混凝土搅拌站噪音污染与绿色化治理技术分析

杨 魁，王陵茜

（四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000）

噪声污染已被列为仅次于大气污染和水污染的第三大公害，它犹如慢性毒素一样致人精神紊乱，易诱发人的心血管和内分泌失调等疾病发生。传统混凝土搅拌站噪声污染大，已成为严重扰民的社会问题。鉴于此，分析站内各类噪声产生、传播规律，尝试以绿色理念和系统化原理设计和完善降噪措施，促进混凝土行业降噪工作从被动走向主动，取得好的综合效益，成功实现绿色转型非常必要。

1 传统混凝土搅拌站噪音分析

1.1 混凝土搅拌站噪声来源

混凝土搅拌站的噪声来源主要分为两类［1］：一类是固定噪声源，如空压机、带式输送机、除尘器、搅拌主机等站内固定机械运行过程中产生的噪声，其等效声级波动小于5dB（A），位置固定；另一类是流动噪声源，如砂石装载机、粉料和骨料运输车、混凝土罐车等，其等效声级波动高于5dB（A），噪声源位置和声级随时随地在变化。

1.2 老旧搅拌主机噪声形成和特征

长期运行的老旧混凝土搅拌主机，当搅拌叶片与衬板处间隙过大时容易卡住石子而产生尖叫噪声、颤振噪声，噪声级通常高于105dB（A）。搅拌主机的两对搅拌轴其平行度超过限值时，在低速同步运转时扭矩大、运转不平稳，从而产生过大的振动噪声。振动的机身与刚性连接的机架之间还产生碰撞和交叉振动，出现二次或多次噪声叠加。搅拌主机上的气缸元件行至尾端时，高压冲击气流也会产生刺耳噪声。混凝土搅拌过程中集料与搅拌轴、搅拌臂、衬板的反复碰撞和摩擦同样是产生高噪声的原因［2-3］。搅拌主机的振动、撞击和摩擦噪声主要为中低频噪声，声压级较高，穿透力强，辐射围范广，干扰强度大，以自鸣噪声为主。

1.3 装载机流动性噪声形成和特征

装载机流动态噪声包括发动机工作时产生的进、排气噪声。该气流噪声往往存在一个明显的噪声峰值，低频110Hz时，其峰为111dB（A）［4］。另外，还有装载机变速箱内传动齿轮啮合噪声、液压系统流体噪声、冷却风扇运转噪声、车身结构震动噪声、铲斗与物料的摩擦噪声等。这些噪声也属于低频的自鸣噪声，干扰强度大。

1.4 混凝土罐车流动性噪声形成和特征

混凝土罐车作为一种运输机械，其噪声主要来自于发动机运转、气力输送、结构震动、残留混凝土摩擦等。发动机中的油滤芯如果堵塞，会因吸油困难造成发动机发出刺耳声响。油箱内润滑油面太低，油面上部空气易被吸入泵内，造成缺油齿轮因高速运转而发出异常噪声。另外，随车配备的混凝土泵其支撑架刚性不足时，也会产生强烈震动噪声。罐体内残留的凝固混凝土会增加搅拌摩擦噪声。机械齿轮设计参数选择不当、加工不良、装配精度差、负载扭矩波动超限是长期运行的老旧罐车产生噪声污染的主要原因［5］。

2 混凝土搅拌站噪声控制标准和关键参数

2.1 噪声控制标准和关键噪声参数对比分析

目前符合绿色化生产的预拌混凝土搅拌站应符合JGJ/T 328-2014《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》中有关规定，搅拌站（楼）厂界声环境功能区类别划分和环境噪声最大限值如表1所示。绿色搅拌站的各类噪声总量不得超过Ⅱ类功能区噪声限制；绿色花园式示范型搅拌站、城市内中心区域搅拌站，其各类噪声总量不得超过Ⅰ类功能区域噪声限制。

表1 搅拌站（楼）厂界声环境功能区类别划分和 环境噪声最大限值/dB（A）

2.2 主要设备关键噪声值与控制标准对比

以正在运行的传统180搅拌站为例，在其搅拌主机正面2m以内测得噪声为74.4～89.9dB（A），侧面2m以内测得噪声为69.3～76.3dB（A），噪声敏感点（即接受点）附近测得噪声为60.2～68.5dB（A）［6］。与表1中的Ⅰ、Ⅱ类功能区域噪声限值相比，传统180搅拌站主机噪声值已经超标。与此类似，传统空压机、带式输送机、除尘器在正面2m以内测得的噪声均高于70dB（A），同样超过JGJ/T 328-2014中规定的Ⅰ、Ⅱ类功能区域噪声 限值。

以CLG877装载机为例，经初步改进后装载机的外辐射噪声虽已降至107.49dB（A），已符合出口欧盟市场的相关法规的要求（欧盟限值107.68dB（A））［7-8］。胶带运输机运行时机头滚筒位置（2m处）产生的噪声值为70dB（A），与表1对比发现，两种设备都不满足JGJ/T 328-2014中Ⅱ类功能区域噪声限值。

混凝土罐车属于重载车辆，它产生的流动性噪声为90～100dB（A），在狭窄空间由于噪声反射叠加，其噪声可增加至100～115dB（A），明显超出JGJ/T 328-2014中Ⅱ类功能区域噪声限值。

3 混凝土搅拌站绿色化降噪措施

绿色化降噪是以效率、和谐、持续、系统为目标的企业降噪升级方式，借此创建混凝土企业绿色管理模式。绿色化降噪措施的重点是从规划阶段的系统设计和选用低噪声设备着手，与土建施工、设备安装环节相配合，落实一体化同步降噪科学理念。对于正在运行的搅拌站则通过技术改造、优化设计和更换落后设备、加强维修保养等系列降噪措施，达到JGJ/T 328-2014中规定的噪声限制标准。

3.1 新建搅拌站噪音治理措施

新建混凝土搅拌站噪声治理重点在规划设计阶段，该阶段需要完成站内生产区、办公区、试验控制区等的合理划分；选用符合国家噪声控制标准的主、配套设备，与土建和安装环节统一协调完成装配与调试；规划并实施站内立体绿化降噪功能区；通过对站内原料和生产区域实施全封装，并设置必要的隔音屏障实现二次降噪，确保新建搅拌站一定是绿色的无噪声污染的搅拌站。

当新建搅拌站投入生产后，以设计阶段确定的噪声限值为依据定期检测搅拌站的实际噪声值，对比是否达到设计要求，如果超限马上查找原因及时纠正。坚定持续改进降噪措施理念，降噪制度务必有力有效。对于新建三星级绿色混凝土搅拌站，厂界噪声值还应低于JGJ/T 328-2014第5.4节中Ⅰ类功能区规定值10dB（A）以上，或最大噪声限值低于55dB（A）。厂区内噪声敏感建筑物的环境噪声限值，昼间办公区55dB（A），夜间办公区45dB（A）。

3.2 传统搅拌站噪声治理措施

传统搅拌站的噪声治理重点应与“四节”相结合，同步实施，同步完成。

3.2.1 搅拌站（楼）和料场封装

首先确保搅拌站（楼）四周和顶部的密封完好，防止噪声外散。为了取得较好的隔音效果，主机四周和相临主控室区域的封装材料宜选用隔声型彩钢板，最好实现上料、称量、搅拌和卸料工序均在有良好隔声性的搅拌楼内完成。通常采用单层彩钢板封闭砂石料场，也建议采用空心砖或混凝土墙体与彩钢板相结合的封装方式以取得更好的降噪效果。全封闭式隔音屏障可衰减噪声20dB（A）以 上［9］。

3.2.2 搅拌主机降噪措施

可从三个方面实现对搅拌主机降噪处理：

（1）对于撞击噪声高的搅拌主机，建议选用专用橡胶衬板以降低噪声。当搅拌齿与衬板间隙过大时，通过镗床加工以提高两个搅拌轴的平行度，保证搅拌齿与衬板间隙值满足设计要求，同时提高传动系统的平稳性，达到降噪目的。

（2）在主机振动较大的部件与机架连接处增加橡胶减震垫、阻尼金属减震器，以阻断或减弱搅拌主机噪声的传播。

（3）将噪声超限的老旧主机更换为新型低噪节能主机。如将两电机独立驱动的双轴搅拌机更换为单一电机联合驱动的水平双卧轴式搅拌机，从源头上降低噪声污染，扩大产能。

3.2.3 辅助设备降噪措施

（1）气路减噪。搅拌站中各类阀门处大量使用气缸执行元件。气缸运行至尾部时冲击力大、噪声高。引入气液结合式缓冲气缸后，通过液压缓冲可降低气路噪声。粉料入仓选用低压“打料系统”，它可为粉料罐车持续提供稳定、低温、低压干燥型压缩空气，将粉料平稳均匀输送到筒仓中，有效降低粉料输送噪声。

（2）以螺杆式空压机替代传统活塞式罗茨风机，有效降低供气系统运行噪声；采用静音发电机组既降低发电噪声又提高工作效率。

（3）优化生产工艺，将装载机上料改为地下式输送带自动上料，可有效降低上料噪声。改顺序投料为分层投料，先投砂、后投石可以明显降低噪声。

（4）定期清洗或更换混凝土罐车发动机中的滤芯，严防滤芯堵塞产生噪声。防止加入不合格的罐车用油，及时更换粘度过大的液压油，防止罐车油箱液面太低，油面上空气被吸入泵内产生噪声。

3.3 立体多层次绿化降噪措施

声音经过草坪传播时，会按二次方倍数快速衰减［10］。大而厚、带有绒毛的浓密树叶和纤细树枝对降低高频噪声效果明显，而树干的粗糙表面可很好吸收低频噪声。成片树林可使高频噪声因散射而大幅衰减，草皮植物对声音的散射和吸收具有叠加作用［11］。实践证明，叶层分布低、枝叶浓密的珊瑚树、海桐、杜鹃、含笑草等绿篱可降低噪声5～7dB（A）；而不同乔灌木组成的立体绿化带减噪效果为5～15dB（A）。

4 结束语

对于新建混凝土搅拌站，通过绿色厂区规划和设计，同时选用新型低噪声主机和配套设备，设计、施工和安装环节统一协调，注重细节，确保达到原设计的噪声控制值。生产过程中确保降噪控制措施执行有力有效，可以从根本上实现绿色噪声治理目标，满足国家行业标准JGJ/T 328-2014中的相关规定。

对于老旧搅拌站，通过实施绿色化降噪改造，在改造中淘汰落后的主机和辅助设备，对搅拌楼、原料场整体封装，必要时增加隔音屏障，改造成一个“装在盒子里”的绿色混凝土生产基地。搅拌楼外噪声小于65dB（A），场界外噪声值低于55dB。立体多层绿化降噪明显，使传统搅拌站内噪声满足国家行业标准JGJ/T 328-2014中Ⅱ类地区相关规定，即场界外噪声值昼间不超过55dB（A），夜间不超过45dB（A），彻底消除噪声扰民问题。