空調室外機組噪聲治理
本方案的治理對象—空調機室外機組,位于北京市農展館東南側邊界地帶,由于其在運轉過程中會產生一定的噪聲,并存在超標現象,對南側區域的聲環境產生了一定的影響,危害了南側周圍居住辦公人群的正常生活及工作。本著以人為本,共建和諧社會的原則及客戶需要經現場勘查針對這一噪聲源的特點設計方案如下,以供客戶參考。
空調機組南側為某部隊醫院,北側為農展館藏品樓,其余兩側為農展館屬建筑。其中尤其以南側的醫院受空調機組噪聲影響最為突出。
機組噪聲特點分析及方案制定原則
噪聲特點分析
空調機組噪聲是空調系統運轉時發出的噪聲,尤其是一些比較大型的空調機組其在運轉過程中產生的噪聲貢獻值存在一定的超標。
空調機組的噪聲主要是內部風機產生的噪聲和氣流在管道及空調進出風口的摩擦撞擊產生的噪聲。其中風機噪聲葉片旋轉時撞擊周圍空氣而產生的有調噪聲和有渦流引起的無規噪聲。風機噪聲在低風速時是管壁隔聲不良造成串聲,在高風速時是風機噪聲引起管壁振動而輻射的噪聲,還有因管內氣流擾動引起管壁共振而產生的噪聲。另外電機在高速運轉時會伴隨著機械振動產生的噪聲及電磁噪聲。其中電磁噪聲是在定子、轉子之間的氣隙存在電磁力作用,而且具有旋轉式脈動的動力波特性,其電磁力使定子鐵芯磁軛伸縮產生振動變形,電磁噪聲的大小與電機功率、極數相關密切,大功率電機的電磁噪聲占相當的成份,其頻率范圍在100—400Hz。這些噪聲是以中低頻為主的寬頻噪聲。
方案制定原則
滿足國家相關標準規定。
降噪設備安裝后不影響空調機組的運行并充分考慮周邊環境因素合理利用空間。
降噪設備性能可靠,結構設計合理,使用壽命長,外觀與整體建筑環境相協調。
結構抗風堅固耐用。
在保證上述4點的情況下,充分考慮方案設計的經濟實用性。
方案設計
空間結構設計:考慮到空調機組的噪聲多以中低頻為主,單純的采用隔聲屏式的結構在實際治理中效果有限,采用隔聲效果更好的罩體式結構。罩體總高度5.5m寬8.7m長14m,其中頂部消聲器高度為2m,罩體內頂與空調機組建留有0.8m的空間方便設備頂部的維修。罩體與空調機組南側原墻結合共同組成罩體南側的隔聲結構,充分利用現場建筑條件。罩體內部留有足夠的空間,這樣不僅保證內部有一定人員活動范圍的且能更好的達到噪聲治理效果。
材料選擇
(1)吸聲材料:選擇目前市場上性價比適中的離心玻璃絲棉板,作為纖維性材料可能會對環境有影響所以在工廠生產時做一定的防范處理,用玻璃絲布包裹這樣既不影響其吸聲性能。
離心玻璃棉板的吸聲性能基本遵循“質量定律”,隨著厚度的增加而增加,但是考慮到其實際情況及合理控制工程成本本方案采用的厚度為100mm(含金屬內板、外板及阻尼層厚度)。
(2)外板及內板選擇:考慮到板材的實用性,加工和安裝方便本方案設計的罩體的外板及內板均采用鍍鋅鋼板,罩體內壁板及消聲器內壁板均采用金屬穿孔板,穿孔率28%以保證其吸聲性能。表面并做必要的防腐處理。外板為鍍鋅鋼板鋼板內側加裝隔聲阻尼層。
(3)鋼結構材料選擇:主要的框架主要材料為方鋼,框架主要的鏈接方式為焊接,部分采用螺栓鏈接。
通風設計
空調機組的循環制冷是需要有一定的通風換氣散熱要求的,所以需在罩體上加裝進排風消聲器。在罩體的—面加裝進風消聲器并在頂部安裝排風消聲器,保證這個空調機組的排風散熱不受影響。消聲器內消聲片采用統一角度的傾斜式安裝,這樣的設計能更充分的利用消聲片有限的面積,提高吸聲效果的同時也能減少材料的使用控制經濟成本。其中進風消聲器的阻性吸聲段長1m,有效吸聲長度為1.05m,排風消聲器的阻性吸聲段長2m,有效吸聲長度為2.2m。排風消聲片的流阻為27%,根據空調機組的流量(54m³/s和33.2m³/s)計算出消聲片間的空氣流速最高約為5.1m/s,是基本滿足空調機組使用要求的。
考慮到機組的西北側管道結構復雜且在這個方向上向四周散射的噪聲對周邊環境影響有限,且西側原建有混凝土高墻對噪聲的散射有一定遮擋作用,所以在罩體這個位置設計為開放式結構,同時也能保證這個空調機組的排風換氣需要。
隔聲設計
在降噪工程中隔聲往往都是重中之重,這是整個方案設計,整個降噪工程的關鍵所在。由于本空調機組周圍的環境比較復雜,且其管道搭設比較復雜與空調機組相鄰的原建墻距離比較近,為了整個隔聲的方便及方案上述內容中提及的空間設計需要,隔聲設計充分利用原建墻的位置于原建墻構成組合式的隔聲結構。罩體與原建墻,罩體各個面間的連接縫隙處做必要的密封處理,避免縫隙處有漏聲現象。隔聲檢修門與罩體連接位置加裝必要的密封膠條。
本方案所用的隔聲復合板(由鍍鋅金屬外板、阻尼層、吸聲材料、玻璃絲布,金屬穿孔板)100mm理論隔聲量≥30dB(A),通風消聲器的理論隔聲量也≥30dB(A),考慮到整個罩體的面積比較大,另外整體結構復雜并在一側設有有開口,我們通過以往類似的噪聲治理經驗分析整個罩體的隔聲量大約為25dB(A)(非直對開口方向)是基本能達到整體的降噪目的的。
工程最終目標
經采取上述治理措施后,農展館空調機組周邊環境噪聲能滿足《聲環境質量標準GB3096——2008》中規定的1類標準即晝間55dB(A)夜間45dB(A)的規定,為周邊創造一個寧靜祥和的生活環境,體現現代文明以人為本的和諧發展理念。
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