一、噪聲分類和噪聲、振動危害
噪聲是危害人類健康、污染環(huán)境的重要因素，它直接干擾人類的正常生活、工作、學習、休息和睡眠，已成為當今世界性問題。然而，由于低頻噪聲測量和描述是只能用線性或聲壓級C，因此用聲壓級A測量是不易感受到。因此，大家關(guān)心和研究的噪聲主要是中、高頻段的噪聲，對于低頻噪聲的研究和認識不多，對于其影響以及危害的認識也不夠深刻。低頻噪聲對人的影響可以分為主觀影響和客觀影響。低頻噪聲對人的主觀影響指在低頻噪聲環(huán)境下，人們在心理上受到的影響。低頻噪聲對人的客觀影響指在低頻噪聲環(huán)境下，人們在生理上受到的影響，產(chǎn)生的生理問題。
正常人能聽到的聲音頻率為20-20000Hz，頻率低于300Hz的聲音為低頻聲音。醫(yī)學專家通過研究發(fā)現(xiàn)，低頻噪聲對人體不僅造成功能性損害，還可能引起器質(zhì)性損害以及精神損害。低頻噪聲的危害主要是由于可直達人的耳骨，長期受其影響，容易造成神經(jīng)衰弱、失眠、頭痛等各種神經(jīng)官能癥。而且這種單調(diào)低頻噪聲能使人的交感神經(jīng)緊張，末梢血管收縮，心動過速，血壓升高，內(nèi)分泌失調(diào)。由于它是被迫接受的，能使人煩惱激動、易怒，甚至失去理智。國外研究還發(fā)現(xiàn)，低頻噪聲可以穿透人體腹壁和子宮壁，影響胎兒器官發(fā)育，甚至造成胎兒畸形。
而醫(yī)院手術(shù)室不論對病人和醫(yī)生來說低頻噪聲對他們危害性超出常人，因此醫(yī)院潔凈手術(shù)室應將低頻噪聲納入對手術(shù)室驗收與考核范疇。
由于空調(diào)風機和電機屬旋轉(zhuǎn)機械必然存在振動現(xiàn)象。振動是噪聲的主要來源，同時，振動還通過基礎傳向各方，振動會引起人體內(nèi)部器官的振動或共振，從而導致疾病的發(fā)生，對人體造成危害，嚴重時會影響人們的生命安全，因此振動污染是一種不可忽略的公害。振動以彈性波的形式在基礎、地板、墻壁中傳播，并在傳播過程中向外輻射噪聲，這稱為固體聲，也是一種噪聲污染， 會造成危害。
二、潔凈空調(diào)的噪聲源
潔凈空調(diào)中噪聲來自于風機及對其結(jié)構(gòu)影響產(chǎn)生的附加噪聲。潔凈空調(diào)所用風機型式主要有前向多翼式，后向板式、后向機翼和無蝸殼風機，其中它們有共同點就是其線性噪聲中低頻段的噪聲高于中頻和高頻。
而潔凈空調(diào)其風機全壓高，其轉(zhuǎn)速相比也高，相比之下其葉輪由于不平衡產(chǎn)生激勵力也大，因此其隔振效果好壞影響其低頻噪聲的大小。
低頻噪聲的傳播途經(jīng)為：
a)結(jié)構(gòu)傳聲：風機振動引起；
b)空氣傳聲：空氣流動引起；
三、噪聲源的控制
潔凈空調(diào)在設計和安裝完善合理的情況下，其低頻噪聲主要為：
(1)風機和電機所產(chǎn)生的空氣動力噪聲、機械噪聲以及電磁噪聲；
(2)風機和電機振動引起的結(jié)構(gòu)振動。
在這二部分低頻噪聲中，首先分析空氣動力噪聲控制方法：
潔凈空調(diào)中所用風機大多數(shù)的噪聲呈現(xiàn)為低頻特性，在100Hz以下往往出現(xiàn)高能量峰值。以往對這樣的低頻噪聲的研究不多，主要原因是這部分噪聲經(jīng)A計權(quán)后被大大衰減了，人耳對它不敏感。但最近的研究表明，雖然人耳對低頻噪聲不敏感，但低頻噪聲對人體的危害更大，因為它與人體各部分器官的固有頓率相接近，會引起強烈的生理、心理不適感。另外，低頻噪聲的能量往往很大，一旦引起共振，常會對風機工作系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性影響。
一般情況下，風機段箱體內(nèi)側(cè)加設吸聲結(jié)構(gòu)、設置消聲器以及選用低噪聲風機等就能有效的控制噪聲。但對于低頻噪聲的控制，要用能吸收低頻噪聲的復合阻抗式消聲器，而微穿孔消聲器正是具有.上述優(yōu)點并適用潔凈場合使用的消聲器，其吸聲頻帶寬度可優(yōu)于常規(guī)的穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)并有吸聲系數(shù)高等特點，其消聲性能介于阻性與抗性之間。
微穿孔消聲器低頻段的消聲量計算：
LtL=10lg(1+(a+0.25)/(a2+b2(f/fo-fo/f)2) (分貝)
式中：a=rs b=sc/(2πfov)
r-相對聲阻
s-通道截面積(m2)
v-板后空腔體積(m3)
c-空氣中的聲速(m/s)
f-入射聲波頻率(Hz)
fo-共振頻率(Hz)fo=(c/2r)x(p/TD)1/2
T=t+0.8d+PD/3
t-微穿孔板的厚度(m)
p-穿孔率(%)
D-板后空腔深度(m)
d-穿孔孔徑(m)
微穿孔低頻吸收器其共振頻率是隨著板厚和腔深增大而減小，隨著穿孔率增大而增大，因此低頻吸收器可做成雙層微穿孔結(jié)構(gòu)。
在潔凈空調(diào)中考慮到空氣潔凈其功能段位于正壓段，因此對風機段的消聲處理帶來便利，利用風機均流器的位置做成均流消聲器。
一般情況下，潔凈空調(diào)中均流段長度大于600mm以上，因此為了充分發(fā)揮原有空間作用，將其段增至1200mm左右，這樣大大提高其低頻消聲效果。
其次分析風機、電機隔振控制低頻噪聲的傳播。現(xiàn)在大多數(shù)空調(diào)設備廠商配置的彈簧減震器居多，而現(xiàn)空調(diào)設備安裝在技術(shù)層、屋頂上，這就要考慮由于其隔振效果好壞，其低頻噪聲的直接影響。
阻尼是指系統(tǒng)損耗能量的能力。從減振的角度看，就是將機械振動的能量轉(zhuǎn)變成熱能或其它可以損耗的能量，從而達到減振的目的。
阻尼的作用主要有：
(1)阻尼有助于降低機械結(jié)構(gòu)的共振振幅，從而避免結(jié)構(gòu)因動應力達到極限所造成的破壞；
(2)阻尼有助于機械系統(tǒng)受到瞬態(tài)沖擊后，很快恢復到穩(wěn)定狀態(tài)；
(3)阻尼有助于減少因機械振動所產(chǎn)生的聲輻射，降低機械噪聲；
(4)阻尼有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動的能力。
因此要取得比較好的隔振效果，首先必須保證fo>根號2，即設計比較低的隔振系統(tǒng)頻率。如果系統(tǒng)干擾頻率f比較低，系統(tǒng)設計時很難達到ffo>根號2的要求，則必須通過增大隔振系統(tǒng)阻尼的方法以抑制系統(tǒng)的振動響應。
選用按“低頻大阻尼隔振器”設計原則，采用多個壓縮螺旋彈簧并連，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性能。阻尼材料采用金屬絲網(wǎng)，組成彈簧阻尼減振器，不但能增加阻尼系數(shù)，而且可延長使用壽命。這樣有助于減小低頻噪聲通過建筑結(jié)構(gòu)傳聲。
四、低頻噪聲的評價
在聲學測量儀器中，參考等響曲線，為模擬人耳對聲音響度的感覺特性，設計了三種不同的計權(quán)網(wǎng)絡，即A、B、C和L計權(quán)，每種計權(quán)在電路中加上對不同頻率有一定衰減的濾波裝置。其中L計權(quán)對不同頻率的聲音不衰減，C計權(quán)對不同頻率的聲音衰減較小，它代表總聲壓級； B計權(quán)對低頻有一定程度的衰減；而A計權(quán)在低頻段有較大的衰減，因此它對高頻敏感，對低頻不敏感。
五、對醫(yī)院、生物安全和動物實驗室的室內(nèi)噪聲計權(quán)方式的建議
由于環(huán)境的低頻噪聲的標準國家正加快制定中，而對醫(yī)院、生物安全和動物實驗室的特殊群體，特別是長時間手術(shù)和生物試驗的場合尤為重視低頻聲的干擾，用A計權(quán)計量室內(nèi)噪聲顯然將低頻聲忽略了。因此建議用L或C計權(quán)計量室內(nèi)噪聲，并考核八倍頻程的噪聲參數(shù)。
六、結(jié)束語
醫(yī)院、生物安全和動物實驗室作為特殊群體，在一個全封閉環(huán)境中長時間工作，因此環(huán)境對他們而言相當重要，過去標定室內(nèi)噪聲以A計權(quán)方法測試，而將對人有同樣危害的低頻噪聲給衰減了，可能產(chǎn)生對人的危害。作為其主要低頻噪聲的污染源潔凈空調(diào)作為設備制造商質(zhì)量控制點，應用噪聲與振動控制技術(shù)開發(fā)新型的醫(yī)用凈化空調(diào)機組，為他們創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
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