江西省電力公司設(shè)備層綜合噪聲治理方案
一、項目概述
江西省電力公司電力交易中心地下為滿足工作需要安裝有大型設(shè)備間,1號設(shè)備間內(nèi)有10臺冷凍水泵及2臺加壓水泵,2號設(shè)備間內(nèi)有4臺冷凍機,3號設(shè)備間內(nèi)有6臺冷凍水泵及4臺鍋爐等噪聲源設(shè)備,設(shè)備間設(shè)備機組運行時所產(chǎn)生的振動經(jīng)過墻體向上傳播,導(dǎo)致一層辦公間內(nèi)能很明顯的聽到“翁” “翁”低頻噪聲,超出國家標準要求,經(jīng)現(xiàn)場測量噪聲最大值為59.0dB超出國家標準14dB,為改善辦公人員工作環(huán)境,提高工作效率,公司領(lǐng)導(dǎo)對此特別重視,特邀我(南昌佳綠環(huán)保工程有限公司)對其進行噪聲治理,使1樓辦公區(qū)域聲環(huán)境晝間達到或優(yōu)于最新標準。
二、降噪目標
(1)、國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB 3096-93
(2)、民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范GBJ118—88
(3)、社會生活環(huán)境噪聲排放標準GB22337-2008
序號 |
噪聲控制點 |
達到效果 |
執(zhí)行標準 |
備注 |
1 |
室內(nèi)夜間 |
≤45dB(A) |
《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》 |
排除其他噪聲干擾,關(guān)閉門窗 |
倍頻帶聲壓級 |
1類區(qū)域晝間B類房標準 |
附《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》GB22337—2008
在2008年我國環(huán)境保護部發(fā)布的強制標準《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》GB22337-2008中規(guī)定聲環(huán)境按區(qū)域的使用功能特點和環(huán)境質(zhì)量要求,聲環(huán)境功能區(qū)分為以下五種類型:
結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值
在社會生活噪聲排放源位于噪聲敏感建筑物內(nèi)情況下,噪聲通過建筑物結(jié)構(gòu)傳播至噪聲敏感建筑物室內(nèi),噪聲敏感建筑物室內(nèi)等效聲級不得超過表2規(guī)定的限值。
表2結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值(等效聲級)
單位:dB(A)
房間類型
時段 噪聲敏感建 筑物所處生 環(huán)境功能區(qū) |
A類房間 |
B類房間 |
||
晝 間 |
夜 間 |
晝 間 |
夜 間 |
|
0 |
40 |
30 |
40 |
30 |
1 |
40 |
30 |
45 |
35 |
2、3、4 |
45 |
35 |
50 |
40 |
說明:A類房間是指以睡眠為主要目的,需要保證夜間安靜的房間,包括住宅臥室、醫(yī)院病房、賓館客房等。 B類房間是指主要在晝間使用,需要保證思考與精神集中、正常講話不被干擾的房間,包括學(xué)校教室、會議室、辦公室、住宅中臥室以外的其他房間等。 |
表3結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值(倍頻帶聲壓級) 單位:dB
噪聲敏感建筑所處聲環(huán)境功能區(qū)類別 |
時段 |
倍頻帶中心頻率/Hz 房間類型 |
室內(nèi)噪聲倍頻帶聲壓級限值 |
||||
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
|||
0 |
晝間 |
A、B類房間 |
76 |
59 |
48 |
39 |
34 |
夜間 |
A、B類房間 |
69 |
51 |
39 |
30 |
24 |
|
1 |
晝間 |
A類房間 |
76 |
59 |
48 |
39 |
34 |
B類房間 |
79 |
63 |
52 |
44 |
38 |
||
夜間 |
A類房間 |
69 |
51 |
39 |
30 |
24 |
|
B類房間 |
72 |
55 |
43 |
35 |
29 |
||
2、3、4 |
晝間 |
A類房間 |
79 |
63 |
52 |
44 |
38 |
B類房間 |
82 |
67 |
56 |
49 |
43 |
||
夜間 |
A類房間 |
72 |
55 |
43 |
35 |
29 |
|
B類房間 |
76 |
59 |
48 |
39 |
34 |
三、設(shè)計依據(jù)
(1)《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》 GB50018-2010
(2)《聲環(huán)境質(zhì)量標準》 GB3096-2008
(3)《聲屏障聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)范》 HJ/T90—2004
(4)《城市區(qū)域環(huán)境振動標準》 GB10070-1988
(5)《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》 GB22337-2008
(6)《國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 GB3096-93
(7)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB16-87(2001年版)
(8)業(yè)主所提供共的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場實際情況。
四、噪聲源分析
噪聲按傳播途徑一般可分為:振動固體性噪聲;空氣動力性噪聲。本次項目通過業(yè)主有關(guān)資料和實際工程經(jīng)驗知曉,影響一樓辦公區(qū)域聲環(huán)境超標的是振動固體性噪聲及空氣動力性噪聲的共同作用。
4.1水泵噪聲分析
1液體動力性噪聲
水泵工作時,連續(xù)出現(xiàn)動力壓強脈沖,從而激發(fā)泵體和管路系統(tǒng)的閥門、管道等部件振動,由此而輻射噪聲。
2泵的機械噪聲
由于泵體內(nèi)傳遞壓力的不平衡運動,形成部件間的沖撞力和磨擦力,從而引起結(jié)構(gòu)振動而發(fā)聲。
3閥門的噪聲
帶有節(jié)流或限壓作用的閥門,是液體傳輸管道中影響最大的噪聲源,而且這種噪聲順流向下可沿管道傳播很遠,且這種無規(guī)則的噪聲頻譜呈寬帶,它能激發(fā)閥門或管道中可動部件的固有振動,并通過這些部件作用于其它相鄰部件傳至管道表面,由此產(chǎn)生的噪聲類似金屬相撞產(chǎn)生的有調(diào)聲音。
4管道的噪聲
液壓系統(tǒng)的泵件噪聲和閥門噪聲主要沿管體傳播,并透過管道壁面輻射出去。
4.2冷凍機
冷凍機主要由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、管路等組成,其噪聲源主要有制冷壓縮機、管路等。
1制冷壓縮機
制冷壓縮機系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲主要由機械性噪聲、電磁噪聲和壓縮機產(chǎn)生的流體動力特性噪聲構(gòu)成,以及其他各種噪聲的耦合噪聲。 機械性噪聲:
機械性噪聲主要由摩擦、磨損以及機構(gòu)間的力傳遞不均勻產(chǎn)生的。轉(zhuǎn)子及其裝配件的不平衡:轉(zhuǎn)子嚙合、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動引起的沖擊噪聲;開啟式螺桿制冷壓縮機的電機與連軸器不對中引起的振動與噪聲;軸承振動與噪聲。機體外部包括機殼、支承結(jié)構(gòu)、底座的振動與噪聲。油分離器,蒸發(fā)器、冷卻系統(tǒng)的振動與噪聲。電機軸和軸承之間的相互作用形成電機的機械噪聲。在滑動軸承中會產(chǎn)生滑動粘滯作用,其會激勵壓縮機的其它部件產(chǎn)生高頻振動。
流體動力特性噪聲:
流體動力特性噪聲包括氣流噪聲和油流噪聲。氣流噪聲主要是吸、排氣噪聲,包括氣體進、出排氣腔及轉(zhuǎn)子槽基元容積時形成的渦流噪聲,排氣過程中回流和膨脹產(chǎn)生的噴流噪聲;氣流管道脈動及彎頭振動、噪聲;吸、排氣止回閥噪聲。油流噪聲包括:噴油噪聲;油流管道噪聲;油泵氣穴、困油噪聲等。 電磁噪聲:
電磁噪聲時電動機中特有的噪聲,其屬于機械性噪聲,在電動機中,電磁噪聲是由交變磁場對定、轉(zhuǎn)子作用,產(chǎn)生周期性的交變力引起的振動和噪聲。當電源電壓不穩(wěn)定時,最容易產(chǎn)生電磁振動和噪聲。
2管路
管路由閥門和管道等組成,液體在管路中流動時,會對管壁等有些碰撞,特別是管道彎頭、閥門處,碰撞來的更明顯,產(chǎn)生的噪聲也更大,噪聲通過管壁輻射。
4.3鍋爐噪聲
鍋爐工作時可能引發(fā)的噪聲主要包括以下幾種:
(1)熱交換噪聲:水在加熱過程中若局部汽化出現(xiàn)相變,使流動狀態(tài)發(fā)生振動性變化會引發(fā)熱交換噪聲。
(2)空氣動力性噪聲:當流動氣體(燃氣、空氣、煙氣)中出現(xiàn)渦流,壓力產(chǎn)生突變,流動切面或方向產(chǎn)生突變而引起氣流擾動(產(chǎn)生壓力波),均會產(chǎn)生空氣動力性噪聲。
(3)機械噪聲:它是由于固體振動產(chǎn)生的。在壁掛爐上,風(fēng)機轉(zhuǎn)動時葉輪、殼體都會產(chǎn)生振動并引發(fā)機械噪聲。
(4)燃燒噪聲:包括層流、紊流火焰噪聲與振蕩燃燒噪聲。
(5)熄火噪聲:這種現(xiàn)象出現(xiàn)在突然關(guān)閉燃氣閥,伴隨火焰熄滅而產(chǎn)生的噪聲,熄火噪聲可以當作燃氣量為零時的回火噪聲,是回火的特殊形式。
(6)回火噪聲:是火焰縮回火孔把燃燒器腔體內(nèi)的可燃混氣點燃引發(fā)的爆燃聲。
(7)點火噪聲:是由點火爆燃引起的。
(8)振動噪聲:是由于鍋爐內(nèi)部壓力傳遞不平衡,形成部件間的沖撞力和磨擦力,從而引起殼體結(jié)構(gòu)振動而發(fā)聲。
4.4總結(jié)以上3種機器噪聲特性,可以分為2大類噪聲分析既:振動固體性噪聲;空氣動力性噪聲。
1振動固體性噪聲
主要是冷凍機、水泵、鍋爐運行時,機組傳遞壓力不平衡引起的振動通過固定基礎(chǔ)、管道引起墻面、頂面共振振動,振動以墻體、天花板為振動介質(zhì)將振動能量傳遞到一樓辦公間,引起一樓辦公間地面、墻體振動從而產(chǎn)生噪聲影響一樓辦公區(qū)域的聲環(huán)境質(zhì)量,這種低頻噪聲具有傳播距離遠、衰減量小、對人體危害較大,對人體的神經(jīng)、消化、聽覺、內(nèi)分泌、心血管等系統(tǒng)具有較大的影響。
2空氣動力性噪聲
冷凍機組、水泵機組、鍋爐機組在機組運行時不可避免會產(chǎn)生機械性噪聲、管路的水流聲等通過機組殼體、管道等輻射出來,再通過空氣等介質(zhì)傳播到一樓辦公區(qū)域,故而影響辦公區(qū)域的聲環(huán)境質(zhì)量。
五、我們建議的降噪措施
針對江西省電力公司電力交易中心這樣的冷凍機房、水泵房、鍋爐房,我公司根據(jù)以往類似噪聲治理經(jīng)驗結(jié)合現(xiàn)場實際情況,及業(yè)主相關(guān)要求針對性的提出一下噪聲治理措施。
1、固體傳聲治理
冷凍機房減振處理:冷凍機,冷凍水泵、鍋爐機房內(nèi)全部的管道系統(tǒng)做低頻減振處理。
(1)、設(shè)備基礎(chǔ)的隔振
該項目冷凍機、水泵、鍋爐現(xiàn)在未進行任何減振措施,固不能有效阻斷噪聲的結(jié)構(gòu)傳遞。我們的措施根據(jù)冷凍機、水泵、鍋爐工作時產(chǎn)生的振動頻率、機組重量進行計算,選用特定的減振構(gòu)件,消減振動的傳遞,使大部分的能量在減振器上消耗,達到減振的目的;該減振構(gòu)件的隔振效率大于98﹪,低頻噪聲基本阻斷。由于現(xiàn)行位置管道已固定,必須根據(jù)水管的高度安裝減震器,以避免對原水泵較大改變。
(2)、管路隔振
機房內(nèi)所有管路進行懸空減振處理,對所有管道支撐均加隔振墊進行隔振處理;對管道穿墻做減振處理;對進出水管做軟連接處理(鍋爐不需要)防止機組運行時振動沿管道的傳播產(chǎn)生的固體傳聲。
2、空氣動力性噪聲治理
(1)吸音、隔音處理:設(shè)備房內(nèi)房內(nèi)粉刷墻面幾乎沒有吸聲效果,噪聲在設(shè)備房內(nèi)經(jīng)過多次反射,混響聲增加較大,故對設(shè)備房進行墻面吸音處理,吸收大部分反射聲能,降低設(shè)備房內(nèi)聲壓級,設(shè)備房安裝有檢修進出門,檢修門沒有使用專業(yè)的隔聲材料,故隔聲量不大,導(dǎo)致設(shè)備房內(nèi)整體隔聲量下降,故針對設(shè)備房房墻面頂面做吸音處理,并將設(shè)備房檢修進出門改造為檢修隔聲門。
六、降噪效果的估算
1、減振效果的估算
減振就是減弱固體傳播振動的措施,表征減振效果一般可用振動傳遞效率T表示,其定義為:減振器傳給基礎(chǔ)的的力FT與設(shè)備傳遞到減振器上的力(激應(yīng)力),查閱相關(guān)資料后得到采取隔振處理后噪聲降低量與傳遞效率之間有如下關(guān)系:
在安裝我司自主研發(fā)設(shè)計的專用減振器后,減振效率達到98%以上,既傳遞效率T小于2%,故在安裝我司的減振柒后降噪量:
(振動噪聲大于34dB)
基本消除振動所引起的低頻聲。
2、空氣動力性噪聲效果估算
吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象,吸聲可以降低室內(nèi)聲壓級。描述吸聲的指標是吸聲系數(shù)a,代表被材料吸收的聲能與入射聲能的比值。理論上,如果某種材料完全反射聲音,那么它的a=0;如果某種材料將入射聲能全部吸收,那么它的a=1。事實上,所有材料的a介于0和1之間,也就是不可能全部反射,也不可能全部吸收。材料的吸聲系數(shù)只能說明說明材料的吸收性能,并不能表達使用該材料的實際吸收聲能多少,吸收材料在使用過程中能夠吸收的聲能量稱作該吸聲材料的吸聲量,常記作A,吸聲量不僅與吸聲材料的吸聲吸聲a有關(guān),而且與該材料的的使用面積有關(guān)。對于吸聲吸聲系數(shù)為a0,面積為為S(m2)的材料,其吸聲量:
式中 A—吸聲量,m2·賽賓
S—吸聲材料的表面積,m2。
如果廠房內(nèi)各壁面具有不同吸聲系數(shù)的材料時,則該廠房內(nèi)的總吸聲量為:
廠房的平均系數(shù):
式中 A—室內(nèi)各壁面的總吸聲量,m2·賽賓;
S—室內(nèi)吸聲面的總面積,m2;
S1,S2···Sn—相應(yīng)吸聲系數(shù)分別為a1,a2,···an的壁面面積,m2。
現(xiàn)有設(shè)備房內(nèi)粉刷墻及頂面地面的吸聲系數(shù)a1為0.03,,在完成我司設(shè)計的墻面吸音處理后墻體的綜合吸聲系數(shù)a2為0.7,吸聲面積大概為房間表面積的75%則由上式得出:
設(shè)備間平均吸聲系為
降噪量ΔL與吸聲系數(shù)a之間有如下關(guān)系:
一樓辦公區(qū)域噪聲最大值為59dB,噪聲是由設(shè)備間的振動固體性噪聲和空氣動力性噪聲疊加而成,現(xiàn)假設(shè)兩噪聲源大小相等,由噪聲疊加公式:
式中 —單個聲源的聲壓級,dB;
—相同噪聲源的數(shù)目。
帶入計算的兩噪聲源為56dB,經(jīng)過以上減振降噪處理后噪聲分別為22dB,43.5dB。
兩個以上獨立聲源作用于某一點,產(chǎn)生噪聲的疊加。噪聲疊加計算如下:
聲能量是可以代數(shù)相加的,設(shè)兩個聲源的聲功率分別為W1和W2,那么總聲功率W總=W1+W2。而兩個聲源在某點的聲強為I1和I2時,疊加后的總聲強:I總= I1+I2。但聲壓不能直接相加。
總聲壓級: LP=10lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]
式中 LP——總聲壓級,dB;
LP1——聲源1的聲壓級,dB;
LP2——聲源2的聲壓級,dB。
如LP1=LP2,即兩個聲源的聲壓級相等,則總聲壓級:
LP =LP1+10lg2≈LP1+3(dB)
也就是說,作用于某一點的兩個聲源聲壓級相等,其合成的總聲壓級比一個聲源的聲壓級增加3dB。當聲壓級不相等時,按上式計算較麻煩??梢岳脠D11-1或表11-3查值來計算。方法是:設(shè)LP1>LP2,以LP1-LP2值按表或圖查得ΔLP,則總聲壓級LP總=LP1+ΔLP。
兩噪聲聲源疊加曲線
分貝和的增值表
LP1和LP2的級差(LP1-LP2) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
增值ΔLP |
3.0 |
2.5 |
2.1 |
1.8 |
1.5 |
1.2 |
1.0 |
0.8 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
43.5-22=21.5,由上圖可以看出噪聲源再疊加≈43.55dB<45dB。故在減振降噪處理后,辦公區(qū)域的聲環(huán)境質(zhì)量將達到國家標準,由實際工程經(jīng)驗可知,此類項目振動固體性噪聲一般都比空氣動力性噪聲大,故假設(shè)其為LP1=57dB,則ΔLP=2,由上圖可知LP1-LP2=2.6dB,則LP2=57-2.6=54.4dB,在進行減振降噪處理后LP1=23dB,LP2=41.9dB,兩噪聲源再疊加≈42dB<45dB,優(yōu)于國家標準。再假設(shè)其為LP1=58dB,則ΔLP=1,由上圖可知LP1-LP2=6dB,則LP2=58-6=52dB,在進行減振降噪處理后LP1=24dB,LP2=39.5dB,兩噪聲源再疊加≈39.6dB<45dB,優(yōu)于國家標準。由此可以推斷出振動噪聲的增加量小于空氣聲的衰減量,故在進行以上減振降噪處理后不管是振動固體性噪聲、空氣動力性噪聲,還是疊加之后的綜合噪聲都達到國家標準。
七、工期及售后服務(wù)承諾
1. 工程總工期為65天;
2. 工程質(zhì)保期為十二個月;
3. 服務(wù)效率:保修期內(nèi)或保修期外如設(shè)備出現(xiàn)故障,我方在接到通知后,8小時內(nèi)響應(yīng),維修人員在24小時內(nèi)可達到現(xiàn)場并開始維修。如更換貨物或送修,在7個工作日內(nèi)解決;
4. 服務(wù)原則:在保修期內(nèi)我方將免費維修和更換屬質(zhì)量原因造成的零部件損壞,保修期外零部件的損壞,提供的配件只收成本費,由需方人為因素造成的設(shè)備損壞,我方維修或提供的配件均按成本價計。