文_江騰武 華電重工股份有限公司
某樓宇分布式能源站坐落在南方某一線城市中軸線南端,所在地區(qū)聲環(huán)境屬居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū),本工程主要設(shè)備為3套燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組,與之對應(yīng)的余熱利用設(shè)備為3套煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組,冷負(fù)荷調(diào)峰為15臺三級壓縮離心式冷水機(jī)組,屋頂安裝有冷卻塔群。本工程的主要作用是供應(yīng)該項目周邊中央商務(wù)區(qū)冷熱及電力需求。由建設(shè)方提供及現(xiàn)場測試結(jié)果顯示該項目的噪聲源普遍具有聲壓級高、低頻突出的特點(diǎn),若不采取噪聲治理將會影響周邊居民生活及日常辦公。
本項目主要運(yùn)行設(shè)備噪聲源包括:內(nèi)燃發(fā)電機(jī)、溴化鋰機(jī)組、離心冷水機(jī)組、機(jī)力通風(fēng)冷卻塔、變壓器、各類管道及泵等設(shè)備, 主要噪聲源設(shè)備噪聲值見表1。
表1 主要噪聲源設(shè)備噪聲值
本項目的噪聲源設(shè)備很多,聲源情況比較復(fù)雜。根據(jù)樓宇分布式能源站的功能區(qū)域劃分,可以將噪聲源分為:①發(fā)電設(shè)備區(qū)域;②機(jī)力通風(fēng)冷卻塔區(qū)域;③溴化鋰機(jī)組區(qū)域;④變壓器區(qū)域;⑤輔助設(shè)備區(qū)域。
該區(qū)域的噪聲主要為:內(nèi)燃機(jī)本體噪聲、內(nèi)燃機(jī)輔機(jī)噪聲、風(fēng)機(jī)噪聲等。
燃機(jī)發(fā)電機(jī)組燃用液化天然氣(LNG),其機(jī)組噪聲源包括:內(nèi)燃發(fā)電機(jī)本體噪聲、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)進(jìn)排風(fēng)口噪聲。
內(nèi)燃發(fā)電機(jī)通常由三部分噪聲構(gòu)成:氣體動力性噪聲、發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械性噪聲、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電磁噪聲。其本體噪聲以中高頻為主,發(fā)電機(jī)本體噪聲聲功率級未安裝罩殼時最高可達(dá)130dB(A),內(nèi)燃發(fā)電機(jī)房間內(nèi)的聲壓級高達(dá)115dB(A)。汽機(jī)的本體噪聲比較大,一般可達(dá)到110dB(A)以上,設(shè)備廠家通常都配套有隔聲罩,加裝隔聲罩后,罩外1m處噪聲<85dB(A)。
本區(qū)域設(shè)備噪聲聲級均較高,各聲源通過廠房墻體、門、窗及通風(fēng)口等部位向外輻射噪聲。廠房內(nèi)聲源會通過多種途徑向外傳播:如通過墻體透聲,或通過門、窗、進(jìn)、排風(fēng)口、縫隙向外傳播,對周邊廠界和敏感點(diǎn)產(chǎn)生一定的影響。
機(jī)力通風(fēng)冷卻塔噪聲主要來自以下4部分:
①排風(fēng)筒內(nèi)部軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動力性噪聲:此處噪聲分由兩部分組成:進(jìn)風(fēng)口噪聲及排風(fēng)口噪聲,其中排風(fēng)口噪聲通過頂部風(fēng)口直接向外傳播,進(jìn)風(fēng)口噪聲則透過填料層向下傳播,并最終通過進(jìn)風(fēng)口向外傳播。
②淋水噪聲:該處噪聲由水的勢能通過撞擊機(jī)力通風(fēng)冷卻塔中的填料和集水池所產(chǎn)生。
③機(jī)械型噪聲主要為:電機(jī)及傳動部件產(chǎn)生。
④固體傳聲噪聲主要由風(fēng)機(jī)、電機(jī)及減速機(jī)等轉(zhuǎn)動設(shè)備引起塔壁及上部平臺振動產(chǎn)生。
機(jī)力塔風(fēng)機(jī)的電機(jī)噪聲和風(fēng)機(jī)進(jìn)、排風(fēng)口噪聲頻譜特點(diǎn)是中低頻突出,其中排風(fēng)口處噪聲低頻聲壓級更高。當(dāng)風(fēng)機(jī)開啟時,風(fēng)機(jī)噪聲其中一部分透過冷卻塔填料層后通過進(jìn)風(fēng)口反向傳播,因此進(jìn)風(fēng)口處噪聲中低頻部分同樣突出。
本項目溴化鋰機(jī)組及其配套輔機(jī),根據(jù)現(xiàn)有平面布置圖,這類設(shè)備均布置在同一個廠房內(nèi)。其中溴化鋰機(jī)組噪聲聲級較高,通??蛇_(dá)80dB(A)左右。
變壓器的電磁噪聲是一個由基頻和一系列諧頻組成的單調(diào)噪聲,低頻成分突出,且有明顯的峰值。由于低頻噪聲的繞射和穿透能力強(qiáng),且空氣吸收非常小,因此衰減很慢。變壓器噪聲主要為中低頻噪聲,低頻衰減慢,較難處理。
本項目輔助設(shè)備區(qū)域包括廠區(qū)內(nèi)的泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備,本區(qū)域的設(shè)備均是室內(nèi)布置,因此設(shè)備產(chǎn)生的噪聲主要是兩種渠道,分別為通過建筑物墻體透聲和門窗及通風(fēng)系統(tǒng)的漏聲向外傳播。
本項目主廠房主體采用鋼混框架結(jié)構(gòu),墻體均為加氣混凝土砌塊結(jié)構(gòu),主廠房墻體為磚砌體結(jié)構(gòu)可以滿足降噪要求,主廠房可開啟窗為雙道雙層玻璃普通窗,固定窗部分采用隔聲窗、部分外門采用隔聲門、主廠房墻體處暖通口處設(shè)置通風(fēng)消聲器。
主廠房墻體為磚砌體結(jié)構(gòu)可以滿足降噪要求,因此無需增加墻體的隔聲量,但東側(cè)機(jī)房墻體為空心磚墻,隔聲量較小。另外通風(fēng)口及廠房門窗的隔聲性能是廠房的薄弱點(diǎn),噪聲會透過暖通洞口及孔洞縫隙傳至室外,因此門、窗、通風(fēng)散熱風(fēng)口是噪聲從室內(nèi)傳至室外的主要途徑,主要針對部分墻體、廠房門、窗的隔聲性能加強(qiáng)及通風(fēng)散熱風(fēng)口進(jìn)行消聲處理和孔洞縫隙的隔聲封堵,其中消聲措施是本項目中的主要降噪措施。
能源站房噪聲控制的重點(diǎn)應(yīng)是其對地上其它樓層室內(nèi)聲環(huán)境的影響,因此噪聲控制設(shè)計應(yīng)高度重視“固體傳聲”。
因主廠房下部東側(cè)墻體為卸爆墻,其墻體厚度及隔聲量有限,不能滿足降噪設(shè)計要求,故在主機(jī)房東側(cè)墻體內(nèi)側(cè)依附原有內(nèi)墻加裝輔助龍骨在此結(jié)構(gòu)上加裝吸隔聲墻體,并能緩解室內(nèi)混響聲,提高該處空心磚墻的隔聲性能。
在暖通口軸流風(fēng)機(jī)外設(shè)置有效的片式進(jìn)風(fēng)消聲裝置,并在消聲器外安裝防雨百葉窗,設(shè)計進(jìn)風(fēng)消聲器的消聲量需大于20dB(A),為保證建筑外立面整體美觀,消聲器均設(shè)置在廠房內(nèi)側(cè)。
燃機(jī)布置在廠房內(nèi),燃機(jī)的進(jìn)氣及排氣均管道與室外連接,因此在燃機(jī)進(jìn)排風(fēng)口管道端口處設(shè)置低阻力的片式進(jìn)風(fēng)消聲裝置,消聲裝置外安裝防雨百葉窗,設(shè)計進(jìn)排風(fēng)消聲裝置的消聲量不低于30dB(A),且滿足燃機(jī)廠的阻力要求。
廠房內(nèi)部分門窗采用隔聲門和隔聲窗,計權(quán)隔聲量RW≥35d。
對房體內(nèi)的高噪聲管道(包含穿墻的管道及線纜)做隔聲包裹處理,隔聲包裹處理方法主要為用隔聲套管,采用阻尼材料對開口處進(jìn)行細(xì)致的填補(bǔ),外面再使用防火膠做防水、防火處理,防止漏聲。
本項目控制室、交接班室位于13.5~17.5m處,內(nèi)部設(shè)計隔墻,控制室與鄰空調(diào)機(jī)房相連,交接班室與電子設(shè)備間相連,為改善室內(nèi)聲環(huán)境,必須做好控制室和交接班室的吸聲措施。因此在其隔墻內(nèi)加裝輔助龍骨,在龍骨上安裝吸聲墻體,以改善控制室及交接班室的室內(nèi)聲環(huán)境,吸隔聲墻體:RW≥30dB,NRC≥0.80。
本項目整體能源站分為兩棟貼臨的地上建筑:能源站主體廠房區(qū)域建筑為二層建筑,建筑高度為22.0m,分兩層布置。電氣及控制辦公區(qū)域分十一層布置,建筑高度為60.0m。由于本項目需要冷卻塔臺數(shù)多,且布置非常密集,39臺1000m3的冷卻塔均放置屋面上,其中22.0m層布置27臺,60.0m層布置12臺。22m高的屋面布置有9臺循環(huán)水泵。由于冷卻塔集中設(shè)置在屋頂,屋面空間有限,因此,僅在冷卻塔排風(fēng)口處設(shè)置排風(fēng)消聲裝置,在屋面沿女兒墻外檐設(shè)置吸隔聲聲屏障,循環(huán)水泵加裝隔聲間。
通過實施一系列降噪措施,項目順利通過環(huán)保驗收,隨著社會主義經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和進(jìn)步,人們對日常工作及生活中出現(xiàn)噪聲等污染問題的關(guān)注度逐年上升,噪聲不僅會影響到工作及生活質(zhì)量,嚴(yán)重的也會影響到身心健康,希望本文能對日后解決類似工程,優(yōu)化設(shè)計方案提供經(jīng)驗借鑒。