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工程噪声控制解决方案 第一版 作者： 约翰·D·史密斯 (John D. Smith) 出版社： 绿色大地工程技术出版社 出版日期： 2024年5月 ISBN： 978-1-935678-12-3 --- 内容提要 《工程噪声控制解决方案》是一本全面、深入探讨现代工业、交通和城市环境中噪声污染控制的专业技术手册。本书旨在为土木工程师、声学顾问、环境规划师以及相关技术人员提供一套系统、实用的噪声控制策略、设计指南和案例分析。 本书结构严谨，内容涵盖从基础声学原理到复杂的现场实施方案，强调在满足严格的法规要求和工程可行性的前提下，实现最优的降噪效果。全书不仅关注理论知识的构建，更侧重于工程实践中的应用与挑战的应对。 --- 详细章节内容介绍 第一部分：噪声控制基础与评估体系 第1章：声学基础与噪声的物理特性 本章首先回顾了必要的物理声学知识，包括声波的产生、传播、反射、吸收与散射等基本现象。重点讲解了噪声的客观物理量——声压级（SPL）、声功率级（PWL）的概念及其相互转换关系。详细阐述了人耳对声音的主观感知，如响度、等效连续感觉噪声级（$L_{eq}$）、峰值噪声级（$L_{peak}$）等评价指标的定义、计算方法及适用场景。此外，本章还探讨了噪声在不同介质（空气、固体结构）中的传播特性，为后续的控制策略奠定理论基础。 第2章：噪声源识别与测量技术 精确的噪声评估是有效控制的前提。本章详细介绍了当前主流的噪声测量设备和标准，包括声级计的选择、校准与使用规范。重点阐述了现场噪声普查的步骤、测点布置原则，以及如何区分背景噪声与目标噪声源。内容深入讲解了时间域分析（如瞬态噪声、脉冲噪声）和频率域分析（如倍频程分析、八度带分析）在噪声源特性识别中的应用，并提供了利用声源定位技术确定关键噪声源的实用指南。 第3章：环境噪声标准、法规与影响评估 本章聚焦于全球及主要国家/地区现行的环境噪声法规框架。系统梳理了不同功能区（居住区、工业区、交通走廊）的昼间、夜间容许噪声限值。核心内容是环境噪声影响预测方法，包括区域噪声模型（如CNOSS、SOUNDPLAN的应用原理）的建立与参数选取。此外，本章还讨论了噪声对人体健康（听力损伤、睡眠干扰、心血管影响）及生态环境的具体影响机制，强调风险评估在工程决策中的重要性。 第二部分：噪声控制的工程原理与技术 第4章：声源降噪技术（Primary Source Modification） 本部分是控制策略的核心。本章从噪声产生的源头入手，详细介绍了机械设备和工艺流程的噪声控制技术。内容包括： 1. 动力学优化： 减小冲击、摩擦和不平衡引起的振动和噪声，如动平衡技术、优化传动系统设计。 2. 流体动力学降噪： 针对风机、压缩机、气动阀门等，介绍隔流板设计、气流组织优化、喷射降噪技术。 3. 设备隔振： 深入探讨弹簧、橡胶垫、空气弹簧等隔振器的选型原则、动态刚度计算及安装要求，确保设备振动有效隔离。 第5章：噪声的传播路径控制——声屏障与消声系统 本章集中于控制噪声在传播路径上的衰减。 1. 声屏障设计： 详细阐述了交通噪声和工业厂界声屏障的设计规范，包括屏障的材料选择（反射性、吸声性）、高度与长度的确定，并引入了衍射理论和近场修正因子在预测模型中的应用。 2. 吸声与隔声材料： 对多孔吸声材料（如矿棉、玻璃纤维）、板式共振吸声结构及穿孔板共振吸声体的声学特性参数进行了详尽对比和应用指导。隔声设计部分，重点分析了质量定律、空气声隔声指数的计算，以及复合墙体、隔声门窗的构造设计。 3. 消声器设计： 深入解析了基于阻性、抗性和复合原理的消声器设计，包括喉口尺寸、腔室长度、挡板几何形状对不同频率降噪效果的影响，特别适用于通风系统和排气系统。 第6章：结构噪声与振动控制 结构传播的噪声（如楼板撞击声、机器结构传递的噪声）往往更难控制。本章着重于固体声传播的抑制。内容包括： 1. 结构隔振与阻尼： 探讨了增加结构阻尼（如阻尼涂层、粘弹性材料）以提高结构耗能的方法。 2. 撞击声控制： 针对楼板的撞击噪声，详细介绍了浮筑楼盖（Floating Floors）的设计原理、减振垫层的材料选择（密度、厚度、动态刚度系数$s'$）以及连接节点的处理。 3. 管道与设备联接： 阐述了柔性接头、隔振法兰在避免结构声桥形成中的关键作用。 第三部分：特定工程领域的噪声控制应用 第7章：交通基础设施噪声控制 本章专门针对公路、铁路和机场噪声问题。 1. 公路交通： 侧重于路面材料（低噪声沥青）的选择、声屏障的优化布局（考虑道路几何形状和地形影响）以及车辆本身噪声的源头控制（如轮胎/路面相互作用噪声）。 2. 铁路系统： 涵盖了轮轨噪声、牵引噪声和制动噪声的特点分析，以及轨道减振垫、超声波清刷、轨面打磨等技术在降低轮轨噪声中的应用。 第8章：工业厂界与职业健康噪声控制 本章面向复杂的工业环境。详细分析了锅炉房、空压站、冲压车间等高噪声单元的噪声源特性。内容包括： 1. 厂界噪声防护： 针对多噪声源的叠加效应，指导如何设计高效的厂界声屏障和封闭式隔声罩。 2. 职业噪声暴露管理： 结合《职业卫生标准》，指导工程设计中如何通过控制工作场所的噪声级（例如，对操作间进行局部隔声处理）来保护工人健康，并提出了个人防护设备（PPE）的选择与使用规范。 第9章：城市化与建筑声学中的噪声问题 本章关注居住环境和大型公共建筑的声环境质量。 1. 建筑隔声设计： 深入讲解了房间之间的空气声隔声（$R_w$）和撞击声隔声（$L'_{w}$）的规范要求，提供了墙体、楼板、幕墙系统的具体构造细节和性能指标。 2. 设备噪声集成： 针对暖通空调（HVAC）系统（风机盘管、新风机组）在建筑内部的噪声控制，包括风管消声器、设备隔振平台的设计与安装要点，避免设备噪声通过结构传递到敏感区域。 --- 特色与受众 本书的突出特点在于其实践导向性和数据驱动的方法。书中包含了大量工程设计图示、详细的计算实例和实际工程案例的“问题-分析-解决方案”流程。所有推荐的控制措施均以最新的国际工程标准和实验数据为依据。 本书是为以下专业人士量身定制的： 环境工程师与声学顾问： 作为现场诊断、方案设计与效果验证的必备参考书。 建筑师与结构工程师： 了解如何将声学性能要求无缝集成到建筑设计流程中。 工厂安全与健康管理人员： 用于制定和实施职业噪声暴露控制计划。 高等院校相关专业的高年级学生及研究人员： 提供扎实的理论基础和前沿的工程应用知识。 --- 《工程噪声控制解决方案》 不仅是一本工具书，更是实现可持续、宜居环境，提升工业效率和员工福祉的科学指南。通过系统的学习和应用，读者将能够自信地应对和解决当今复杂的噪声控制工程挑战。
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