、改建、擴建與技術改造工程的噪聲控制設計。
1.0.3 工業企業的新建、改建和擴建工程的噪聲控制設計應與工程設計同時進行。
1.0.4 工業企業噪聲控制設計,應對生產工藝、操作維修、降噪效果、技術經濟性進行綜合分析。
1.0.5 對于生產過程和設備產生的噪聲,應首先從聲源上進行控制,以低噪聲的工藝和設備代替高噪聲的工藝和設備,如仍達不到要求,則應采用隔聲、消聲、吸聲、隔振以及綜合控制等噪聲控制措施。
1.0.6 對于采取相應噪聲控制措施后其噪聲級仍不能達到噪聲控制設計限值的車間及作業場所,應采取個人防護措施。
1.0.7 工業企業噪聲控制設計除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。
2.0.1 工作場所 workplace
勞動者進行職業活動并由用人單位直接或間接控制的所有工作地點。
2.0.2 脈沖噪聲 impulsive noise
具有聲壓猝增特征的噪聲,持續時間不大于1s。
2.0.3 A聲級 A-weighted sound pressure level
用A計權網絡測得的聲壓級。
2.0.4 C聲級 C-weighted sound pressure level
用C計權網絡測得的聲壓級。
2.0.5 倍頻帶聲壓級 octave band sound pressure level
頻帶寬度為1倍頻程時的聲壓級,基準聲壓為 2×10-5Pa。
2.0.6 噪聲敏感建筑物 noise-sensitive buildings
指醫院、學校、機關、科研單位、住宅等需要保持安靜的建筑物。
2.0.7 對噪聲敏感的企業 noise-sensitive enterprise
內部工作性質或使用狀況要求安靜的企業。
2.0.8 噪聲控制專用設備 equipment specified for noise con-trol
專門為控制噪聲而設計、生產或制造的設備。
2.0.9 高噪聲設備 high noise equipment
輻射噪聲對工作環境或生活環境產生明顯影響的設備。
2.0.10 隔聲 sound insulation
利用隔聲材料和隔聲結構阻擋聲能的傳播,把聲源產生的噪聲限制在局部范圍內,或在噪聲的環境中隔離出相對安靜的場所。
2.0.11 透射系數 transmission coefficient
在給定頻率的條件下,通過材料后透射的聲能量與入射的聲能量之比。
2.0.12 擴散聲場 diffuse sound field
能量密度均勻、在各個傳播方向作無規分布的聲場。
2.0.13 聲橋 sound bridge
在雙層或多層隔聲結構中兩層間的剛性連接物、聲能以振動的方式通過它在兩層中傳播。
2.0.14 聲阱 sound lock
具有大量聲能吸收的小室或走廊,其用途是使室內兩邊可以相通但聲耦合很小,從而提高兩個分隔室的隔聲能力。
2.0.15 消聲器 muffler
具有吸聲襯里或特殊形狀的氣流管道,可有效地降低氣流中的噪聲。
2.0.16 吸聲 sound absorption
聲波通過某種介質或射到某介質表面時,聲能減少或轉換為其他能量的過程。
2.0.17 隔振 vibration isolation
利用彈性支撐降低系統對外加激勵起響應的能力。在穩定狀態時,隔振用傳遞比的倒數表示。
2.0.18 插入損失 insertion loss
在插入噪聲控制設備前后,某一測點位置的聲壓級差。
3.0.1 工業企業內各類工作場所噪聲限值應符合表3.0.1的規定。
表3.0.1 各類工作場所噪聲限值
注:1 生產車間噪聲限值為每周工作5d,每天工作8h等效聲級;對于每周工作5d,每天工作時間不是8h,需計算8h等效聲級;對于每周工作日不是5d,需計算40h等效聲級;
2 室內背景噪聲級指室外傳入室內的噪聲級。
3.0.2 工業企業脈沖噪聲C聲級峰值不得超過140dB。
3.0.3 工業企業廠界噪聲限值應符合現行國家標準《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB 12348的有關規定。
4.1.1 工業企業總體設計中的噪聲控制應包括廠址選擇、總平面設計、工藝、管線設計與設備選擇以及車間布置中的噪聲控制。
4.1.2 工業企業噪聲控制設計應包括可行性研究報告中噪聲控制部分的編寫、初步設計說明書中噪聲控制部分的編寫、施工圖設計中各種噪聲控制設施的設計以及建設項目竣工后,對于未能滿足噪聲控制設計目標要求的部分修改與補充設計。
4.2.1 產生高噪聲的工業企業,其廠址選擇應符合所在區域總體城鄉規劃和工業布局的要求,且不宜在噪聲敏感建筑物集中區域選擇廠址。
4.2.2 產生高噪聲的工業企業的廠址,應位于城鎮居民集中區的當地常年夏季最小頻率風向的上風側;對噪聲敏感的工業企業的廠址,應位于周圍主要噪聲源的當地常年夏季最小頻率風向的下風側。
4.2.3 對噪聲敏感的企業,廠址不宜選擇在高噪聲環境區域中,并應遠離交通干線、飛機場及主要航線。
4.2.4 工業企業的廠址選擇,應利用天然緩沖地域。
4.3.1 工業企業的總平面布置,在滿足工藝流程要求的前提下,應符合下列規定:
1 結合功能分區與工藝分區,應將生活區、行政辦公區與生產區分開布置,高噪聲廠房與低噪聲廠房分開布置。工業企業內的主要噪聲源宜相對集中,并宜遠離廠內外要求安靜的區域。
2 主要噪聲源及生產車間周圍,宜布置對噪聲不敏感的、高大的、朝向有利于隔聲的建筑物、構筑物。在高噪聲區與低噪聲區之間,宜布置倉庫、料場等。
3 對于室內要求安靜的建筑物,其朝向布置與高度應有利于隔聲。
4.3.2 工業企業的立面布置,應利用地形、地物隔擋噪聲;主要噪聲源宜低位布置,對噪聲敏感的建筑宜布置在自然屏障的聲影區中。
4.3.3 工業企業廠區內交通運輸設計,在滿足各種使用功能要求的前提下,應符合下列規定:
1 廠區內主要交通運輸線路不宜穿過噪聲敏感區;
2 在廠區內交通運輸線路兩側布置生活、行政設施等建筑物,應與其保持適當距離;
3 在噪聲敏感區布置道路,宜采用盡端式布置。
4.3.4 當工業企業總平面設計中采用本規范第4.3.1~4.3.3條措施后,仍不能達到噪聲設計標準時,應采取噪聲控制措施或在各廠房、建筑物之間設置必要的防護距離。
4.4.1 工業企業的工藝設計,在滿足生產要求的前提下,應符合下列規定:
1 應減少沖擊性工藝;
2 塊狀物料輸送應降低落差;
3 應采用減少向空中排放高壓氣體的工藝;
4 采用操作機械化和運行自動化的設備工藝,宜遠距離監視操作。
4.4.2 工業企業的管線設計,在滿足工藝要求的前提下,應符合下列規定:
1 應降低管道內的流速,管道截面不宜突變,管道連接宜采用順流走向;
2 管線上閥門宜選用低噪聲產品;
3 管道與振動強烈的設備連接,應采用柔性連接;
4 振動強烈的管道的支撐,不宜采用剛性連接;
5 輻射強噪聲的管道,宜布置在地下或采取隔聲、消聲處理措施。
4.4.3 工業企業設計中的設備選型,宜選用噪聲較低、振動較小的設備。主要噪聲源設備的選擇,應收集和比較同類型設備的噪聲指標后綜合確定。
4.4.4 工業企業設計中的設備選型應包括噪聲控制專用設備。
4.5.1 在滿足工藝流程要求的前提下,高噪聲設備宜相對集中,并宜布置在車間的一隅。當對車間環境仍有明顯影響時,則應采取隔聲等控制措施。
4.5.2 振動強烈的設備不宜設置在樓板或平臺上。
4.5.3 設備布置時,應預留配套的噪聲控制專用設備的安裝和維修所需的空間。
5.1.1 將噪聲控制在局部空間范圍內的場合應進行隔聲設計。
5.1.2 對聲源進行的隔聲設計,可采用隔聲罩或聲源所在車間采取隔聲圍護的結構形式;對噪聲傳播途徑進行的隔聲設計,可采用隔聲屏障的結構形式;對接收者進行的隔聲設計,可采用隔聲間的結構形式。必要時也可同時采用上述幾種結構形式。
5.1.3 對車間內獨立的強噪聲源,在滿足操作、維修及通風冷卻等要求的情況下,根據隔聲罩的插入損失,采用相應形式的隔聲罩。隔聲罩插入損失可按表5.1.3的規定選取。
表5.1.3 隔聲罩的插入損失
5.1.4 聲源所在車間采取的隔聲圍護結構可根據隔聲量要求,按本規范第5.1.7條的規定進行設計。
5.1.5 對人員多、強噪聲源分散的大車間,可設置隔聲屏障或帶有生產工藝孔洞的隔墻,將車間在平面上劃分為幾個不同強度的噪聲區域。隔聲屏障的設計插入損失可在10dB(A)~20dB(A)范圍內選??;對高頻聲源,隔聲屏障的設計插入損失可選取較高值。
5.1.6 當不宜對聲源作隔聲處理,且操作管理人員不定期停留在設備附近時,應在設備附近設置控制、監督、觀察、休息用的隔聲間。隔聲間的設計插入損失,可在20dB(A)~50dB(A)的范圍內選取。
5.1.7 組合隔聲構件的隔聲量設計宜符合下式規定:
(5.1.7 )
式中:——某一構件的面積(m2);
——與構件
對應的透射系數。
5.1.8
隔聲設計應防止孔洞與縫隙的漏聲。對于構件的拼裝節點、電纜孔、管道的通過部位等聲通道,應進行密封或消聲處理設計。
5.2.1 隔聲設計應按下列步驟進行:
1 由聲源特性和受聲點的聲學環境估算受聲點的各倍頻帶聲壓級和A聲級;
2 確定受聲點各倍頻帶的允許聲壓級和允許A聲級;
3 計算各倍頻帶和A聲級所需隔聲量;
4 選擇適當的隔聲結構與構件。
5.2.2 受聲點各倍頻帶的聲壓級估算應符合下列規定:
1 當室內只有一個聲源時,估算受聲點各倍頻帶的聲壓級,應首先查找、估算或測量聲源中心頻率為125Hz~4000Hz的6個倍頻帶的聲功率級,然后根據聲源特性和聲學環境,按下列公式計算:
式中:LP——受聲點各倍頻帶聲壓級(dB);
LW——聲源各倍頻帶聲功率級(dB);
Q——聲源指向性因素;當聲源位于室內幾何中心時,Q=1;當聲源位于室內地面中心或某一墻面中心時,Q=2;當聲源位于室內某一邊線中點時,Q=4;當聲源位于室內某一角落時,Q=8;
r——聲源至受聲點的距離(m);
R——房間常數(m2);
S——房間內總表面積(m2);
——房間內某個倍頻帶的平均吸聲系數;
Si——房間內某一表面積(m2);
ai——房間內與Si對應的吸聲系數;
A——房間內某個倍頻帶的總吸聲量(m2)。
2
當有多個聲源時,可分別求出各聲源在受聲點產生的聲壓級,然后按聲壓級的合成法則計算受聲點各倍頻帶的聲壓級。
5.2.3
受聲點各倍頻帶的允許聲壓級應根據本規范第3.0.1條規定的噪聲限值計算或按表5.2.3-1取值。倍頻帶允許聲壓級應按下列公式計算:
LPa=a+bNR (5.2.3-1)
NR=LA—5 (5.2.3-2)
式中:LPa——各倍頻帶允許聲壓級(dB);
NR——噪聲評價數;
a、b——與各倍頻帶聲壓級有關的常數,按表5.2.3-2的規定確定;
LA——噪聲限值。
表5.2.3-1 倍頻帶允許聲壓級
表5.2.3-2 與各倍頻帶聲壓級有關的常數
5.2.4
受聲點各倍頻帶所需隔聲量應按下式計算:
TLa=LP—LPa+5 (5.2.4)
式中:TLa——各倍頻帶所需隔聲量(dB)。
5.2.5
隔聲結構與隔聲構件的設計應滿足各倍頻帶所需隔聲量的要求。
5.2.6
隔聲罩的結構設計應有足夠的吸聲襯面,各倍頻帶的插入損失應滿足所需隔聲量的要求,可按下式計算:
(5.2.6)
式中:IL——各倍頻帶的插入損失(dB);
TLo——隔聲構件各倍頻帶的固有隔聲量(dB);
A——隔聲罩內各倍頻帶的總吸聲量(m2);
Sz——隔聲構件的透聲面積(m2)。
5.2.7
對聲源所處車間為近似擴散聲場的情況,隔墻或窗戶各倍頻帶所需隔聲量,可按下式計算:
TLa=LP1—LP2—1 (5.2.7)
式中:LP1——車間內部各倍頻帶的聲壓級(dB);
LP2——車間外部各倍頻帶的允許聲壓級(dB)。
5.3.1 設計隔聲結構應收集隔聲構件固有隔聲量的實測數據。
5.3.2 單層隔聲結構的設計應符合下列規定:
1 應使被控制噪聲源的峰值頻率處于結構的共振頻率和吻合頻率之間;
2 可選用復合隔聲結構。
5.3.3 雙層隔聲結構的設計應符合下列規定:
1 隔聲結構的共振頻率應低于被控制噪聲源的峰值頻率;空氣層的厚度不宜小于50mm;
2 隔聲結構的吻合頻率不宜出現在中頻段;雙層結構各層的厚度不宜相同,或采用不同剛度,或加阻尼;
3 雙層結構間的連接應減少出現聲橋;
4 雙層結構間宜填充多孔吸聲材料。
5.3.4 隔聲門窗的設計與選用應符合下列規定:
1 在滿足隔聲要求的前提下應選用定型產品;
2 應防止縫隙漏聲,同時門扇和窗扇的隔聲性能應與縫隙處理的嚴密性相適應;
3 對采用單層隔聲門不能滿足隔聲要求的情況,可設計有兩道隔聲門的聲阱;聲阱的內壁面,應具有較高的吸聲性能;兩道門宜錯開布置;
4 對采用單層隔聲窗不能滿足隔聲要求的情況,可設計雙層或多層隔聲窗;
5 特殊情況可設計專用的隔聲門窗。
5.3.5 隔聲間的設計應符合下列規定:
1 對隔聲要求高的隔聲間,宜采用以實心磚等建筑材料為主的隔聲結構;必要時,墻體與屋蓋可采用雙層結構,門窗等隔聲構件宜采用有兩道隔聲門的聲阱與多層隔聲窗。
2 隔聲間的組合隔聲量可按下列公式計算:
式中:TL——隔聲間的組合隔聲量(dB);
——隔聲間的平均透射系數。
3 所有的散熱通風以及工藝孔洞,均應設有消聲器,其消聲量應與隔聲間的隔聲量相當。
5.3.6 隔聲罩的設計應符合下列規定:
1 隔聲罩宜采用帶有阻尼層的鋼板制作,阻尼層厚度宜為金屬板厚的1倍~3倍;
2 隔聲罩內壁面與機械設備間應留有一定的空間,各內壁面與設備的空間距離宜大于100mm;
3 隔聲罩的內側面應設吸聲層;
4 隔聲罩所有的散熱通風、排煙以及生產工藝孔洞,均應設有消聲器,其消聲量應與隔聲罩的隔聲量相當;
5 應防止隔聲罩振動向外輻射噪聲。
5.3.7 隔聲屏障的設置應靠近聲源或接收者。室內設置隔聲屏障時,應在室內安裝吸聲體。
6.1.1 降低空氣動力機械輻射的空氣動力性噪聲或噪聲源隔聲圍護結構散熱通風口、工藝孔洞等輻射出的噪聲應進行消聲設計。
6.1.2 在空間允許的情況下,消聲器裝設位置應符合下列規定:
1 空氣動力機械進(排)氣口敞開的,應在靠近進(排)氣口處裝設進(排)口消聲器;
2 空氣動力機械進(排)氣口均不敞開的,但管道隔聲差,且管道經過空間的噪聲不能滿足要求時,應裝設消聲器;
3 噪聲源隔聲圍護結構孔洞輻射噪聲的,應在孔洞處裝設消聲器。
6.1.3 消聲器的插入損失,應根據消聲設計要求確定。
6.1.4 消聲器引起的壓力損失應控制在設備正常運行許可的范圍內。
6.1.5 消聲器產生的氣流再生噪聲對環境的影響不得超過該環境允許的噪聲級。
6.1.6 消聲器中氣流速度應符合下列規定:
1 空調系統主管道消聲器內氣流速度不宜大于10m/s;
2 鼓風機、壓縮機、燃氣輪機的進、排氣消聲器內氣流速度不宜大于30m/s;
3 內燃機進、排氣消聲器內氣流速度不宜大于50m/s;
4 高壓排氣放空消聲器內氣流速度不宜大于60m/s。
6.1.7 消聲器應堅固耐用,并應滿足防潮、防火、防腐、耐高溫、耐油污等要求。
6.2.1 消聲設計應按下列步驟進行:
1 確定噪聲源的各倍頻帶聲功率級;
2 根據噪聲源位置、噪聲控制點(1個或若干個)位置,兩者間的噪聲傳播路徑特性以及控制點所在位置的房間特性(或室外環境特性),預測噪聲控制點的各倍頻帶聲壓級和A聲級;
3 根據噪聲控制點允許的倍頻帶聲壓級(或A聲級)限值,得到控制點的各倍頻帶聲壓級(或A聲級)超標量;
4 根據超標量確定消聲器各倍頻帶所需的插入損失,并選定滿足要求的消聲器;
5 根據選定消聲器的插入損失和氣流再生噪聲數值,重新進行步驟2的計算,檢查控制點的聲壓級,控制點的聲壓級應滿足限值的要求;
6 當所選消聲器不能滿足要求,再根據超標量調整消聲器的選型,重復進行步驟2的計算,直至滿足要求。
6.2.2 噪聲源中心頻率為63Hz~8000Hz的8個倍頻帶的聲功率級,應由噪聲源設備制造商提供,當設備制造商不能提供,可通過測量、估算或查找資料等方法確定。
6.2.3 消聲器的裝設位置應根據輻射噪聲的部位和傳播噪聲的途徑,按本規范第6.1.2條的規定選定。
6.2.4 噪聲控制點各倍頻帶的允許聲壓級應根據本規范第3.0.1條規定的噪聲限值,按本規范公式(5.2.3)計算或按表5.2.3-1取值。
6.2.5 噪聲控制點的預測聲壓級,可按本規范公式(5.2.2)計算,傳播路徑上各部件的插入損失和氣流再生噪聲,應根據各部件制造商提供的資料以及國家現行有關標準進行計算。
6.2.6 消聲器的類型應根據噪聲頻譜特性、所需插入損失、氣流再生噪聲、空氣動力性能以及防潮、防火、防腐蝕等特殊使用要求確定。
6.2.7 消聲器的型號選擇應根據定型消聲器的性能參數確定,也可自行設計符合要求的消聲器。
6.2.8 消聲器產生的氣流再生噪聲有影響時,應降低氣流速度或簡化消聲器結構。
6.3 消聲器的選擇與設計
6.3.1 當噪聲呈中高頻寬帶特性時,消聲器的類型可采用阻性形式。阻性消聲器的靜態消聲量,可按下式計算:
(6.3.1)
式中:M——消聲器內無氣流情況下的消聲量(dB);
(ao)——消聲系數,由法向吸聲系數ao決定,可按表6.3.1的規定確定;
P——消聲器通道內吸聲材料的飾面周長(m);
l——消聲器的有效長度(m);
SX——消聲器通道截面積(m2)。
表 6.3.1 消聲系數
6.3.2 設計阻性消聲器應防止高頻失效的影響,其上限截止頻率可按下式計算:
(6.3.2)
式中:f——上限截止頻率;
c——聲速,常溫常壓下可取340m/s;
D——消聲器通道截面的當量直徑(m)。
6.3.3 阻性消聲器結構形式的選擇應符合下列規定:
1 當量直徑不大于300mm時,可選用直管式消聲器;
2 當量直徑大于300mm時,可選用片式或折板式消聲器,片間距宜取100mm~200mm,折板式消聲器消聲片的彎折應滿足視線不能透過的要求,折角角度不宜大于20°;
3 消聲通道可采用正弦波形、流線形或菱形的結構形式,其彎折角度應滿足視線不能透過的要求;
4 氣流流速較低的通風管道系統,可采用迷宮式消聲器,消聲器的小室宜為3個~5個,消聲器內的氣流速度宜小于5m/s
5 對風量不大、風速不高的通風空調系統,可選用消聲彎頭,消聲彎頭內的氣流速度宜小于8m/s。
6.3.4 當噪聲呈明顯低中頻脈動特性時,或氣流通道內不宜使用阻性吸聲材料時,消聲器的類型可選用擴張室式。擴張室式消聲器的設計應符合下列規定:
1 擴張室式消聲器的消聲量,可用增加擴張比的方法提高,其消聲頻率特性,可用改變室長的方法來調節;
2 將幾個擴張室串聯使用來增大消聲量時,各室長度不應相等;
3 應在室內插入長度分別等于室長的1/2與1/4的內接管,內接管宜采用穿孔率不小于30%的穿孔管連接起來;
4 擴張室式消聲器的內管管道直徑超過400mm時,宜采用多管式。
6.3.5 當噪聲呈低中頻特性時,消聲器的類型可采用共振式,共振式消聲器的設計應符合下列規定:
1 單通道共振式消聲器,其通道直徑不宜超過250mm,對大流量系統可采用多通道,每個通道的寬度可取100mm~200mm;
2 共振式消聲器的腔長、寬、深尺寸均宜小于共振頻率波長的1/3,穿孔應集中在共振腔中部均勻分布,穿孔部分長度不宜超過共振頻率波長的1/12。
6.3.6 對于下列情形,消聲器的類型可選擇微穿孔或微縫金屬板式:
1 消聲器不宜使用多孔吸聲材料而又需要在寬頻帶范圍內具有比較高的消聲量;
2 消聲器需在溫度高、濕度大和流速高介質條件下使用。
6.3.7 高壓排氣放空噪聲的消聲設計,宜采用節流減壓、小孔噴注及節流減壓小孔噴注復合等排氣放空消聲器,排氣放空消聲器的設計應符合下列規定:
1 節流減壓消聲器的節流級數,應根據駐壓比確定,宜取2級~5級,對超高壓的情況,也可多至8級;
2 小孔噴注消聲器的孔徑宜為1mm~3mm,孔中心距應大于孔徑的5倍,總開孔面積應大于原排氣口面積的1.5倍~2倍;
3 節流減壓小孔噴注復合消聲器可由1級~2級節流減壓加1級小孔噴注組成。
7.1.1 當原有吸聲較少、混響聲較強的各類車間廠房進行降噪處理時,應進行吸聲設計。
7.1.2 吸聲處理的降噪量可按表7.1.2的規定估算。
表7.1.2 吸聲處理的降噪量
7.1.3 吸聲設計中應合理地確定吸聲處理面積。
7.1.4 吸聲設計應滿足防火、防潮、防腐、防塵等工藝與安全衛生要求;同時還應滿足通風、采光、照明及裝修要求,為吸聲材料設置的埋件,應滿足施工方便、堅固耐用的要求。
7.2.1 吸聲設計應按下列步驟進行:
1 確定吸聲處理前室內的各倍頻帶的聲壓級和總的A聲級;
2 確定降噪地點的各倍頻帶允許聲壓級和允許總的A聲級,計算所需吸聲降噪量;
3 確定吸聲處理前的室內平均吸聲系數;
4 計算吸聲處理后應有的室內平均吸聲系數;
5 確定吸聲材料的類型、數量與安裝方式。
7.2.2 車間廠房吸聲處理前中心頻率為125Hz~4000Hz的6個倍頻帶的聲壓級和A聲級,可實測或按本規范公式(5.2.2)計算。
7.2.3 降噪地點各倍頻帶的允許聲壓級應根據本規范第3.0.1條規定的噪聲限值,按本規范公式(5.2.3)計算或按表5.2.3-1取值。所需吸聲降噪量可將室內吸聲處理前的聲壓級減去允許聲壓級得出。
7.2.4 吸聲處理前的室內平均吸聲系數,可通過測量房間混響時間或計算求得。
7.2.5 吸聲處理后應有的室內平均吸聲系數,可根據所需降噪量和吸聲處理前的室內平均吸聲系數,按下式計算:
(7.2.5 )
式中:△LP——吸聲降噪量(dB);
——吸聲處理前的室內平均無規入射吸聲系數;
——吸聲處理后應有的室內平均無規入射吸聲系數。
注:公式(7.2.5)適用于≤0.5的場合。
7.2.6 吸聲構件的種類、數量與安裝方式,應根據吸聲處理后所需的室內平均吸聲系數的要求,按本規范第7.3節的規定確定。
7.2.7 吸聲設計的效果,可采用吸聲降噪量及室內工作人員的主觀感覺效果來評價。吸聲降噪量應通過實測吸聲處理前后室內相應位置的噪聲水平來求得,也可通過測量混響時間求得。
7.3.1 吸聲構件的設計與選擇應符合下列規定:
1 吸聲材料的吸聲系數可由制造商提供,當制造商不能提供,可通過測量、估算或查找資料等方法確定;
2 中高頻噪聲的吸聲降噪設計,可采用常規成型吸聲板,密度較小或薄的玻璃棉板等多孔吸聲材料,需要時可設置穿孔板等護面材料;
3 寬頻帶噪聲的吸聲降噪設計,可在材料背后設置空氣層或增加多孔吸聲材料的厚度、面密度;
4 低頻噪聲的吸聲降噪設計,可采用穿孔板共振吸聲結構,為增加吸聲頻帶寬度,可在共振腔內填充適量的多孔吸聲材料;
5 室內濕度較高或有清潔要求的吸聲降噪設計,可采用薄膜覆面的多孔吸聲材料或單、雙層微穿孔板等吸聲結構。
7.3.2 吸聲處理方式的選擇應符合下列規定:
1 所需吸聲降噪量較高、房間面積較小的吸聲設計,宜對屋頂、墻面同時進行吸聲處理;
2 所需吸聲降噪量較高、車間面積較大時,車間吸聲體面積宜取房間屋頂面積的40%或室內總表面積的15%,對于扁平狀大面積車間的吸聲設計,可只對屋頂吸聲處理;
3 聲源集中在車間局部區域而噪聲影響整個車間的吸聲設計,應在聲源所在區域的屋頂及墻面作局部吸聲處理,且宜同時設置隔聲屏障;
4 吸聲降噪設計宜采用空間吸聲體的方式;空間吸聲體宜靠近聲源。
8.0.1 當對產生較強振動或沖擊,引起固體傳聲及振動輻射噪聲的動力設備進行噪聲控制時,應進行隔振降噪設計。
8.0.2 隔振降噪設計的目標值應根據本規范第3.0.1條規定的噪聲限值確定。
8.0.3 對于樓板上的隔振系統,其樓下房間內的降噪量可按下式估算:
(8.0.3)
式中:△LP——隔振前、后樓下房間內聲壓級的改變量(dB),
△Lv——隔振前、后樓板振動速度級的改變量(dB),
T——隔振系統的傳遞率。
8.0.4 隔振降噪設計應按現行國家標準《隔振設計規范》GB 50463的有關規定執行。
1 為便于在執行本規范條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
1)表示很嚴格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;
2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:
正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;
3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:
正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2 條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為:??“應符合……規定”或“應按……執行”。
1 《隔振設計規范》 GB 50463
2 《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB 12348
中華人民共和國國家標準
工業企業噪聲控制設計規范
GB/T 50087-2013
修訂說明
《工業企業噪聲控制設計規范》GB/T 50087-2013經住房和城鄉建設部2013年11月29日第237號公告批準、發布。
本規范是在《工業企業噪聲控制設計規范》GBJ 87-85的基礎上修訂而成,上一版的主編單位是北京市勞動保護科學研究所,參加單位是中國建筑科學研究院、中國科學院聲學研究所、上海民用建筑設計院、上?;ぴO計院、冶金工業部重慶鋼鐵設計研究院、冶金工業部北京鋼鐵設計研究總院、機械工業部設計研究總院、電子工業部第十一設計研究院、航空工業部第四規劃設計研究院、化學工業部第四設計院、中國環境科學研究院,主要起草人是:方丹群、陳潛、孫家其、孫鳳卿、董金英、吳大勝、張敬凱、陳道常、章奎生、徐之江、梁其和、穆惕乾、周光源、楊臣鈞、肖凈嵐、李芳年、陳律華、朱汝州、劉惠媛、江珍泉、馮瑀正、封根泉、虞仁興、戚丹。本次修訂的主要技術內容是:1.增加了脈沖噪聲限值內容;2.各類工作場所的噪聲限值作了適當的調整;3.對噪聲與振動控制措施有關條文進行了修改。
本規范修訂過程中,編制組根據近年來收集到的對工業企業噪聲控制設計方面的意見,綜合考慮工業企業噪聲的現狀、社會經濟的發展水平、噪聲控制技術的發展水平,并在廣泛征求意見的基礎上,最后經審查定稿。
為便于廣大設計、施工、科研等單位有關人員在使用本規范時能正確理解和執行條文規定,《工業企業噪聲控制設計規范》編制組按章、節、條順序編制了本規范的條文說明,對條文規定的目的、依據以及執行中需注意的有關事項進行了說明。但是,本條文說明不具備與規范正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規范規定的參考。
1.0.1 隨著我國經濟、科技的發展,工業企業數量越來越多,噪聲源不斷增多,這使得工業企業引起的噪聲問題日益突出,要求降低噪聲、改善工業企業內外聲環境的呼聲日益強烈。因此建設工業企業時,必須將噪聲控制作為一個重要因素加以考慮。
1.0.2 在我國工程建設實踐中,除了新建、改建和擴建工程外,還存在著大量的技術改造工程項目。技術改造工程的設計,雖然具有不同于新建、改建、擴建工程的許多特點,但在噪聲控制設計的基本原則及隔聲、消聲、吸聲、隔振等設計程序上,沒有本質的差異。因此,本規范的規定也適用于技術改造項目。
1.0.3 解決工業企業噪聲問題應該從規劃設計、廠址選擇、總平面設計、車間布置以及噪聲控制等多方面采取措施,并且應該在各個設計階段加以考慮。如果項目建成后再解決噪聲問題,不僅所需的經費可能比在設計階段就考慮解決噪聲問題要多很多,而且還受到許多已不可改變的條件限制,從而難以達到最佳的降噪效果。
為了改善工業企業內外的聲環境,減少后期解決噪聲問題的難度和降低費用,新建、改建和擴建工程的噪聲控制設計應與工程設計同步進行。需要項目建成后再確定是否采取降噪措施的建設項目,在設計時應考慮預留噪聲控制措施占用的空間和建筑結構需要承受的載荷。
噪聲控制設計宜有噪聲控制專業技術人員參與設計工作,主要是由于工業企業噪聲控制方面的工作量大、要求高,由專業的噪聲控制工程技術人員來負責這項工作,將使工業企業的噪聲控制效果更有保證。
1.0.4 噪聲控制設計原則上應滿足各方面的要求,這也是評價噪聲控制設計好壞的主要依據。如隔聲罩,如果設置得不適當,確實可能影響操作、妨礙工藝流程和影響設備散熱等;又如在噪聲源多且分散的車間采取吸聲降噪措施,可能花費很大降噪效果卻很小。因此噪聲控制設計應兼顧生產工藝、操作維修、降噪效果和技術經濟性等各個方面。
必須全面地理解噪聲控制的技術經濟性。噪聲控制措施并不是消極手段,國內外不少降噪技術對于降低能耗、增加機器出力,都有有益的作用;在許多場合,聲源輻射噪聲的降低往往意味著機械效率的提高;降噪手段往往還減少設備機體及建筑物的振動,從而延長建筑與設備的使用壽命;降噪能保障勞動者的健康,保障工作正常進行,避免事故,改善環境,則是無形節約。
1.0.5 控制噪聲有三種技術手段:從聲源上根治噪聲,在噪聲傳播途徑上控制噪聲,噪聲接收者的防護。
在聲源上根治噪聲,減少噪聲的發射,比起形成噪聲后再采取控制措施,不僅更為有效,而且可以節省費用。如有些低噪聲風機比普通風機噪聲低10dB(A)以上,且低噪聲風機增加的費用遠小于普通風機采取噪聲控制所需費用。因此,本規范的規定體現了聲源降噪優先的原則。
對于采用低噪聲工藝和設備仍然不能滿足噪聲限值的情況,尚應采取其他噪聲控制措施。
1.0.6 對織布車間、飛機制造維修車間的鉚接工段等噪聲源多且分散的作業場所,在目前階段尚無行之有效的技術手段,或因代價昂貴而無法推廣,其噪聲級難于降低到噪聲限值以下。本條的規定實際上給出的是這種特殊情況下的變通途徑。應當注意,適用本條規定的只是極少數的特例,而且是目前技術條件不能達到標準的場合。
本規范中的術語,只是為了說明本規范中有關項目的物理意義,而不追求術語的全部完整定義。其中,部分術語按《聲學名詞術語》GB/T 3947-1996給出,部分術語參考有關環境、衛生標準和習慣上常用的詞匯編寫。
2.0.1 參考《工業企業設計衛生標準》GBZ1-2010給出。
2.0.2 參考《聲學??環境噪聲的描述、測量和評價??第1部分:基本參量和評價方法》GB/T 3222.1-2006給出。
2.0.8 噪聲控制專用設備通常包括:消聲器、隔聲屏障、隔聲罩、隔聲間、空間吸聲體、隔振元件、阻尼材料等。
3.0.1 生產車間的噪聲限值為噪聲職業接觸限值,噪聲職業接觸限值指勞動者在職業活動過程中長期反復接觸,對絕大多數接觸者的健康不引起有害作用的噪聲容許接觸水平。本條的規定主要指工業企業內人員直接暴露在高噪聲環境(生產車間)下的噪聲接觸限值。噪聲職業接觸限值的規定主要依據是國內外有關標準。
1 國外有關標準
國外標準中噪聲職業接觸限值見表1。
表1 國外噪聲職業接觸限值
注:*該國家或地區現實行2003/10/EC標準。
2 國內有關標準
中華人民共和國國家職業衛生標準《工作場所有害因素職業接觸限值??第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007規定:每周工作5d,每天工作8h,穩態噪聲限值為85dB(A),非穩態噪聲等效聲級的限值為85dB(A);每周工作5d,每天工作不是8h,需計算8h等效聲級,限值為85dB(A);每周工作日不是5d,需計算40h等效聲級,限值為85dB(A)。工作場所噪聲職業接觸限值見表2。
表2 工作場所噪聲職業接觸隕值
從上述標準來看,國外8h噪聲限值基本在85dB(A)~90dB(A)之間,交換率為3dB或5dB,《工作場所有害因素職業接觸限值??第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007規定8h噪聲限值定為85dB(A),交換率為3dB。
原規范GBJ 87-85規定8h噪聲限值為90dB(A),交換率為3dB。當時編制組根據工業噪聲對人體健康影響的研究得出結論,從保護職工健康說,8h噪聲限值定為85dB(A)是好的,但綜合當時我國工業狀況、經濟費用的現實可能性以及當時衛生系統提出的新建企業噪聲標準值宜定為90dB(A)的建議,經過反復磋商認為在當時90dB(A)的標準限值是合適的。鑒于《工作場所有害因素職業接觸限值??第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007規定8h噪聲限值為85dB(A),近年來我國工業企業噪聲控制技術水平越來越高,各種新材料、新工藝以及新技術得到了應用,對大部分噪聲已可進行控制,同時我國的經濟已得到了極大的發展,具備了提高標準限值的財力保證,因此為了更好地保護工人的健康,確定8h噪聲限值為85dB(A),交換率為3dB。
對于連續噪聲和脈沖噪聲共存的工作場所,8h噪聲限值85dB(A)的規定仍然適用,吳琨等《兩個參數評價汽車制造業脈沖噪聲作業達標率的比較》(職業與健康,2008年6月第24卷第12期)在接觸頻次為100次/d~10000次/d的情況下,經常出現車間內噪聲值大于85dB(A),而產生噪聲污染的脈沖噪聲作業崗位的聲壓級峰值反而低于《工作場所有害因素職業接觸限值?第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007所規定的接觸限值,車間內噪聲評價雖然超標,但脈沖噪聲崗位反而達標。因此在連續噪聲與脈沖噪聲共存在的環境中,選擇8h噪聲限值能夠更確切地反映工人實際接觸的噪聲,為此本噪聲接觸限值適用于連續噪聲和脈沖噪聲共存的工作場所。
工業企業內其他各類工作場所噪聲限值是對工業企業內這些工作場所產生的噪聲的總體控制要求。這些工作場所內部噪聲源產生的噪聲超過限值的情況,原則上也應采取噪聲控制措施使其滿足要求。
本次修訂對原規范GBJ 87-85中高噪聲車間設置的值班室、觀察室、休息室的2類噪聲限值(無電話通信要求和有電話通信要求)調整為1類(有電話通信要求)噪聲限值,主要考慮目前這些場所基本存在電話通信需要。對其他工作場所噪聲限值未作調整。
3.0.2 工業脈沖噪聲引起的生物學效應究竟符合等能量學說還是等效應學說,目前爭議仍較大,同時脈沖噪聲對聽覺器官的損傷與峰值聲壓級、持續時間、日接觸次數、噪聲頻率等均有相關性。中華人民共和國國家職業衛生標準《工作場所有害因素職業接觸限值??第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007規定的工作場所脈沖噪聲職業接觸限值見表3。
表3 工作場所脈沖噪聲職業接觸限值
《工作場所有害因素職業接觸限值??第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007標準中只有聲壓級峰值和日接觸次數2個參數,存在一定的局限性,此外聲壓級峰值限值采用A計權峰值也值得商榷。國際上只有加拿大對脈沖噪聲的接觸次數進行了規定,在交換率為5dB的情況下與《工作場所有害因素職業接觸限值?第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007標準中規定的數值是一致的,但其采用的是線性聲壓級峰值,在交換率是3dB的情況下,脈沖噪聲計入連續性噪聲測量等效聲級。
但許多研究表明,對于占人群很小一部分的特別敏感的人來說,即使是一次劇烈的噪聲也可以引起永久性聽力損傷。大多數國家都已明確規定一次劇烈噪聲或脈沖的聲級峰值應小于或等于140dB(C計權或線性峰值),這和它們怎樣被計入8h暴露噪聲無關。從現階段的科學證據來看,這項附加的限值可能不是嚴格必要的,但它應當是審慎的。因此確定脈沖噪聲C計權聲壓級峰值限值為140dB。
3.0.3 按有關法律的規定,現行《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB 12348具有強制性執行的效力。
4.1.1 本條規定了工業企業總體設計中噪聲控制的要求。
工業企業總體設計中的噪聲控制,不限于通常意義上的總平面設計、總圖設計等;它包括了除常規噪聲控制技術措施隔聲、消聲、吸聲、隔振等外的大部分內容,實際上工業企業噪聲控制設計是貫穿于從廠址選擇、車間布置、設備選型到管線設計的整個工程設計全過程中的。正確進行總體設計,可以從根本上經濟而有效地減少工業企業的噪聲源,降低對周圍環境的干擾,并極大減少噪聲控制工程設計的工作量。
4.1.2 本條規定了工業企業噪聲控制設計的內容。
建設項目可行性研究報告涉及規劃、廠址選擇、工藝、總平面布置等內容,是這些內容出現的源頭,而這些內容在降低噪聲源影響的方面有重要作用,因此在可行性研究階段注意噪聲問題將使噪聲源影響降低到最小程度。
初步設計必須有環境保護篇章和職業衛生安全專篇,以確保環境影響評價報告、職業衛生安全預評價報告及相關部門的審批意見所列各項要求或措施得到落實。
在實際情況中,可行性研究報告和初步設計過程對噪聲問題不夠重視,因此本條作了關于編寫噪聲控制部分的規定。
本條還規定了在建設工程竣工后對噪聲控制要作必要的修改與補充設計,這是因為:在目前的技術水平下,由于某些計算公式的近似性、加工工藝的不盡理想以及材料性能的不穩定,有時噪聲控制的實際效果會偏離設計的預想。
4.2.1 本條規定的目的是確保區域規劃的實現和廠界噪聲滿足本規范第3章的規定。
4.2.2 噪聲沿順風方向和逆風方向傳播,由于聲線彎折方向的不同,會有很大的差異。為使居住區受到的影響最小,應使工業企業處在城鎮居民集中區的最小頻率風向的上風側。由于建筑物室內噪聲污染程度同建筑物的門窗開閉狀況關系很大,夏季是受噪聲干擾最嚴重的季節,故作了關于夏季的規定。
4.2.3 本條規定的目的是為內部工作性質或使用狀況要求安靜的工業企業創造較安靜的外部聲環境。交通干線指鐵路、高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市軌道交通線路、內河航道等。
4.2.4 盡管《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB 12348對廠界噪聲排放限值已作了明確的規定,但在工業企業廠址附近利用天然緩沖地域仍是必要的,為此作了本條規定。
天然緩沖地域是指廠址附近在近期或遠期都不會設置噪聲敏感建筑物的天然隔離帶,諸如沙石荒灘、寬闊水面、農田森林、山岳丘陵等。
4.3.1 設立本條的原則是鬧靜分離。高噪聲廠房指內部噪聲對外部環境產生明顯影響的廠房(如高爐、空壓機站、鍛壓車間、發動機試驗臺站等)。第3款規定的意思是:要求安靜的建筑物,門窗不要面向噪聲源;其排列應使建筑多數面積位于較安靜的區域中;其高度的設計不宜使其暴露在許多強聲源的直達聲場中。
4.3.2 本條規定“主要噪聲源宜低位布置”,包括從地形上和從樓層上兩方面的考慮。低位布置可以有效地縮小污染范圍。
4.3.3 本條規定的目的是縮小噪聲影響的范圍和受干擾的人數。道路盡端式布置指端盡頭不與其他道路相連或相交的道路。
4.3.4 本條作了采取噪聲控制措施或保持必要防護距離的原則規定。由于噪聲源對外干擾的程度取決于多方面的因素,因此本規范不能做出防護距離設計的具體數值。
在工業企業采取噪聲控制措施,投資規模往往較大;建筑物間拉大間距,往往占用土地較多。因此,選擇此項措施需慎重,應優先考慮總平面設計中的其他措施。
4.4.1 本條列舉的幾種工藝設計降噪聲方法,是由工程實踐中總結而得的。
關于減少高壓排氣的典型例子是電廠鍋爐升爐時采用滑參數運行。操作機械化,運行自動化,實現遠距離監視操作,對于噪聲控制而言有兩方面的意義,一是操作人員遠離聲源從而降低了接觸的噪聲級;二是為設置隔聲罩、物料輸送消聲通道等設施創造條件。
4.4.2 本條規定的目的是降低管道系統的空氣動力性噪聲,主要是降低湍流噪聲。同時隔絕管道振動引起的固體聲的傳播。
4.4.3 許多設備制造廠家并不提供其產品的噪聲指標,這給設備選型造成了困難。本條僅對主要噪聲源設備作出了相應的原則性規定,這是從現狀出發來考慮的。主要噪聲源設備,指對工業企業噪聲水平起決定作用的設備。
4.4.4 噪聲控制專用設備近年來在我國已獲得迅速的發展。許多消聲器、隔聲罩、吸聲體等,已可選用定型產品而不必自行設計制造。相關產品的選用,可參閱有關的產品手冊等資料。
4.5.1 本條規定的目的一是為了降低車間某些區域的噪聲,二是為了便于控制噪聲傳播,如對高噪聲設備整體安裝隔聲罩或設置隔聲屏障等。也可根據情況為值班人員設置隔聲間。
4.5.2 振動強烈的設備一般噪聲輻射強且容易導致固體傳聲。當設計多層廠房時,這類設備宜布置于底層或開有生產工藝孔洞的地下室內。如工藝要求必須設置在樓板或平臺上,則應采取隔振措施,同時應考慮隔振措施的附加載荷,平臺是指廠房內因工藝需要設置的鋼結構或混凝土結構的易于引起固體傳聲的平面設施。
4.5.3 本條規定包含兩層意思:一是設計中已采取控制措施,配用的噪聲控制設備自然應留有必要的空間;二是設計中雖然沒有采取控制措施,但預計將來有可能要增加噪聲控制設施的,也應預留必要的空間。在現有企業的技術改造工程中,常常出現由于強噪聲源周圍空間所限而無法進行噪聲控制的實例。噪聲控制設施的維修,往往為人所忽視。許多大型噪聲控制設施,維修時需要拆卸放置到附近的空位上操作,因此也必須留有空間。
5.1.1 本條規定了隔聲設計的要求。
5.1.2 只有首先確定隔聲的結構形式,才能進而選擇隔聲構件與材料,因此本條從聲源、傳播途徑和接收者三個方面對隔聲的結構形式作出了規定。
從聲源著手,可使用較少的材料將噪聲控制在較小的范圍內,因而技術經濟效果較好。根據我國工程的實際經驗,各類隔聲罩大概能隔絕噪聲10dB(A)~40dB(A)。
從傳播途徑著手,只對受直達聲危害較大的區域有顯著的效果,隔聲屏障可以是輕質結構,也可以是墻體、路塹、土堤、房屋建筑等。
從接收者著手,使用的材料也較少,但噪聲控制的有效范圍要小得多。其優點是未對聲源設備的運行、操作、監視、檢修增加任何妨礙物。
隔聲設計有時也可以同時采用幾種措施,因此如何使生產工藝、隔聲效果、技術經濟性幾方面都比較合理,必須要作方案的比選。
5.1.3 隔聲罩的插入損失數值,是由工程實踐中歸納總結出的。
固定密封型隔聲罩是指各組合部件均不可經常開啟或裝卸的密封性良好的隔聲罩?;顒用芊庑透袈曊质侵该芊庑粤己?,但為操作或檢修需要留有易于啟閉的門窗的隔聲罩。局部開敞式隔聲罩是指由于結構所限,或為裝配、通風散熱、檢修所需而局部未加封閉的隔聲罩。
5.1.5 對于車間大、工人多和強噪聲源分散的復雜情況,必須對整個車間的噪聲分布與操作工人分布的情況進行詳細的分析,確定如何劃分噪聲強弱不同的幾個區域,再分別進行噪聲控制。
5.1.7 本條規定體現的是等傳聲量的原則。隔聲設計若不符合此項原則,其結果是或者某一部分成為漏聲的主要通道,或者某一部分使用隔聲性能過高的材料,從而增加不必要的經濟投入。
5.1.8 隔聲構件在設計中基本是沒有縫隙的,然而實際制造出的隔聲構件大多存在縫隙,主要是由于加工工藝所引起。合理周密的設計,可以盡量減少加工工藝引起的縫隙漏聲。由于構件的拼裝節點、電纜孔、管道的通過部位等的漏聲容易被忽略,因此規定了針對這些部位應作密封或消聲處理設計。
5.2.1 本條規定了隔聲設計的步驟,即各階段的先后順序。
5.2.2 聲壓級的合成法則計算公式為:
(1)
5.2.4 隔聲設計5dB裕量是根據隔聲設施加工過程不可避免地會有孔隙漏聲,以及固體聲隔絕不良的效應而提出的。
5.2.7 本條是考慮了隔聲設計5dB裕量后的結果。
5.3.1 隔聲構件固有隔聲量的實測數據應用在隔聲結構設計時更為準確,在無法得到實測數據的情況下,隔聲構件的固有隔聲量也可按質量定律的經驗公式進行估算。
5.3.2 噪聲源的峰值頻率位于結構的共振頻率或吻合頻率時,將極大地降低隔聲結構的隔聲量,一般共振頻率與吻合頻率之間頻帶范圍較寬,設計時使噪聲源的峰值頻率位于隔聲結構的共振頻率和吻合頻率之間是可能的,為此作了本規定。
薄板的發聲主要是由彎曲振動引起的,對于彎曲振動的薄板,在離開中立軸較遠的板面上有較大的切形變,因此采用一種黏滯性高阻尼材料牢固地貼附在板面上,對于薄板的減振降噪有明顯的作用,如果在阻尼層上再貼上一層金屬板,會增加阻尼層的能量消耗,從而增加輕質結構的隔聲量,因此為了提高單層輕質隔聲結構的隔聲量,可選用復合隔聲結構。
5.3.3 雙層結構的隔聲量不僅與雙層結構的面密度有關,還與空氣層有關。在空氣層厚度小于50mm時,其附加隔聲量較小,為此對空氣層厚度作了規定;隔聲結構共振頻率與吻合頻率的規定是為了避免共振頻率與吻合頻率處隔聲量降低而作的規定;聲橋是指雙層結構之間有固體的剛性連接,這種剛性連接將使一層結構的振動能量通過剛性連接直接傳遞到另一層結構,從而降低結構的整體隔聲量,為此作了本規定;實際測量表明在空氣層填充多孔吸聲材料將增加構件的隔聲量。
5.3.4 本條規定是針對工程實踐提出的?,F有的定型產品無法滿足隔聲要求,可設計專用的隔聲門窗。
5.3.6 阻尼層是為了消除隔聲罩薄金屬板及其他輕質材料的共振和吻合效應,可采取在板面緊貼或噴涂一層阻尼材料。常用的阻尼材料有瀝青基阻尼、橡膠基阻尼、油性阻尼涂料、發泡材料等。隔聲罩內留有必要的空間,主要目的是減少駐波效應。
5.3.7 隔聲屏障靠近聲源或接收者設置,是為了增加繞射聲與直達聲的聲程差,從而提高其插入損失值。室內設置隔聲屏障,在室內應作相應的吸聲處理,否則由于墻壁和頂棚的反射會形成混響聲場,隔聲屏障的作用就會明顯減弱,從理論上講,如室內墻壁、頂棚以及隔聲屏障表面的吸聲系數趨于零時,室內隔聲屏障的降噪量等于零。
6.1.1 本條規定了消聲設計的要求。
消聲設計除用于降低空氣動力性噪聲外,還用于降低機體輻射噪聲。如:鼓風機房如有較好的隔聲性能,機房內又不需操作人員,由于機房需要設置進風口,而進風口輻射的噪聲對機房外環境造成影響時,就需要設計安裝進風消聲器,消聲器的消聲量原則上應與機房隔聲量相匹配。
6.1.2 本條規定是根據調查中發現的許多消聲器由于安裝部位不合理而影響消聲器性能發揮狀況而提出的。
6.1.3~6.1.5 消聲器性能的三個主要評價指標是:消聲量(插入損失)、壓力損失和氣流再生噪聲。三者必須兼顧,統一考慮。
消聲器長度增加到一定程度時,由于氣流再生噪聲等原因,消聲量不再隨長度增加而線性增加,同時消聲量的過高要求往往導致消聲器構造的復雜,從而提高壓力損失和氣流再生噪聲,影響消聲器的使用,因此,消聲器的消聲量應根據實際消聲要求確定,不宜盲目追求過高的消聲量。
壓力損失是指消聲器內存在給定平穩氣流時,消聲器進口端與出口端平均全壓之差。氣流再生噪聲是指氣流在管道或消聲器中產生的噪聲,其大小與氣流速度和氣流經過管道或消聲器的壓降有關,它會降低消聲器的功用甚至使之完全失效。
6.1.6 消聲器中氣流的速度直接影響本規范第6.1.3~6.1.5條所述的三個指標。氣流速度增加,消聲量會下降,壓力損失會按平方律增加,而氣流再生噪聲的功率則以六次方律增加。因此,必須將氣流速度限制在一定值以下。本條規定的氣流速度限制值,是在實踐經驗基礎上提出的。
6.1.7 本條規定了除上述三項性能指標之外的對消聲器的其他要求。
6.2.1 本條規定了消聲設計的步驟,即各階段的先后順序;第4款所指滿足要求的消聲器,不僅指插入損失滿足要求,而且其壓力損失也在設備正常運行許可的范圍內。
6.2.2 關于倍頻帶聲功率級確定的范圍,本條就一般情形規定中心頻率為63Hz~8000Hz的8個倍頻帶;對于設備制造商提供的數據存在疑問的情況,也可通過測量、估算或查找資料等方法確定。
6.2.5 對于控制點在室外情況,房間常數R→∞。
6.3.1 阻性消聲器的計算公式是國內外工程實踐中最常用的公式。雖然這一公式仍有其不夠準確之處,但它還是可以對消聲器設計給出最基本的指導。
6.3.2 上限截止頻率是指管道或消聲器內出現非平面效應的頻率。
當通道截面為圓形時,D為通道直徑,當通道截面為矩形時(邊長為a、h),D可按下式計算:
(2)
6.3.3 當量直徑的選擇,除了流量之外主要考慮的因素是高頻失效。針對穿孔金屬面板后敷設玻璃布的吸聲護面,片式消聲器的阻力系數可取0.8,折板式消聲器的阻力系數可取1.5~2.5,聲流式消聲器的阻力系數可在折板式消聲器和片式消聲器之間選取。
6.3.4~6.3.6 對于抗性和微穿孔板消聲器的設計,本規范根據實踐經驗總結出若干原則。
6.3.7 對節流減壓、小孔噴注消聲器的有關參數所作的規定,是根據國內有關單位的設計經驗提出的。
7.1.1 本條規定了吸聲設計的要求。
由于吸聲處理只能降低混響聲,不能降低直達聲,因此對離聲源較近的地點降噪效果就不大明顯。如織布車間,由于織布機分布在整個車間,各處都有相當強的直達聲,因而吸聲處理對于工人操作位置的降噪聲效果不甚明顯,大多數工程實踐只得到2dB(A)~3dB(A)的降噪聲量。離聲源較遠的地點通?;祉懧暰蜁疠^大的作用,因而吸聲處理可望獲得較好的降噪效果?!斑h”與“近”的分界線為直達聲場與混響聲場的影響相等的位置,一般稱為“混響半徑”,可按下式計算:
(3)
式中:R——房間常數(m2);
Q——聲源指向性因數。
吸聲處理通常需要較多的材料和投資,降噪量通常也只有4dB(A)~10dB(A)左右;不像隔聲、消聲等措施能夠較容易地獲得20dB(A)以上的降噪量。但是,對于某些混響嚴重的廠房車間,由于工藝流程與操作條件的限制,不適用于采用其他控制措施時,吸聲處理仍是一種現實有效的噪聲控制手段,同時也應認識到盡管采取吸聲處理降噪量小,但對改善車間混響場內工作人員的主觀感受仍有較大的作用。
7.1.2 本條所列的降噪效果,是根據我國實踐經驗總結的。所稱“幾何形狀特殊(聲聚焦)混響極嚴重的車間廠房”,是指像拱頂結構的情形。
7.1.3 吸聲降噪效果主要取決于房間的聲學條件。未作吸聲處理前的房間平均吸聲系數越大(或混響很小),表明原有室內聲吸收越多,室內聲能量可以被進一步吸收的部分就越小,降噪效果就越不顯著。
降噪量取決于吸聲處理前后的平均吸聲系數比(或總吸聲量比)。使平均吸聲系數由0.04提高到0.3,可獲9dB的降噪量;而若由0.3提高到0.5,則只能再增加2dB的降噪量。
7.1.4 本條規定了除降噪效果外對吸聲設計的其他要求。
7.2.1 本條規定了吸聲設計的步驟,即各階段的先后順序。
7.2.2 具備類比條件的應優先采用實測數據。
7.2.4 吸聲處理前室內的平均吸聲系數優先采用測量房間混響時間的方法求得。
吸聲處理前的室內平均吸聲系數可由房間各部分表面積與其吸聲系數求得:
(4)
測量混響時間后計算平均吸聲系數使用下列公式:
7.2.5 公式的適用范圍說明如下:
因此本規范給出的計算公式,是在、
較小的條件下的近似公式,故作了適用條件限制。
7.2.7 吸聲設計效果采用室內工作人員的主觀感覺效果來評價,主要是考慮到有些吸聲降噪設計客觀降噪量較小,但室內工作人員卻感覺到噪聲環境得到了較大改善,因此盡管該評價是主觀的、定性的,但對于吸聲降噪設計來說具有現實的意義,因此也列為一種評價方法。
對于吸聲降噪量,通常采用“插入損失法”來測量,即測量吸聲處理前后室內相應測點的A聲級及中心頻率為125Hz~4000Hz的6個倍頻帶聲壓級差。這種方法受測點位置影響較大,選擇測點必須考慮與聲源的距離,測量結果必須標注測點位置。
采用混響時間法測量降噪效果,應注意混響時間的概念是建立在聲場充分擴散的條件下的。室內吸聲處理后,聲場擴散條件變差,測量結果就會與實際有誤差。扁平形或狹長形的房間,都不適用于使用混響時間法測量。
7.3.1 對于吸聲材料制造商提供的數據存在疑問的情況,也可通過測量、估算或查找資料等方法確定。
條文中未對吸聲材料的密度進行規定,設計中可根據設計要求和經濟性要求選用,中高頻噪聲的吸聲降噪設計,采用密度較小或薄的玻璃棉板等多孔吸聲材料主要是指采用密度較小或薄的玻璃棉板已可滿足吸聲要求,從技術經濟性角度考慮采用密度較小或薄的玻璃棉板等多孔吸聲材料是可行的,并非指密度越小或薄的玻璃棉板中高頻吸聲效果越好。工程實踐中經驗表明,吸聲常用玻璃棉密度為24kg/m3、48kg/m3等。
多孔材料后設置空氣層或增加吸聲材料厚度和密度,可提高多孔吸聲材料在低頻的吸聲性能,有利于展寬吸聲頻帶。
薄膜覆面的多孔材料在原理上把多孔材料吸聲同薄膜共振吸聲結合起來,實踐上具備了防塵、防濕及安裝簡便等特點。
微穿孔板吸聲結構的使用,應注意其正入射吸聲系數與混響室法吸聲系數的差異。與多孔材料的情形不同,微穿孔板吸聲結構的混響室法吸聲系數不一定大于正入射吸聲系數。
穿孔護面板的穿孔率大于20%時,對吸聲性能沒有影響。為增加低頻吸聲性能,可適當減少穿孔率,但不宜小于10%。
7.3.2 板狀空間吸聲體的面積比取值,系根據上海工業建筑設計院和北京勞動保護科學研究所進行的混響室正交實驗研究結果確定的(見表4)。工業實踐亦表明,取房間屋頂40%左右的面積比,可獲得較好的技術經濟效果。對于層高較高、墻面面積相對較大的情形,宜采用取室內總面積的15%的規定。
原則上講,空間吸聲體離聲源近些效果較好,但吸聲體懸掛高度在實際工程中尚需依車間大小、層高、天車走行等條件決定。
表4 混響室正交實驗研究結果
8.0.1 本條規定了隔振降噪設計的要求。本規范涉及的隔振降噪設計主要是從噪聲控制的角度考慮的。
8.0.2 本規范是為降低噪聲而考慮隔振設計的,因此,隔振降噪設計是否合乎要求要按噪聲是否達到要求來衡量。
8.0.3 振動設備產生的噪聲不僅受設備本身影響,同時還受管道走向、管道閥門、管道支撐及壓力等影響,是系統整體的影響;確定系統整體降噪量是很困難的,但為了確定隔振參量有必要給出一個降噪量估算公式,為此作了本規定。
振動速度級是指振動速度與基準速度之比的以10為底的對數乘以20?;鶞仕俣?/span>Vo=10-9m/s。傳遞率是指振動系統在穩態受迫振動中,響應幅值與激勵幅值的無量綱比值。它可以是力、位移、速度或加速度的比。
8.0.4 盡管《隔振設計規范》GB 50463是適用于對生產、工作及建筑物的周圍環境產生的有害振動影響的設備的主動隔振和對周圍環境振動反應敏感或受環境振動影響而不能正常使用的設備的被動隔振,但主動隔振是降低振動設備引起固體傳聲及振動輻射噪聲的主要措施,為此作了本規定。