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6 噪声污染控制技术研发与服务
6.1 发展现状
6.1.1 内涵与范围
我国环境噪声污染按声源性质分类可分为交通噪声、工业噪声、建筑施工噪
声和社会生活噪声。表6.1和表6.2分别给出了一个典型城市受不同类型噪声源影响的面积比例和不同环境噪声源的声级、能量比例。
表6.1 受不同环境噪声源影响的区域面积比
噪声源类型 |
交通噪声 |
建筑施工噪声 |
工业噪声 |
社会生活噪声 |
其它噪声 |
面积比例 |
34% |
7% |
9% |
40% |
10% |
表6.2 不同环境噪声源的声级和能量比
噪声源类型 |
交通噪声 |
建筑施工噪声 |
工业噪声 |
社会生活噪声 |
其它噪声 |
等效声级(dBA) |
68 |
62 |
61 |
56 |
53 |
能量比例 |
81% |
5% |
6% |
7% |
1% |
水污染、空气污染、固体废弃物污染、噪声污染是城市环境四大污染源,前三种污染源都容易对人造成直接伤害,甚至是致命的伤害,因此受到社会的极大关注,而噪声除对人的听力会直接造成损伤外,对人的其他伤害基本是间接的,并有一个时间的积累过程,因此,人们对其危害重视不够。由于噪声振动污染的物理特征最为直观易感,且与大众的日常工作生活息息相关,随着人民生活水平的提高,“以人为本”的环境保护意识不断增强,人们通过投诉等方式,对噪声与振动控制提出了更高的要求,噪声污染投诉事件数量几乎在所有城市一直居各类环境污染诉讼事件的首位,据一些城市统计,近年来噪声污染投诉事件约占环境污染投诉事件的50%~60%,直接影响了社会安定和社会正常秩序。
由于我国城市人口集中,城市规划落后,城市规模和城市交通发展速度快等原因,噪声污染严重程度已经超过一些发展国家,而且噪声污染程度有继续发展的趋势,特别是以高速路、快速路、城市交通干线、城市轨道交通和机场为主的交通噪声更为突出。
噪声污染控制技术研发服务指为声环境保护和噪声污染防治等提供的相关服务活动。包括从事城市环境基础设施建设中的噪声与振动污染防治,国家环保重点工程相关的噪声与振动污染防治技术设备的研究开发、推广应用和咨询、工程建设、设施运营、以及相关的环境监测、环境审核、环境贸易、培训与教育等服务。
主要服务内容涉及:环境噪声的测试分析和以声源识别为基础的环境影响评价;噪声控制新方法、新技术和新装备的研究开发及其技术评估;噪声控制工程咨询服务;噪声控制产品的检测、认证和咨询;环境噪声的培训和教育;其它咨询服务。
6.1.2 发展进展
目前我国直接从事噪声与振动控制的教学、设计、研究、监测、计量的单位共300余个。其中包括:以噪声与振动污染防治研究开发为主的单位50多个,总技术收入2000万元左右;以噪声与振动污染防治工程设计为主的单位260多个,总技术服务收入30000~40000万元左右。
我国已经形成有一定规模的噪声控制技术咨询和服务队伍,包括测试分析和评价、产品研究开发、工程设计和技术服务等。
我国已经建立了比较完整的噪声法规标准体系。其中包括《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,该法为环境噪声控制技术服务提供了基本法规。
有关噪声标准主要包括:
——有关噪声控制的基础标准数十项,为等同或等效采纳国际标准化组织(ISO)的标准;
——有关声环境质量标准,如《城市区域环境噪声测量方法和标准》等;
有关噪声排放标准,如《工业企业厂界噪声测量方法和标准》、《建筑施工边界噪声测量方法和标准》等;
——噪声声源控制标准,主要有《机动车辆噪声测量方法和限值》、《铁路机车噪声测量方法和限值》、《柴油机噪声测量方法和限值》、《风机噪声测量方法和限值》、《空压机噪声测量方法和限值》等。
这些法规标准为噪声振动控制产品市场和服务咨询业的发展提供了基本条件。
在我国环境保护基本国策和环境噪声法规标准实施的推动下,我国噪声振动控制技术和设备研究开发已经取得了较大进展,近十年期间在城市交通噪声控制技术、声学材料等领域取得100多项科研成果。我国已具有一定的噪声振动控制技术的研究开发能力,在噪声振动治理工程上,积累了一定的经验。
近些年,我国通用噪声控制设备研究开发有了较大的发展,已经研究开发了一批系列化和标准化的通用噪声控制设备,噪声控制设备的品种、型号和性能有了一定的改进和提高,设备的工装工艺水平也有了一定的进步。例如汽车和一些机械设备的消声器、隔振器等部分配套噪声振动控制产品已经形成自动化和集成化生产能力,产品的性能已基本达到国际同类产品水平,一些产品已取得国际认证。
目前,我国公路、铁路声屏障已建成数百条,包括不同形式、不同材料和不同结构的声屏障。在声屏障的设计、制造、安装等方面积累了一定的经验。我国已经颁布了有关声屏障的测试规范和设计规范,为指导声屏障的设计和安装提供了依据,已形成了一支声屏障设计队伍。
在声学材料行业,已有一批较先进和已形成规模化生产能力的企业,特别是纤维性吸声材料及护面材料、轻质隔声材料、阻尼材料等。噪声控制工程师可以更有余地选用标准化、系列化的声学材料,包括吸声材料、隔声材料、阻尼材料及其复合材料。我国研究开发的微穿孔板吸声结构作为洁净声学材料,独树一帜,达到了国际领先水平。
我国已颁布有关噪声控制设备的测量方法和评价标准十多项,包括各类消声器、吸声材料、阻尼材料、隔声门窗、隔声罩等,虽然还不尽完善,但已经发挥了作用。国家环保部门已支持建立了有关噪声振动控制设备的质量检测机构,为噪声振动控制设备的质量控制和产品认证提供了基本条件。一些规模较大的噪声控制设备生产企业已取得ISO9000、ISO14000的认证,噪声控制设备生产已有了有关技术条件的标准和质量保证体系。有些噪声控制设备还得到了国际市场的认可。
6.1.3 发展的国际比较
我国在噪声污染控制技术研发服务领域虽然有较大的进展,但是和发达国家尚有较大差距,主要表现如下:
(1)噪声污染控制技术的技术服务和咨询队伍薄弱,力量分散,国家有关部门对我国重大的环境噪声问题和对策研究支持力度不够,从上世纪90年代末开始,出现了明显的人才青黄不接,队伍萎缩的现象,这和我国日趋严重的环境噪声污染状况不相匹配。
(2)我国的噪声振动控制技术的研究开发成果中,同一水平研究开发项目的重复较多,高技术含量的研究成果较少,使得我国的噪声振动控制技术研究水平和发达国家水平差距有加大的趋势,主要差距反映在噪声振动源分析预测技术、声源控制技术、噪声振动设备计算机辅助设计技术、噪声振动设备计算机辅助制造技术、高速运输系统的噪声振动控制设备、新声学材料等领域。
(3)噪声领域的规范化设计文件,可指导噪声控制技术和工程的实施,对促进噪声控制产业发展有重要作用,在这方面我国和先进国家有较大差距。先进国家的主要规范化设计文件包括:低噪声机器设计导则;低噪声工作场所设计导则;消声器设计及在噪声控制中的应用;隔声罩设计及在噪声控制中的应用;隔声屏障设计规范;建筑施工噪声控制导则等。这方面的差距在一定程度上也影响了我国噪声控制产业的发展。
(4)我国大多数噪声振动控制设备厂同一水平或低水平重复产品较多,甚至产品目录都接近一样,具有自主知识产权的和有竞争力的产品少,技术含量高的产品少,这些产品在市场上一般都供大于求。数年来,在材料、结构和工艺上技术进步不明显。绝大多数噪声控制设备企业工艺装备落后,缺少专用生产工具和设备,既不具备规模化生产能力,也不具备现代非标准化设备和工程的加工和现场安装能力。
(5)缺少必要的有关噪声控制设备的质量检测和质量控制仪器和设备,大多数企业的研究开发能力薄弱,依靠一些设计部门和研究部门提供的设计方案进行生产。
6.1.4 发展的制约因素
(1)对我国环境噪声污染的发展趋势和严重性估计不足,对环境噪声直接影响社会安定和和谐社会建设的重要性认识不足。错误地认为环境噪声控制主要是管理问题,不是技术问题。对噪声污染控制服务和技术咨询业的重要性认识不足和支持力度不够。
(2)我国已经颁发了《中华人民共和国环境噪声污染防治法》和若干项环境噪声的质量标准、排放标准以及一些产品噪声控制标准。应该说我国已经建立了较为完善的法规标准体系,但是这些法规标准在实施可行性、和国际标准的接轨、相关标准的协调性等方面尚有不足之处。执法体系也尚不完善,包括检测仪器设备,执法队伍建设等。
(3)缺少必要的噪声污染控制服务和技术咨询产业政策引导,缺少服务和技术咨询产业规划,服务和技术咨询产业各领域发展不均衡,直接导致我国噪声污染控制服务和技术咨询产业发展缓慢,甚至萎缩。
(4)我国噪声与振动控制行业是正处于发展中的行业,企业经济规模一般不大,企业的研究开发能力较低,具有较高技术含量的产品少,各企业的产品在同一水平上重复过多,企业的技术集成能力差,承担大型综合噪声控制工程能力较低。大多数企业的产值为数百万数量级。企业经济规模小、产品技术含量低。这些也直接影响了我国噪声污染控制服务和技术咨询产业的发展。
6.2 发展展望
6.2.1 发展的目标和任务
在国家环境保护“十一五”规划的总体目标指导下,以城市区域噪声和交通噪声为重点,在噪声污染控制服务和技术咨询产业实现下列目标和任务:
——建立完善的环境噪声法规、标准实施体系;
——建立具有市场竞争能力的规模化和专业化的噪声污染控制技术的技术服务和咨询队伍;
——以交通噪声和城市区域噪声为重点研究开发一批具有我国知识产权的噪声控制高新技术产品;
——借鉴国际标准化组织和世界各国已颁发的大量有关噪声振动控制设备的测量、设计和应用标准规范,建立符合我国国情的标准规范体系。使我国噪声振动控制设备开发生产和国际接轨,积极参与国际市场竞争。
6.2.2 需求预测
预计“十一五”期间噪声振动产业的年增长速度为15%,行业总产值翻番,预计总产值可达到80亿元。其中增长速度最快的是机械设备配套的消声器(预计产值可达到5亿元)、交通噪声控制设备(预计产值可达到30亿元)、市政设施噪声控制设备和有关室内声学工程的声学材料(预计产值可达到20亿元)。预计噪声污染控制服务产值将占行业总产值的10%左右,即可达到8亿元左右。
主要市场需求领域为:道路交通噪声控制技术研究与开发; 城市有轨、高架、高速交通系统噪声控制技术和产品法研究开发;大型设备配套噪声振动控制设备和低噪声设备研究开发;城市区域和重大工程项目噪声综合治理技术;噪声振动检测装备,包括产品专用和在线噪声振动检测集成技术和装备;噪声预测和评价技术等。
6.2.3 发展的重点领域
(1)根据我国环境噪声污染特点,研究我国环境噪声控制的技术政策和关键控制技术。为我国环境噪声污染控制管理、监督和噪声振动控制产业健康发展提供可行的技术支持和服务。提出我国未来几年噪声产业发展规划和发展纲要。
(2)对我国主要环境噪声振动污染源—交通噪声,研究声源控制、传播途径控制和建筑防护的综合系统控制技术,使该项技术的科学性、可行性和经济性达到先进水平,为我国城市的可持续发展提供技术支撑。
(3)研究我国的典型重要声源的控制技术(包括交通运输工具和机器设备),探讨和实施我国交通运输工具和机器设备的声源控制途径,使我国声源发射水平达到或接近国际先进水平。
(4)研究开发和引进噪声振动控制设备优化设计软件、噪声振动控制工程设计软件,提高我国噪声振动控制设备开发和噪声振动控制工程设计水平。
(5)通过设计、工艺、质量控制等技术的研究开发促进我国噪声振动控制设备系列化、标准化、配套化水平,使总体水平达到国际先进水平。满足我国噪声振动控制设备和材料市场的需求,并具有一定的国际市场竞争力。
(6)研究开发噪声振动控制设备质量控制技术和检测技术,提高我国的噪声振动控制产业规模化水平。
6.3 措施建议
6.3.1 实施目标
整和我国技术咨询服务队伍,建设国家环境噪声控制技术工程中心和一批重点的研究开发和设计技术服务队伍,并实施下列目标:
(1)为国家环境噪声污染控制决策提供技术支撑,进一步完善相关的标准体系;
(2)研究开发噪声与振动控制共性技术,促进噪声控制产业的技术升级和结构调整,推动我国噪声控制产业的发展;
(3)通过工程技术研究中心载体,广泛吸收国内外专家、研究院所、高等院校及企业参与噪声与振动控制关键技术、共性技术、前沿性技术的工程化研究与开发,制定统一的技术标准,提供成熟的成套技术及相关的技术培训、技术信息和咨询服务;
(4)加强国际合作,开展引进技术的评估,使引进的技术符合我国国情,做到有的放矢;
(5)培养和发展噪声与振动控制领域技术咨询服务队伍。培养在噪声与振动控制领域中具有国际水平的一流技术服务队伍,提高国际竞争力,积极参与国际竞争。
6.3.2 重点规划项目建议
(1)我国环境噪声振动控制技术政策和关键技术的研究
在对我国环境噪声特性的研究基础上,根据可持续发展战略和环境保护的基本国策,提出我国环境噪声振动控制技术政策,包括环境噪声管理、监测技术政策、噪声源管理及控制技术政策、环境噪声污染治理技术政策、城市规划和发展中的环境噪声污染预防技术政策、环境噪声振动控制产业发展技术政策等。在此基础上,提出我国环境噪声振动控制技术政策报告及我国应重点研究开发的关键技术目录。
(2)城市交通噪声与振动综合控制技术
随着我国城市对人居环境的要求不断提高,城市中的工业污染源也在走向外迁、规范和集中的阶段,所以工业污染源的噪声与振动控制会从以往的环境治理的主导地位,退居到较次要的地位。就环境噪声而言,城市交通噪声将成为环境治理的重点,各类造型美观、经济实用的隔声屏障和高性能隔声窗将成为产品研发和工程设计的热点。进行不同形式(开放式、局部封闭、全封闭)隔声屏障、高效隔声窗及通风隔声窗的研发,将新型隔声、吸声材料应用到这些产品中去,提供经济、实用、美观大方和具有高效声学性能的相关产品。根据我国城市交通发展的特点研究高速、快速道路、轻轨交通的噪声特性和需要的关键技术,在此基础上提出我国应重点发展的相应噪声振动产品和产业。
(3)噪声振动控制新材料和新结构的开发研究
根据市场和环境法规的要求,研究满足需要的噪声振动控制新材料和新结构,其中包括:无毒无害、阻燃防火等“环保”型和“安全”型声学材料;汽车、火车、飞机等交通运输工具、各类工程机械、家用电器设备的噪声控制需要的复合型声学材料;特种车辆、特种设备、建筑施工等需要的多功能声学材料;新型隔声保温建材、高隔声性能的轻质隔墙和楼板隔声结构等。
(4)城市社区和建筑物配套设施的噪声振动控制技术
重点研究城市社区和建筑物配套设施的噪声振动控制成套技术及其系列化设备。如中央空调、水泵、补水箱、冷冻机组、电梯等建筑配套设备的噪声和振动污染控制技术。
(5)噪声振动控制设备的质量检测和质量控制技术
研究和引进噪声振动控制设备的质量检测技术和试验设备,制定有关质量控制技术指导文件和相关检测标准规范,为实施主要噪声源和控制设备的市场准入制度提供技术支持。在此基础上,研究开发噪声振动控制设备技术和指导文件,进一步提高产品质量、在加强质量管理的同时,努力改进加工工艺、提高加工精度,加大产品技术含量,提高噪声振动控制设备总体水平。
(6)噪声振动控制设备的标准化、系列化、通用化和配套化技术研究
噪声与振动控制行业的发展,必须依靠科学技术,采用新技术、新工艺、新材料,制造质量好、能耗低、价格合理的适合市场需求的产品。当前,噪声与振动控制行业在产品的标准化、系列化和通用化方面还有许多工作要做,只有做好这些工作后,才可能提高噪声与振动控制行业的整体水平。立足国民经济建设主战场,针对噪声振动控制行的基础性、关键性和共性的技术问题,将有重要应用前景的研究成果进行系统化、配套化和工程化研究开发。为行业提供成熟配套的技术工艺、技术产品、技术装备,强化技术成果的转化和市场运作,推动环保行业的科技进步与发展。
(7)低噪声设备研制
通过国际合作及和相关企业合作,以量大面广的典型环境噪声污染源为对象,研究声源控制技术和低噪声设备,提出低噪声设备的设计指南,使我国的机械设备和交通运输工具的噪声排放水平接近发达国家水平。
(8)环境噪声和噪声与振动控制设备相关技术标准、设计规范、指南的制定研究
包括:低噪声机器设计导则;低噪声工作场所设计导则;消声器设计及在噪声控制中的应用;隔声罩设计及在噪声控制中的应用;隔声屏障设计规范;建筑施工噪声控制导则等。
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