探究某楼宇型分布式能源站噪声防治措施

2022-11-18江腾武华电重工股份有限公司

节能与环保 2022年10期

文_江腾武华电重工股份有限公司

某楼宇分布式能源站坐落在南方某一线城市中轴线南端，所在地区声环境属居住、商业、工业混杂区，本工程主要设备为3套燃气内燃机组，与之对应的余热利用设备为3套烟气热水型溴化锂机组，冷负荷调峰为15台三级压缩离心式冷水机组，屋顶安装有冷却塔群。本工程的主要作用是供应该项目周边中央商务区冷热及电力需求。由建设方提供及现场测试结果显示该项目的噪声源普遍具有声压级高、低频突出的特点，若不采取噪声治理将会影响周边居民生活及日常办公。

1 噪声源分析

本项目主要运行设备噪声源包括：内燃发电机、溴化锂机组、离心冷水机组、机力通风冷却塔、变压器、各类管道及泵等设备, 主要噪声源设备噪声值见表1。

表1 主要噪声源设备噪声值

本项目的噪声源设备很多，声源情况比较复杂。根据楼宇分布式能源站的功能区域划分，可以将噪声源分为：①发电设备区域；②机力通风冷却塔区域；③溴化锂机组区域；④变压器区域；⑤辅助设备区域。

1.1 发电设备区域

该区域的噪声主要为：内燃机本体噪声、内燃机辅机噪声、风机噪声等。

燃机发电机组燃用液化天然气（LNG），其机组噪声源包括：内燃发电机本体噪声、内燃发电机进排风口噪声。

内燃发电机通常由三部分噪声构成：气体动力性噪声、发电机所产生的机械性噪声、发电机产生的电磁噪声。其本体噪声以中高频为主，发电机本体噪声声功率级未安装罩壳时最高可达130dB(A),内燃发电机房间内的声压级高达115dB(A)。汽机的本体噪声比较大，一般可达到110dB(A)以上，设备厂家通常都配套有隔声罩，加装隔声罩后，罩外1m处噪声＜85dB(A)。

本区域设备噪声声级均较高，各声源通过厂房墙体、门、窗及通风口等部位向外辐射噪声。厂房内声源会通过多种途径向外传播：如通过墙体透声，或通过门、窗、进、排风口、缝隙向外传播，对周边厂界和敏感点产生一定的影响。

1.2 机力通风冷却塔区域

机力通风冷却塔噪声主要来自以下4部分：

①排风筒内部轴流风机产生的空气动力性噪声：此处噪声分由两部分组成：进风口噪声及排风口噪声，其中排风口噪声通过顶部风口直接向外传播，进风口噪声则透过填料层向下传播，并最终通过进风口向外传播。

②淋水噪声：该处噪声由水的势能通过撞击机力通风冷却塔中的填料和集水池所产生。

③机械型噪声主要为：电机及传动部件产生。

④固体传声噪声主要由风机、电机及减速机等转动设备引起塔壁及上部平台振动产生。

机力塔风机的电机噪声和风机进、排风口噪声频谱特点是中低频突出，其中排风口处噪声低频声压级更高。当风机开启时，风机噪声其中一部分透过冷却塔填料层后通过进风口反向传播，因此进风口处噪声中低频部分同样突出。

1.3 溴化锂区域

本项目溴化锂机组及其配套辅机，根据现有平面布置图，这类设备均布置在同一个厂房内。其中溴化锂机组噪声声级较高，通常可达80dB（A）左右。

1.4 变压器区域

变压器的电磁噪声是一个由基频和一系列谐频组成的单调噪声，低频成分突出，且有明显的峰值。由于低频噪声的绕射和穿透能力强，且空气吸收非常小，因此衰减很慢。变压器噪声主要为中低频噪声，低频衰减慢，较难处理。

1.5 辅助设备区域

本项目辅助设备区域包括厂区内的泵、风机等设备，本区域的设备均是室内布置，因此设备产生的噪声主要是两种渠道，分别为通过建筑物墙体透声和门窗及通风系统的漏声向外传播。

2 噪声控制治理措施

本项目主厂房主体采用钢混框架结构，墙体均为加气混凝土砌块结构，主厂房墙体为砖砌体结构可以满足降噪要求，主厂房可开启窗为双道双层玻璃普通窗，固定窗部分采用隔声窗、部分外门采用隔声门、主厂房墙体处暖通口处设置通风消声器。

主厂房墙体为砖砌体结构可以满足降噪要求，因此无需增加墙体的隔声量，但东侧机房墙体为空心砖墙，隔声量较小。另外通风口及厂房门窗的隔声性能是厂房的薄弱点，噪声会透过暖通洞口及孔洞缝隙传至室外，因此门、窗、通风散热风口是噪声从室内传至室外的主要途径，主要针对部分墙体、厂房门、窗的隔声性能加强及通风散热风口进行消声处理和孔洞缝隙的隔声封堵，其中消声措施是本项目中的主要降噪措施。

能源站房噪声控制的重点应是其对地上其它楼层室内声环境的影响，因此噪声控制设计应高度重视“固体传声”。

2.1 主机房区域（含发电设备区、溴化锂区域及辅助设备）

因主厂房下部东侧墙体为卸爆墙，其墙体厚度及隔声量有限，不能满足降噪设计要求，故在主机房东侧墙体内侧依附原有内墙加装辅助龙骨在此结构上加装吸隔声墙体，并能缓解室内混响声，提高该处空心砖墙的隔声性能。

在暖通口轴流风机外设置有效的片式进风消声装置，并在消声器外安装防雨百叶窗，设计进风消声器的消声量需大于20dB（A），为保证建筑外立面整体美观，消声器均设置在厂房内侧。

燃机布置在厂房内，燃机的进气及排气均管道与室外连接，因此在燃机进排风口管道端口处设置低阻力的片式进风消声装置，消声装置外安装防雨百叶窗，设计进排风消声装置的消声量不低于30dB（A），且满足燃机厂的阻力要求。

厂房内部分门窗采用隔声门和隔声窗，计权隔声量RW≥35d。

对房体内的高噪声管道（包含穿墙的管道及线缆）做隔声包裹处理，隔声包裹处理方法主要为用隔声套管，采用阻尼材料对开口处进行细致的填补，外面再使用防火胶做防水、防火处理，防止漏声。

2.2 控制室、交接班室降噪措施

本项目控制室、交接班室位于13.5～17.5m处，内部设计隔墙，控制室与邻空调机房相连，交接班室与电子设备间相连，为改善室内声环境，必须做好控制室和交接班室的吸声措施。因此在其隔墙内加装辅助龙骨，在龙骨上安装吸声墙体，以改善控制室及交接班室的室内声环境，吸隔声墙体：RW≥30dB，NRC≥0.80。

2.3 冷却塔区域降噪措施

本项目整体能源站分为两栋贴临的地上建筑：能源站主体厂房区域建筑为二层建筑，建筑高度为22.0m，分两层布置。电气及控制办公区域分十一层布置，建筑高度为60.0m。由于本项目需要冷却塔台数多，且布置非常密集，39台1000m3的冷却塔均放置屋面上，其中22.0m层布置27台，60.0m层布置12台。22m高的屋面布置有9台循环水泵。由于冷却塔集中设置在屋顶，屋面空间有限，因此，仅在冷却塔排风口处设置排风消声装置，在屋面沿女儿墙外檐设置吸隔声声屏障，循环水泵加装隔声间。