我国噪声与振动控制行业2013年发展综述

2014-03-10 08:51中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会北京100037
中国环保产业 2014年12期
关键词:噪声控制噪声振动

(中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会,北京 100037)

我国噪声与振动控制行业2013年发展综述

(中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会,北京 100037)

综述了2012年我国噪声与振动控制行业的发展环境以及行业的生产经营情况;阐述了行业总体技术进展、新技术的开发应用概况,以及行业市场特点及重要动态;分析了行业主要骨干企业的发展情况及企业的国内外竞争力状况;针对行业发展中存在的主要问题, 提出了解决对策和建议,并对行业的发展进行了展望。

噪声;振动;控制;市场;骨干企业;行业发展

1 噪声与振动控制行业发展现状

1.1 行业发展环境

2013年是我国全面贯彻落实“十八大”精神的开局之年,是“十二五”规划实施过程中承上启下的关键中期阶段,也是在增长阶段转换背景下加快发展方式转变的关键之年。面对错综复杂的国内外形势,党中央、国务院采取了一系列调控措施,有效引导市场预期,经济运行企稳向好,开始出现向发展新常态转变的积极迹象。但受结构性问题制约,经济回升基础尚不稳固,重工业回升持续性不强,部分领域的发展仍低于市场预期。全年国内生产总值和产业增加值、全国公共财政收入、全部工业增加值、全社会建筑业增加值和固定资产投资比例等进一步下降,噪声与振动控制行业的产业规模和效益增长幅度均有所下降,给噪声与振动控制行业的可持续发展带来一定困难。

随着全国范围多城市持续雾霾的影响日趋严重以及水污染状况,环境污染整体控制的呼声日益高涨,有力推动了环境污染治理暨环境保护产业的进阶发展。在全民聚焦大气环境和水污染治理的特定背景下,各级政府、执法机构对噪声与振动控制专业领域的关注与支持则在一定程度上有所削弱,一些科研课题立项暂时搁置,一些噪声治理项目的委托测试被拖延甚至被拒绝。虽然在环境保护基本国策和国家相关政策法规的引领下,环境噪声与振动控制工作已进入到采取协调联动机制有序发展的全面利好阶段,但受宏观经济形势和特定专业背景的影响,噪声与振动控制行业的发展在整体上遇到较大困难,业内竞争态势空前严峻;工程项目成交量、回款率、盈利程度等方面日渐衰退。

有利的方面是,根据“十八大”确立的环境保护的基本国策,《环境保护法》修订工作顺利完成,正式确立了“环境保护坚持保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责的原则”,进一步强化了环境保护的战略地位,突出强调政府责任、监督和法律责任。2013年度,住房城乡建设部和环保系统在噪声污染防治方面继续颁布了一系列新的标准规范,其中包括:国家标准《±800kV直流换流站设计规范》(GB/T50789-2012),自2012年12月1日起实施;《煤炭工业环境保护设计规范》(GB50821-2012),自2012年12月1日起实施;《消声室和半消声室技术规范》(GB50800-2012),自2013年1月1日起实施;《工业企业噪声控制设计规范》(GB/T50087-2013),自2014年6月1日起实施,原国家标准《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)同时废止。行业标准《浮置板轨道技术规范》(CJJ/T191-2012),自2013年3月1日起实施;《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》(JGJ289-2012),自2013年3月1日起实施;《体育场馆声学设计及测量规程》(JGJ/T131-2012),自2013年3月1日起实施,原行业标准《体育馆声学设计及测量规程》(JGJ/T131-2000)同时废止;《既有居住建筑节能改造技术规程》(JGJ/T129-2012),自2013年3月1日起实施,原行业标准《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》(JGJ129-2000)同时废止;《环境噪声与振动控制工程技术导则》(HJ2034-2013)于2013年9月26日发布,2013年12月1日起实施;《环境噪声监测技术规范 城市声环境常规监测》(HJ640-2012)和《环境质量报告书编写技术规范》(HJ641-2012),这两项标准从2013年3月1日起实施。噪声污染防治领域技术政策和标准规范方面的不断完善,推进了噪声与振动控制行业的技术进步和业务拓展。

1.2 行业经营状况

1.2.1 生产经营状况分析

2013年,受宏观经济形势和行业发展背景的影响,噪声与振动控制行业的产业规模和效益增长幅度均较往年有一定下降。

根据2012年第四次全国环境保护及相关产业调查统计数据,以及中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会了解的情况,2013年全国从事噪声与振动控制相关产业和工程技术服务的专业企业总数约有500家,从业总人数约2万人;噪声与振动污染防治行业总产值达到156亿元,其中噪声控制工程与装备约89亿元,技术服务收入约10亿元。专业从事噪声与振动控制相关产业、年产值超过亿元的企业18家,主营业务收入超过2000万元的规模以上企业超过90家。

2007-2013年行业总产值的发展情况见下表、下图。

行业总产值发展情况汇总表

行业年产值发展趋势示意图

从噪声与振动污染防治的行业发展来看,主要市场增量仍集中在铁路、公路、城市轨道交通领域以及电力、冶金、化工行业的噪声控制工程与装备、隔振器产品与隔振工程、声学材料及建筑声学工程等领域。2013年全国发电装机容量124,738万千瓦,比上年末增长9.3%。其中,火电装机容量86,238万千瓦,增长5.7%;水电装机容量28,002万千瓦,增长12.3%;核电装机容量1461万千瓦,增长16.2%;并网风电装机容量7548万千瓦,增长24.5%;并网太阳能发电装机容量1479万千瓦,增长3.4倍;新增220千伏及以上变电设备19,631万千伏安。新建铁路投产里程5586公里,其中高速铁路1672公里,增建铁路复线投产里程4180公里、电气化铁路投产里程4810公里。新建公路里程70,274公里,其中高速公路8260公里。以这些领域噪声与振动控制的市场需求为导向,目前我国已经形成专业比较齐全、技术较为先进、产品结构和产能较为适应我国污染治理需要的噪声与振动控制产业和环保工程服务体系。装备有较为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、规格和性能有了显著的改进和提高,工程设计水平和工艺技术水准都有了长足的进步。由此也导致在新的较高技术层面上和行业发展迟缓的社会背景下,噪声与振动污染防治行业的市场竞争再次升级到空前白热化的状态。

目前噪声与振动控制工程技术热点仍集中在铁路、公路交通和城市轨道交通噪声与振动控制、电力行业发电厂和输变电网站噪声控制、冶金建材化工行业噪声与振动控制工程、新型声学材料的研发暨声学工程应用、城市环境噪声在线监测与综合控制等方面。已形成一批系列化和标准化的通用噪声控制设备,其技术水平与发达国家较为接近,其中部分技术已达到国际先进甚至国际领先水平。

1.2.2 2013年行业成本费用及盈利能力分析

根据国家统计局发布的2013年国民经济运行情况来看:2013年我国国内生产总值为568,845亿元,按可比价格计算比上年增长7.7%。其中,第一产业增加值56,957亿元,增长4.0%;第二产业增加值249,684亿元,增长7.8%;第三产业增加值262,204亿元,增长8.3%。第一产业增加值占国内生产总值的比重为10.0%,第二产业增加值比重为43.9%,第三产业增加值比重为46.1%,第三产业增加值占比首次超过第二产业。全年规模以上工业中,农副食品加工业增加值比上年增长9.4%,纺织业增长8.7%,通用设备制造业增长9.2%,专用设备制造业增长8.5%,汽车制造业增长14.9%,计算机、通信和其他电子设备制造业增长11.3%,电气机械和器材制造业增长10.9%。六大高耗能行业的增加值比上年增长10.1%,其中,非金属矿物制品业增长11.5%,化学原料和化学制品制造业增长12.1%,有色金属冶炼和压延加工业增长14.6%,黑色金属冶炼和压延加工业增长9.9%,电力、热力生产和供应业增长6.2%,石油加工、炼焦和核燃料加工业增长6.1%。高技术制造业增加值比上年增长11.8%。2013年全部工业增加值210,689亿元,比上年增长7.6%。规模以上工业增加值增长9.7%。在规模以上工业中,分经济类型看,国有及国有控股企业增长6.9%;集体企业增长4.3%,股份制企业增长11.0%,外商及港澳台商投资企业增长8.3%;私营企业增长12.4%。分门类看,采矿业增长6.4%,制造业增长10.5%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长6.8%。

2014年中国规模以上工业增加值增长预期目标为9.5%。在这样的宏观背景下,我国噪声与振动控制行业发展面临的形势依然严峻。基于前期持续的市场运行态势,加之部分招投标项目明确采用最低价中标策略,常诱发同业间恶性低价竞争,使得本行业的盈利能力日趋下降。大部分噪声与振动控制行业工程成本较难控制,基本均处于微利状态,加之工程尾款的拖欠现象日益严重,因此2014年噪声与振动控制行业的成本费用虽可能稍有下降,但综合盈利能力却将进一步降低。

在此背景下,噪声与振动控制行业中的部分有识之士,开始更多地着眼于新材料、新技术、新产品的研发、应用与技术合作,同时通过提升企业专业水平和技术附加值、促使企业提高生产效率、降低成本等技术途径,加强企业技术竞争优势,以提高企业的盈利能力。新型超微孔板、泡沫铝和砂岩板等吸声材料和阵列式消声器的开发应用,就是其中十分积极、有益的探索与尝试。

1.3 行业技术发展进展

1.3.1 行业总体技术进展分析

我国环境噪声与振动控制行业与其他行业相比虽然产业规模不大,但一直在以技术为先导的正确轨道上健康发展,目前已经形成了荟萃国内顶级相关科学研究、分析评估、工程设计、产品研发、生产加工、咨询服务等专业人才队伍的综合型产业架构,逐渐成为支撑产业经济效益增长的重要力量,并在常年的工程实践中积累了丰富的实际经验。相关领域大专院校、设计院所以及企业自主的科学研究、技术创新和新产品研发不断深入,同时也通过各种渠道引进了大量国外的先进技术和产品;其细分专业比较齐全、技术水平较为先进、产品结构可基本适应我国噪声与振动控制产业体系的需要,已形成一批系列化和标准化的通用噪声控制设备,其技术水平与发达国家较为接近;其品种、规格和性能也在不断改进和提高,工程设计和工艺水平也有了一定的进步;其中部分技术已达到国际先进甚至国际领先水平。

与之相对应的是,环境噪声与振动控制领域的相关法律、法规、条例、国家标准、行业标准、技术规范等也已大量颁布实施并不断修订完善;噪声与振动控制行业的重点产品也已实行认证检测制度。中国环境保护产业协会每年都组织评审发布《国家重点环境保护实用技术推广项目》和《国家先进污染防治示范技术名录》《国家鼓励发展的环境保护技术目录》及其相应的技术依托单位名单,对推进行业技术进步发挥了重要作用。行业内的大部分骨干企业已取得ISO9000和ISO14000认证,部分企业还获得了住建部颁发的环境工程设计资质和施工资质。国产噪控产品不仅可基本满足当前国内市场的需求,并得到了国际市场的认可,每年均有部分产品出口。据不完全统计,2013年专业从事噪声与振动控制科研、设计、评价、开发、教学、计量监测的单位有80余家,年技术收入超过10亿元。

目前我国噪声与振动控制行业的总体技术热点仍集中在铁路、公路交通与城市轨道交通领域的噪声与振动控制,电力行业发电厂与输变电系统噪声与振动控制,冶金、建材、化工行业噪声与振动控制,城市环境噪声在线监测与综合控制,建筑声学处理与噪声控制,以及新型声学材料的研究开发等方面。

近年来,我国噪声污染控制行业的总体技术进展主要表现在如下方面:

(1)超微孔板吸声材料开发与应用成为热点

随着材料工业的技术进步,各类新型声学材料的研发和应用层出不穷。“耐候、安全”型和“宽频、复合”型声学材料(包括超微孔板、泡沫铝、铝纤维、砂岩板等)都得到广泛关注和大量应用。其中基于中国声学泰斗马大猷院士主创的微孔板吸声消声机理而深度开发的拆微孔板、微狭缝板新型吸声体,不仅较好地弥补了普通微穿孔板窄带共振吸声的诸多不足,还提升了低频段的降噪效果。二炮技术总队在大量工程实践基础上编制了《微缝板消声器设计选用及安装》标准图集,为该技术的推广应用做出了突出贡献,达到了国际领先水平。

(2)阵列式消声器示范技术得到推广共识

由深圳中雅机电实业有限公司方庆川、李青共同研发的“阵列式消声器”专利技术(专利号:ZL 2008 1 0066387.5),其典型特征是由规格一致的方形柱状吸声单元和框架支撑结构组成,吸声单元布局可以在消声器的宽度和高度上自由调整。在保证同样降噪效果的情况下,阵列式消声器可以具有比传统片式消声器更小的体积或更大的气流流通面积,能更好地适应复杂气流流场以获得更小的阻力损失和气流再生噪声,从而降低风机系统的能耗和运行成本。除了性能上的优势之外,阵列式消声器还具有生产效率高、单体搬运轻巧方便、储运成本低、安装方便灵活、降低劳动强度提供工作效率、可方便构成检修通道等独特优势。该技术已在地铁隧道通风消声、燃机进风口消声和电站大型冷却塔消声工程中得到广泛应用,并连年入选《国家先进污染防治示范技术名录》,得到业界高度认可。最近已由深圳中雅机电实业有限公司、上海新华净环保工程有限公司、北京万讯达声学设备有限公司联合签署《阵列式消声器技术合作框架协议》,以合作、交流、互动、发展的实际行动,在保护相关知识产权的同时,促进阵列式消声器的技术进步和标准化、产业化推广应用,从而提升噪声控制行业的技术创新能力和相关产品质量的稳定性,为推动环保产业的健康发展和建设环境友好型社会做出贡献。

(3)噪声与振动控制产品结构更趋合理

随着噪声控制技术应用领域的扩大,单纯依靠一种降噪技术解决噪声问题已不可能。多种降噪技术如吸声技术、隔声技术、消声技术及隔振技术综合应用于降噪项目成为主导,多学科相互交叉也成为噪声控制技术的新特点。根据应用场合和客户需求,噪声控制工程设计除了要考虑声学性能外,还要综合考虑热力学、流体力学、结构力学、美学等多种学科要求。目前,噪声控制产品已发展成包括消声系列、吸声系列、隔声系列、隔振系列在内的四大门类,高、中、低不同档次的,品种、规格和功能齐全的产品体系,可以为多元化的降噪领域提供多种选择。交通噪声污染治理方面,我国在公路、铁路两侧建立不同形式、不同材质、不同结构的声屏障已近千条,在声屏障的设计、制造、安装等方面积累了一定的经验;尤其是强化了抵御脉动风压结构性能的高速铁路声屏障,和具有更好耐候性的全玻璃钢材质声屏障等代表性产品,已成为行业内外的标志性产品。目前行业已有多项声屏障性能测试、产品检验和设计规范,以及多套声屏障标准图集,使声屏障的设计安装有章可循。另外,以隔声窗为重点的临街建筑噪声防护技术、产品以及降噪工程也取得了较大进展。

(4)噪声与振动控制主流产品性能质量不断提升

环保产业政策的发布和贯彻实施,以及新修订并颁布的一批环保产品技术标准和技术规范、环保法规,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,极大地促进和推动了降噪材料和设备的性能质量提升,知名品牌材料和设备的性能和质量达到或超过国外同类产品水平。噪声与振动控制设备的专业质量检测机构也已通过国家相关部门认证,为噪声与振动控制设备的质量控制和产品认证创造了条件。一些具有一定规模的噪声控制设备生产企业已取得ISO9000、ISO14000认证,建立了噪声控制设备与产品的技术和质量保证体系。以上均为噪声控制设备与产品打入国际市场创造了条件。

(5)噪声与振动控制从业单位技术装备水平普遍提高

近年来,我国在吸收国外先进应用技术基础上,编制了消声装置安装施工方法、隔声设备安装施工方法、吸声设备安装施工方法等应用技术规范,促进了噪声与振动控制从业单位技术水平的普遍提高;部分企业通过设备引进和技术改造,降噪设备和材料生产线的装备水平也不断提升。已形成一批系列化和标准化的通用噪声控制设备,其品种、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。特别是汽车和一些机械设备上应用的消声器、隔振器等部分配套噪声与振动控制产品,已经形成自动化和集成化生产能力,基本实现了规模化生产,产品性能已达到国际同类产品水平,有些产品已取得国际认证。例如有的汽车消声器企业生产能力达到年产10万套以上,产值数亿元。全国的汽车消声器产值已经达到十多亿元。部分噪声与振动控制从业企业与业主单位、研究设计单位合作,研发我国具有自主知识产权的高科技产品,以替代国外进口产品,可为国家节约大量工程投资。

(6)城市环境噪声在线监测的改进和提高

随着计算机技术与电子技术的快速发展,噪声测试仪器和设备在性能上得到极大提高,使一些噪声理论分析成为可能,在国内声学行业快速发展的过程中,国际上最先进的高性能测试仪器、设备、分析技术已全面进入中国市场。我国现已颁发了数十项有关噪声的测量方法、评价标准和应用规范,促进了噪声测试与分析技术与国际水平的同步发展。环保部评估中心正在牵头编纂《环境噪声影响预测方法及应用》技术手册。

目前我国大部分大中城市都已建立了大气环境自动监测系统,但是环境噪声自动监测系统刚刚在北京、上海、广州、南京、苏州、杭州等地开始建立,市场前景非常好。预计1个国产的环境噪声子站(或采集点)需要5万~10万元。以全国3000个大中小城市,其中1000个城市安装建设,每个城市平均10个子站计算,仅子站的总建设费用就达到5亿~10亿元;加上中心站每站30万元,又是3亿元;噪声预测和噪声地图软件每个中心站50万元,按200个城市配置,又是1个亿的销售额;再加上机场噪声自动监测系统和大中型工业企业厂内或厂界安装的环境噪声自动监测系统,其市场在10亿元以上,因此,经济效益十分可观。但如果要采用国外进口产品,则要花费3倍以上的费用。传统的城市环境噪声在线监测系统仍将在今后较长的时间内被广泛应用,因此当前首先要进一步提高传统城市环境噪声在线监测系统的技术水平和应用范围,提高与国外产品的竞争能力。具有实时频谱分析功能的环境噪声自动监测系统,目前国内尚没有企业生产,全部依靠国外进口。例如北京市环保局采用的实时频谱分析功能的环境噪声自动监测系统就是2013年从丹麦B&K公司进口的产品。由国内企业研制具有实时频谱分析功能的环境噪声自动监测系统,不仅可提升国产环境噪声自动监测系统的技术水平,有利于打破国外同类产品在国内市场的垄断,而且还可大量节省外汇。

1.3.2 新技术开发应用分析

2013年我国噪声与振动控制行业新技术开发应用方面主要动态包括:

(1)噪声与振动控制领域学科建设不断完善

噪声控制工程学的理论体系和工程实践不断完善,在振动、声辐射、声场分布以及耦合理论方面,取得了重大进展。噪声源识别技术得到了飞速发展。由于声源降噪的带动,近年来,噪声源识别技术也得到了快速发展。近场测量法、表面振动速度测量法、分部运转法、覆盖法、层次分析法、频谱分析法、相干分析法(常相干诊断法、偏相干诊断法)、声强分析法、声全息法、主观判断法等相继出现并应用于噪声控制工程实践,取得重要成效,噪声源识别技术目前已成为噪声控制工程学中的热门领域 。

随着计算机和信息技术的飞速进展,统计能量分析法(SEA)、有限元法顺利地进入噪声控制工程学理论领域,使许多相当复杂的声学计算,如导弹和飞机噪声等,得到了简化处理。应用快速付立叶积分计算自相关函数、互相关函数、相干函数,使人们对噪声源的识别、声强的测量提高到一个新的高度。

噪声控制工程学的发展,大大促进了噪声控制的产业化。如今,在世界范围已经形成噪声控制产业,并进入全球绿色产业行列。在欧美,已有诸多噪声控制设备和声学测量仪器的厂商和供应商可提供品质优良的吸声体、消声器、隔声构件、减震器以及声学测量仪器,并有很多咨询顾问公司专业作设计,解决噪声问题。

(2)道路声屏障应用量大面广

随着铁路、公路建设的高速推进,我国在公路、铁路交通噪声污染治理方面逐步实现规范化、标准化和多元化,道路沿线两侧建立的不同形式、不同材质、不同结构的声屏障与日俱增。尤其在2009年国家拉动内需项目的带动下,高速铁路声屏障成为本行业阶跃式发展的增量焦点,在建和拟建的声屏障总量达到数千公里。在声屏障的设计、制造、安装、抗脉动风压和强化耐候性等方面也积累了一定的经验,目前已经颁发了《声屏障声学设计和测量规范》(HJ/T90-2004)、《铁路声屏障声学构件技术要求及测试方法》(TB/T3122-2005)等工程技术规范,09M603《城市道路-声屏障》国家建筑标准设计图集、《客运专线铁路路基整体式混凝土声屏障》通用参考图等专业标准图集相继出版,《公路声屏障设计与施工技术规范》也即将完成修订。这些标准化工作的推进使声屏障的设计安装有法可依、有章可循。另外,以隔声窗为重点的临街建筑噪声防护技术、产品以及降噪工程也取得较大进展。随着高速铁路和公路交通声屏障技术的不断规范化、标准化,以及市场竞争环境的日益公平有序,我国行业内的相关优势企业将在“十二五”发展规划期间,有更多的机会赢得规模化发展的春天。

(3)轨道隔振技术、产品研发及其长效后评估成为焦点

随着国民经济的高速发展,我国城市轨道交通的建设全面展开。为解决其穿过文化区、科技区、居民稠密区和文物古迹保护区等一些敏感路段的振动和固体噪声影响,近年来各类新型轨道隔振器具作为轨道交通建设的必备隔振降噪措施,在全国各地城市的地铁和轻轨交通建设工程中获得了日益广泛的应用,总量直线上升。但其中部分技术和产品的隔振效果也存在良莠不齐,甚至引发了轮轨系统的早期“波磨”问题,对轨道交通的安全、稳定运行构成了负面影响。因此,在引入新的隔振性能和安全稳定性技术评价指标,对现有的隔振技术、产品进行“再认识”的基础上“大浪淘沙”,尽快开展全寿命周期内的长效后评估和技术经济性能综合比选,就成为轨道隔振技术应用的行业焦点。

(4)新型阵列式消声器开创工程应用新纪元

深圳中雅机电实业有限公司根据多年来在噪声治理工程中的市场需求,发挥自身在声学和空气动力学上结合的优势,设计开发了一种新型的应用于地铁和建筑风道等大风量系统的阵列式消声器,可有效解决在城市轨道交通建设中消声降噪设备要提高消声能力、降低能耗、节省空间,同时又要方便运输、搬运以及安装施工的问题。为我国正蓬勃发展的城市轨道交通建设的消声降噪提供了一种新的更为优化的解决方案。在保证消声效果和造价不变的情况下,阵列式消声器的应用更符合绿色节能、“低碳”减排的环保理念,在占用空间相同的前提下,拓宽了消声频带,提高了消声器的整体消声量;在消声量相同的前提下,通风阻力变小,可在降低风机压头的情况下达到同样的通风量,从而降低整个通风系统的运营能耗。按照达到同样的降噪效果和使用寿命的要求,在不增加造价的情况下,可以比采用传统片式结构消声器节省电能消耗10.6%~12.5%。该设备在结构方面的特殊优势还可以满足工程施工对消声设备多样化、人性化的要求,已经在地铁隧道通风消声、燃机进风口消声和电站大型冷却塔消声工程中得到广泛应用,并连年入选《国家先进污染防治示范技术名录》,得到业界高度认可。

(5)环境噪声与振动控制技术标准体系建设方兴未艾

我国已经颁发的数十项有关噪声控制设备的测量方法、评价标准和应用规范,已经发挥了作用;噪声与振动控制设备的专业质量检测机构也已通过国家相关部门认证,为噪声与振动控制设备的质量控制和产品认证创造了条件。

结合近年来的工程实践,对现行环境噪声与振动控制标准、评价方法和技术规范等所暴露出的问题也引起普遍的反思与争论,行业内的有识之士和有关部门正在积极推进相关问题的深入研究和探索修编工作,环保部评估中心曾于2012年完成开展轨道交通隔振措施隔振效能专题研究,近期又连续主持召开了全国性的轨道交通环境振动研讨会和第一届全国环境影响评价研讨会,继续广泛关注与深度探讨轨道交通环境振动控制领域热点问题和技术动态。为了适应城市轨道交通建设项目评审下放到地方后的新局面,环保部评估中心还组织相关专家编制了《城市轨道交通建设项目环境影响技术评估要点》等指导性文件。环保部评估中心目前正在牵头编纂《环境噪声影响预测方法及应用》技术手册。

(6)电力行业噪声控制研究以点带面

在电力建设方面,国家电网和南方电网对于噪声控制的问题都非常重视,在特高压输电领域,已基本实现了噪声控制设计从项目初阶段同步介入,换流站噪声控制设计实现了专业化、系统化和部分标准化;在高压输电领域,重点城市的市内110kV及以下变电站,基本全部改为户内站形式,噪声问题得到了有效解决。目前电力行业噪声控制的重点集中在220kV敞开式变电站,国家电网陆续展开了相关研究课题,在变电站内的辅助降噪措施和线路的噪声控制研究方面都取得了进展。

在输变电方面,对换流站开展了大量总体布局降噪研究和工程实践,普遍采用计算机仿真分析等先进技术,研究了大型换流站内的主要噪声源设备的噪声产生机理、噪声辐射特性和传播规律,对复杂声场的叠加和指向性影响进行了分离修正,并结合理论分析和大量实测数据建立了大型换流站主要设备噪声源强的声功率频谱数据库,为大型换流站的噪声预测评估开辟了有效途径。对换流站内平波电抗器、换流变压器、交流滤波器场和阀冷设备等主要声源设备,因地制宜分别开展了多项噪声治理的专题研究和工程实践。包括在多个换流站实际降噪治理早期工程中,对平波电抗器、换流变压器,采用全封闭、半封闭、声屏障结合通风消声器以及附加局部吸声处理的隔声消声综合治理模式;以及后期采用的“BOX-IN”模式、WELL模式以及将换流变压器单体进行模块化隔声消声新型移动式模式,可以最大限度地方便单组换流变压器的快速投退更换;部分电抗器厂家和科研院所则开展了低噪声电抗器暨空心电感线圈一体化专用隔声罩产品的研发,推出了多种适用技术和低噪声新产品,在工程应用过程中发挥了重要作用。对换流站内部不同噪声源的总体布局进行优化研究与工程实践,例如将阀厅暨换流变压器等配套设备的布置由阀厅一字型排列改为阀厅面对面排列等,以便充分利用噪声的指向性和隔声降噪措施获得事半功倍的降噪效果;在特高压系统换流站设计中对核心设备降噪进行深入优化,例如将电容器塔架竖向“腰斩”改为低空布局,为隔声降噪创造了有利条件。按照计算机仿真噪声预测系统所包含的主要功能模块,探讨了各系统功能的深入开发及协同优化,针对换流站加入了噪声分解等一些实用功能,提高了软件的实用性;并对软件的容错性和专家系统等相关内容进行了探讨和研究;在此基础上,利用软件辅助预测分析功能,落实优化各项综合降噪措施:充分利用站址周围地形、地物等天然屏障合理选择站址,将换流站内产生噪声的主要设备布置在站区中心且面向无环境敏感点区域;将换流变压器和交流滤波器组分开布置,防止两种噪声源声级的相互叠加;将交流滤波器场远离村庄和居民点布置,在交流滤波器场与村庄和居民点方向的中间布置交流配电装置或备品备件库等建筑物,加大噪声源与敏感点之间的距离的同时衰减交流滤波场对村庄和居民敏感点的影响;充分利用换流变压器两侧的防火墙和阀厅墙体对声波的阻碍作用,尽可能采用高低端阀厅面对面、低端阀厅背靠背的布置,将换流变压器的噪声主要集中在运输安装广场,适当抵消、分散部分噪声的传播。

在燃机电厂噪声控制中,深圳中雅机电实业公司率先采用在燃机进风口加装阵列式消声器的技术方案,成功打破了外国厂商禁止在燃机进风口消声降噪的技术禁区。空冷平台噪声治理也是近年来行业研讨热点,已有多项专题研究和不同方案的技术对策逐步赴诸工程实践。

(7)声学测试仪器研发走上“康庄大道”

以杭州爱华仪器有限公司、北京声望声电技术有限公司为代表的声学仪器生产企业,为了满足环境监测的需要,打破进口仪器在国内市场的垄断局面,在深入分析并借鉴国外现有技术的基础上进行再创新,开发出符合我国国情的数字化智能环境噪声自动监测系统。通过采用数字信号处理技术和以AM处理器为中心的数据分析单元,不仅可以监测与分析环境噪声的性质和特征,判断噪声的来源,而且可以按精密法测量和计算机场噪声的感觉噪声级和有效感觉噪声级。通过无线或网络传输,实现系统自动校准,远程数据遥测及噪声污染源的在线监测。

(8)对《声环境质量标准》实施情况开展评估

《声环境质量标准》(GB3096-2008)是为贯彻《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,防治噪声污染,保障城乡居民正常生活、工作和学习的声环境质量而制定的。标准规定了五类声环境功能区的环境噪声限值及测量方法,适用于声环境质量管理与评价。标准实施4年来,我国大部分城市的声环境质量管理仍存在功能区达标率低、投诉率居高不下、居民满意度低等很多问题。为了贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发〔2011〕35号)以及《国家环境保护“十二五”规划》(国发〔2011〕42号)两项文件的有关精神,国家环境保护部科技标准司于2012年下达了《声环境质量标准》评估计划。对《声环境质量标准》实施后的社会效益、执行情况、实施效果、实施成本及标准自身专业技术性问题进行评估十分必要。评估有助于发现标准实施以来声环境质量管理和评价过程中存在的问题及原因,全面了解《声环境质量标准》实施情况,完善标准相关内容,对提高标准实施效果和环境噪声管理水平具有重要意义。

评估工作由北京市劳动保护科学研究所承担,为了全面广泛地开展评估工作,北京市劳动保护科学研究所成立了《声环境质量标准》评估工作组,工作组成员主要由北京市劳动保护科学研究所噪声控制、环境影响评价、检测等方面的专家组成,同时邀请了标准起草单位(中国环境科学研究院和北京市环境保护监测中心)的有关人员以及中国环境保护监测总站、中科院声学研究所等单位的有关专家作为顾问参加评估工作。评估工作组按专家意见修改完善了评估工作方案,根据评估工作方案,评估工作组展开了相关工作,在总结工作成果,咨询专家意见的基础上,完成了《声环境质量标准》评估报告。

1.4 2013年市场特点分析及重要动态

2013年噪声与振动控制行业市场特点是:工程技术难度不断提升与工程低价中标的白热化竞争并存。

近年来,部分重点工程的装机容量和设计布局日益提升到临近行业的专业技术极限,噪声与振动控制的技术难度和技术风险有所提升,传统经验公式已难以提供足够的技术支撑,工程设计越来越依赖于声学和热力学方面的计算机仿真技术的预测分析,对从业单位的综合技术实力也提出了更高要求。这在客观上促进了噪声控制行业技术水平的整合与提升。部分企业开始重视技术更新与横向交流,通过各种技术、设备引进和升级改造,技术实力和装备水平也在不断提升。

另一方面,随着常规项目噪声与振动控制技术的日益普及、建设项目噪声与振动控制工程底价的日益透明,更多的甲方在工程招标中采取低价中标的原则,促使噪声与振动控制行业内外的价格拼争进入白热化状态。但从环保工程的长效经济性、可靠性分析比较,这样的低价中标运作模式弊大于利。

随着国家新一轮宏观调控政策的逐步落实,目前和未来的一段时间内,行业热点仍是集中在铁路、公路和城市轨道交通领域以及电力行业的噪声控制配套工程。

2012年7月,国务院出台了《“十二五”综合交通运输体系规划》,部署近期建成一批重大铁路项目,适时开工一批急需必需项目;在随后发布的《高端装备“十二五”发展规划》中也明确提出要满足铁路快速客运网络、大运量货运通道和城市轨道交通建设。2014年铁路固定资产投资总额增至8000亿元以上,直逼历史高点的专项拉动举世瞩目;城市轨道交通也迎来了空前的发展建设高潮,国家发改委集中批复了31个城市轨道交通建设项目,所有项目建设的总投资将超过8000亿元。据不完全统计,到2020年,我国规划地铁项目176个,规划里程6200公里。随着近年来城市轨道交通建设的持续高速发展,其配套的噪声与振动控制工程也成为行业增长的首要热点。

近年来我国的城市轨道交通隔振降噪技术领域,在技术集成度、成熟度以及产品的标准化、系列化、自动化、机械化、规模化方面,都取得了长足的进步,填补了大量技术空白。轨道交通噪声与振动控制领域的市场份额也产生了“井喷式”增长。

1.5 主要(骨干)企业发展情况

目前,行业内专业从事噪声控制工程与装备制造的主要(骨干)企业有北京绿创声学工程股份有限公司、四川正升环保科技有限公司(四川正升声学科技有限公司)、深圳中雅机电实业有限公司、北京九州一轨隔振技术有限公司、上海申华声学装备有限公司、上海新华净环保工程有限公司、北京万讯达声学设备有限公司、福建天盛恒达声学材料科技有限公司、杭州爱华仪器有限公司、上海青浦环新减振器厂等。其中年产值逾亿元的企业接近15家,主营业务收入超过2000万元规模以上的企业超过60家。

行业骨干企业普遍经历了多年来噪声与振动控制工程实践的磨砺和考验,大都有较高的技术实力和装备水平,也具备丰富的工程业绩及实践经验。其中部分骨干企业还积极开展了自备声学实验室、消声器检测台架等基础科研条件的建设,有力推进了全行业的技术进步。

1.6 行业企业的国内外竞争力状况

我国噪声与振动控制行业的技术水平与发达国家基本相当,如吸声材料和吸声结构、隔声材料和隔声结构、消声器、隔振器及阻尼材料等常规产品与材料,无论理论研究、产品研发还是工程技术应用,都位居世界前列,尤其在微穿孔板吸声材料吸声结构、微穿孔板消声器、小孔喷注高压排气消声器的研究方面,我国还领先于其他国家。

另外,我国的劳动力成本比发达国家低,因此,我国的噪声控制产品(或工程)在价格上具有较强的市场竞争力。这些都是我国噪声控制产业的优势所在。

2 行业发展存在的主要问题

(1)科研设计方面

由于国内近年来在噪声与振动控制领域,基础理论研究和深层次技术研究开发投入的力度下降,“十五”期间虽然取得了100多项科研成果,但同一水平的重复研究居多,真正具有高科技含量、拥有自主知识产权的科研成果很少,造成我国噪声与振动控制研究水平与发达国家的差距有加大的趋势,主要是在噪声与振动源分析预测技术、噪声与振动设备计算机辅助设计技术、噪声与振动设备计算机辅助制造技术、高速运输系统噪声与振动控制设备研究、新材料研究开发等方面。

(2)规范化设计文件制订方面

噪声与振动控制规范化设计文件的制订,对噪声与振动控制领域的发展具有重要作用。建立完整的设计规范体系,作为在噪声与振动控制工程设计,产品制作中的指导性文件,是噪声与振动控制产业健康有序发展的重要保证。发达国家制订的设计规范涉及面广,而且很细,工程中遇到的问题都可以在规范化设计文件中找到依据。这些指导性技术文件包括:《低噪声机器设计导则》、《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》、《低噪声工作场所设计导则》、《建筑施工噪声控制导则》等。近年来,我国开始着手进行相关设计文件的制定,但与发达国家还存在较大差距。

(3)工程设计方面

发达国家拥有强大的技术储备,在工程设计中,他们应用本国的声源与振源数据库,应用噪声与振动传播规律的计算软件,采用CAD软件设计系统进行优化设计,因而可以以最小的投资,达到最优的减振降噪目的。而我国的噪声与振动控制专家从技术上能够承接各种类型的噪声与振动控制工程的设计,但在设计手段与方法上与发达国家存在很大差距,故工程设计工作的效率和精度相对偏低。

(4)产品质量和生产规模方面

我国的大多数噪声控制产品和工程的性能和质量明显不如发达国家的同类产品,这主要受限于我国噪声与振动控制产品制造业的生产规模、加工能力和企业整体素质。我国现有的400多家噪声与振动控制设备生产厂,大部分为乡镇企业和集体所有制的企业,产业规模不大,年营业额不足1000万元的企业占70%,这些厂家大多生产工艺装备落后、缺少专用生产工具和设备,有些加工环节只能靠手工完成,基本不具备规模化生产能力,也不具备非标准化设备的加工能力和设备安装能力。大多数企业没有必要的噪声与振动控制产品质量检测手段,导致生产的产品加工粗糙,外观不美,存在较大的质量问题。

(5)市场环境方面

目前,国内的噪声与振动控制产业市场可以说是“被动市场”,一些单位投资降噪是被动的,是为应付环保检查和老百姓投诉,因此技术要求(标准)普遍低于发达国家;大多数噪声控制产品和工程的性能和质量也明显不如发达国家,很多噪声控制产品(工程)停留在“能对付就行”,导致没有高质量高水平要求。此外,国内的经济环境尚存在缺陷,产品(工程)的性能和质量不是赢得市场竞争的主要指标,这也是造成噪声控制产品粗制滥造的重要因素。国内部分企业的不良作为,也直接影响了我国噪声控制产业在全球化市场竞争中的竞争力。

以交通噪声控制专业为例,对于国内的公路和轨道交通的噪声与振动控制,制约其发挥功效的原因如下:

1)从交通噪声控制工程设计的角度看:对交通噪声的污染影响范围缺乏准确有效的预测手段是影响交通噪声控制工程设计的重要因素。造成现状的原因包括两个方面,一是声源方面:国内对于不同道路车辆混入率、平均车速等缺乏系统有效的研究,交通噪声预测分析的准确性较差。欧美国家均指定权威的研究机构,确立交通噪声声源模型(美国联邦公路局(FHWA)模型、德国RLS90模型、英国交通部CRTN模型),而我国尚无缺乏相关的权威模型。二是工程设计方面:缺乏对工程设计有实际指导意义的设计标准和手册。

2)从交通噪声控制技术的角度看:国内对于各种降噪措施的适用范围、经济性等缺乏系统的研究,使用的随意性较大。另外,交通噪声控制技术比较单调,在生态化、景观化方面考虑较少。

3)从验收和监测角度看:公路交通降噪措施的验收、监测方法和手段欠缺,造成大量降噪措施的效果难以达到国家声环境标准的要求。

3 解决对策及建议

(1)加强立法,加大执法力度

环保产业是一个法规和政策引导型企业,这是环保产业区别于其他产业的一个突出特点。纵观世界各国环境保护的历史可以看到,环境保护法规越健全,环境标准与环境执法越严格的国家,环保产业就越发达,在国际市场中占优势的环保技术就越多,市场占有量也就越大。因此,应进一步加强我国噪声与振动污染控制领域的立法,完善和健全该领域的标准、法规体系建设,尽快与国际接轨。另外在管理层面,还应进一步加大执法力度。

(2)制定实施各类噪声与振动控制工程设计规范

在等效采用国际标准的基础上,根据我国国情制定有关噪声与振动控制导则规范,将噪声与振动治理中基本的、通用的技术要求,贯穿工程的设计、施工、验收、运行的全过程。使噪声与振动治理工程规范化、合理化、法制化是非常必要的,不仅可以规范行业竞争行为,使噪声治理措施更合理,产品质量更优,工程造价降低,节约资源,还可以促进企业技术进步,提升整个治理行业的水平。

(3)遵循节能减排的科学发展观,促进低碳经济的“源强降噪”

建设资源节约型和环境友好型社会主要是向“绿色经济”、“低碳经济”转型。环保部正在推进实施低碳产品认证,以紧跟国际低碳经济潮流。覆盖全国的工业产品,要以工业污染全防全控和环境风险防范作为防护重点,促进国家产业和产品结构升级以及技术进步。倡导噪声与振动控制应从设备源头做起的原则,强调“源强降噪”是促进节能降耗的最佳技术路线。

(4)加强我国噪声与振动污染控制领域的技术储备与技术创新

加强我国在噪声与振动控制领域基础研究和具有前瞻性的创新技术研究等深层次研究的开发力度;在积极推动对引进技术消化吸收的基础上,坚持自主创新,大力开展自主知识产权的技术创新和新产品研发,不断推动企业的技术进步;建立我国噪声与振动污染源数据库;通过引进和合作,开发适合我国国情的噪声与振动传递规律计算软件和CAD优化设计软件系统,提高我国产品开发与工程设计的档次和水平;注重现代新技术(如:计算机技术、数字技术、有源控制技术等)在噪声与振动控制中的应用,开发出科技含量高、拥有自主知识产权的噪声控制产品,使我国噪声与振动控制产业在技术层面得到提升,加强行业产品在国际市场中的竞争力。

(5)支持骨干企业发展,推动中小企业重组和横向联合

在目前较为严峻的价格竞争和技术比拼的市场格局下,行业骨干企业普遍面临流动资金和技术实力的双重压力。因此亟需在国家系列环保政策以及市场需求的共同作用下,努力协调行业企业在生产经营、技术合作和生产竞争中出现的问题,创造同行企业间良性竞争的氛围和客观条件;在“绿色信贷”和技术培训、产品认证等方面全力支持骨干企业的发展,重点扶持一批在噪声与振动污染控制领域有一定基础的骨干企业,在加工设备和技术力量的配备上加大对他们的支持力度,在政策上予以倾斜,努力促进大型集团公司的建立和发展;同时也要关心中小企业的成长,积极推动中小企业的技术进步;对那些技术力量薄弱的加工企业进行整合,或横向联合与重组,通过联合起来成立大的企业集团,或合并到其他企业中去,改变我国目前噪声与振动污染控制企业小而散的状况,引导企业和市场向标准化、规模化、专业化、多元化方向发展,不断提高噪声与振动控制企业的整体素质,树立企业整体形象,提高本行业在国际市场中的竞争能力。

4 行业发展展望

4.1 行业投资环境及企业经营发展

鉴于噪声与振动控制在整个环境保护事业中的重要行业地位和良好的发展空间,结合区域投资环境和产业投资环境在内的各种自然、技术、经济和社会因素的整合分析,部分权威专业投资机构近年来一直将噪声与振动控制行业作为投资关注热点,并已陆续与部分骨干企业进行了深度接触。北京绿创声学工程股份有限公司等部分企业也在积极努力进行创业板上市尝试。

可以肯定地说:随着各级政府、各有关部委对环境保护工作的日益重视和环境噪声与振动控制技术政策的深入执行,环境噪声与振动控制行业的发展环境和投资环境必将得到进一步甚至是大跨步的改善,战略投资对环境噪声与振动控制行业保有充分、坚定的信心。

4.2 行业发展展望

目前,我国噪声与振动控制行业的技术和市场热点仍旧集中在铁路、公路与轨道交通运输业噪声与振动控制,电力行业发电厂与输变电系统噪声与振动控制,冶金、化工与建材行业等大规模建设项目的噪声与振动控制,城市环境噪声在线监测与声地图技术,建筑声学处理与噪声控制以及新型声学材料的研究开发等方面。尤其是发电厂与输变电系统隔声降噪综合治理工程、轨道交通声屏障工程技术和城市轨道交通隔振降噪技术领域,都将延续可持续增长的态势。

企业经营发展将更多地向规模化、集约化、标准化、专业化与社会化并重的方向发展。噪声与振动控制工程技术体系应力争保有:合理的设计施工周期、先进的专业技术理念、客观的工程价格空间和充分的环保专业权限。

预计2014年全国从事噪声与振动控制相关产业和工程技术服务的专业企业数量仍将维持在500家左右、从业总人数超过2万人的规模。预计行业总产值将超过180亿元,比上年同期增长约12.5%。

Development Report on China Noise and Libration Control Industry in 2013

(Noise and Libration Control Committee of CAEPI, Beijing 100037, China)

The paper sums up the development environment of China noise and libration control industry in 2012 and industry production and management; expatiates the total technical progress of the industry, development and application of the new technologies, industry market characteristics and important developments; analyzes the development of the industry main key enterprises and the competitive power status of the industry abroad and at home; puts forward the resolving countermeasures and suggestions and makes prospect on the industry development based on the main problems existed in the industry development.

noise; libration; control; market; key enterprises; industry development

X324

A

1006-5377(2014)12-0025-11

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