赵 鹏，郭仁杰

Zhao Peng，Guo Renjie

（北汽福田汽车股份有限公司 制造工程与订单交付中心，北京 102206 ）

0 引 言

随着城市建设不断扩展，汽车工厂周边逐渐形成了商业及住宅区，工厂噪声成为影响工厂正常运转的重要因素。

《工业企业厂界环境噪声排放标准》[1]按照声环境类型给出了对应的厂界噪声标准，见表1。

表1 工业企业厂界噪声标准

表1 中昼间指6:00—22:00，夜间指22:00 至次日6:00。其中声环境功能区共分为5 类：0 类为康复疗养区等特别需要安静的区域；1 类为以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域；2 类为以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域；3 类为以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域；4 类为交通干线两侧一定距离内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域。

通常，厂界噪声应满足表1 中第2 类或第3类要求。

1 试车跑道噪声治理

汽车工厂噪声治理需求各有不同，以某工厂试车跑道噪声治理方案为例，分析噪声治理的设计过程。

1.1 噪声现状及治理目标

工厂试车跑道位于厂区南侧，距离新建的居民楼约30 m，试车过程中产生的厂界噪声约为75 dB(A)。

经与工厂属地环保部门确认，厂界噪声应满足表1 中第2 类标准，即昼间噪声小于60 dB(A)，夜间噪声小于50 dB(A)。

1.2 噪声治理设计方案

针对试车时噪声超标问题，可从噪声产生和噪声防控两个维度进行综合分析。首先测定试车跑道在不同路试工况下的噪声值，优化试车跑道部分路试位置；之后计算出需要降低的噪声值，制定经济合理的降噪方案；最后评估降噪方案中涉及的厂区改造内容，优化降噪方案。

1）试车跑道概况

试车跑道总长度约为500 m，直线段长度约为460 m，包含“8”字路、扭曲路、石块路、涉水池、驻坡台等特殊路面，路试节拍为40 辆/h。如图1所示，试车跑道距离厂区边界约10 m，距离居民楼约30 m。

图1 试车跑道示意

2）噪声测定

试车跑道主要用于下线车辆的路试检测，测试内容包括车辆加速、减速、转向、驻坡、涉水等。进行车辆测试时，手持噪声仪在不同路段测定噪声，各路段的功能如图2 所示，各路段在相应测试工况下的噪声值见表2。

图2 试车跑道的功能区域

表2 测试内容及噪声

由表2 可知，制动噪声高达95 dB(A)，加速、减速和驻坡台停车及起步噪声为85 dB(A)。加速、减速在路试检测中为必要行驶行为，驻坡台位置固定，只能考虑将制动测试位置调整至厂区北侧，重新规划制动测试通道。

3）噪声计算

建立噪声模型核算噪声衰减量，复核厂界噪声的超标情况，确定不同时段需要降噪的目标值，将此作为噪声治理方案的基础要求。

试车跑道长度（约500 m）远大于厂界与试车跑道的距离（约10 m），可通过《环境影响评价技术导则 声环境》[2]中无限长线声源几何发散衰减基本公式计算噪声的衰减量，即

式中：ΔL为噪声衰减量，dB(A)；Lp1为预测点处声压级，dB(A)；Lp2为参考位置处声压级，dB(A)；r为预测点距声源的距离，m；r0为参考位置距声源的距离，m。

由表2 可知r0=1 m，由图1 可知r=10 m，由式（1）计算得ΔL=－10 dB(A)。

剔除车辆制动测试后，试车跑道的最大噪声值为85 dB(A)，与ΔL相加，得到厂界最大噪声值为75 dB(A)，计算结果与实际测量结果相一致。对照表1中要求，第2类昼间噪声标准为60 dB(A)，则昼间应降噪15 dB(A)，第2 类夜间噪声标准为50 dB(A)，则夜间应降噪25 dB(A)。

4）噪声治理方案

试车跑道与居民楼间距离如图3 所示，厂界围墙高4 m，居民楼高54 m，考虑噪声衍射问题，仅在厂界围墙安装隔声屏无法满足降噪要求，必须对试车跑道设计封闭式降噪方案。

图3 试车跑道与居民楼区域位置示意

封闭式隔声罩设置在试车跑道上方，其临近厂界的立面为轻质外隔内吸隔声板结构，顶部为外隔内吸隔声板+透明采光带结构，如图4 所示。

图4 封闭式隔声罩结构

隔声板结构由外至内依次为：1.5 mm 厚镀锌钢板、2 mm 厚阻尼隔声板、70 mm 厚隔声岩棉、50 mm 厚吸声棉、1 mm 厚穿孔钢板，其总厚度约124.5 mm，单位面积质量约为22.47 kg/m2。

隔声板的隔声经验公式[3]为

式中：TL为隔声量，dB(A)；m为单位面积质量，取值22.47 kg/m2；f为声波频率，Hz；α为吸声系数，依据GB/T 18696.1—2004《声学 阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第1 部分：驻波比法》[4]进行测定；b为保险系数，取值0.9。

根据不同的声波频率f和吸声系数α计算得出平均混响隔声量为29.27 dB(A)，大于25 dB(A)，见表3，满足昼间及夜间降噪标准需求。

表3 隔声量计算值

5）配套改造

试车跑道区域的部分已有公用动力管线位置影响封闭式隔声罩搭建，如图5 所示，为此进行综合设计。

图5 试车跑道区域公用管线

经过综合分析，为避免影响封闭式隔声罩基础施工，确定管线改进方案为：加高市政高压线，在南侧靠近围墙处重新敷设市政自来水管和雨水管；蒸气管沿隔声罩南侧架空敷设，沿门式钢架梁穿过隔声罩内部直到北侧整车报交厂房；消防水管不调整位置，考虑此区域采用悬挑结构，不增加立柱。

6）最终方案

最终搭建的封闭式隔声罩东西长度为500 m，南北最大宽度为54 m，覆盖了试车跑道直线段、特殊路面、转向区等全部区域，其主体采用门式钢架结构。隔声罩的北侧面向厂区，不设置墙面，其东侧临近落箱检测车间区域，采用悬挑结构，其西侧特殊路段区域根据现场情况确定立柱落地位置，立柱生根于绿化带或隔离带区域，柱间距约为6 m。考虑到驾驶员在封闭空间中的驾驶体验，隔声罩顶部设置有采光带，净空高度为6 m。隔声罩内部设置有照明系统和消防器材，以及穿过的蒸气管道，其他公用管线布置在隔声罩外。隔声罩建设采用模块化组装模式，最终效果如图6 所示。

图6 封闭式隔声罩整体效果

2 结束语

针对噪声问题日渐突出的情况，本文以某汽车工厂试车跑道噪声治理为例，介绍降噪设计中噪声的产生、测定、计算及治理方案等内容，为其他汽车工厂的降噪设计提供经验借鉴。