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风机房噪音治理工程—温岭市第一人民医院

 

 

  一、项目概述及我们对本项目的认识

  本项目污水处理站风机房位于温岭市城西街道川安南路333号医疗中心西北角,北侧毗邻垃圾处理站和院区北门、西南侧隔1座地下车库距离最近的公寓楼C座仅为35米。风机房内现安装有四台罗茨鼓风机,其中两台风量为2.32m3/min,两台风量为27.4m3/min。配套电机转速为1480r/min和1465r/min,经仪器监测风机房内现有最大噪声值超过100dB,超出《工业企业噪声控制设计规范》(GBT50087-2005)要求;室外监测最高噪声值为90dB(A)左右,《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)二类区标准,昼间≤60dB(A),夜间≤50dB(A)的国家标准。

 

  在污水处理站风机机运行时伴随着很大的噪声污染,影响到北、西、南3侧的院区道路和公寓楼区域声环境质量,该噪声的特点是:噪声强度大、传播距离远。为了保护环境,消除噪声,我们仔细勘查了作业现场,认真对罗茨风机房噪声源产生的原因,传播途径进行了仔细分析。根据我公司多年治理同类噪声的经验,充分考虑到设备的正常运行与维护保养问题,提出以下噪声治理方案。希望通过治理实现隔音目标,解决噪声污染问题。

 

  我们分析对本项目噪声源分析认识:

  1、罗茨风机设备噪声稳态,呈中低频特性,大小风机同时开启,存在叠加,主要声源为出风口噪声、电机噪声,主要表现在3方面:

  (1)、风机空气动力性噪声:风机空气动力性噪声包括旋转噪声和湍流噪声。旋转噪声是风机叶片旋转周期性打击空气而引起的气体压力脉动噪声;湍流噪声主要是风机叶片旋转时附着在叶片上的空气不断滑脱成旋涡而产生的噪声。风机空气动力性噪声通过进气口、排气口、风机壳体三种途径影响周围环境。

  (2)、电动机噪声:电动机噪声主要包括:由旋转子动平衡不良引起的旋转噪声、旋转子切割磁场引起的电磁噪声、冷却风扇的空气动力性噪声、轴承摩擦产生的机械噪声等。

  (3)、管道噪声:进气管道和排气管道噪声,包括在管道中传递的离心风机空气动力性噪声和管道再生噪声,这些噪声经过管道壁向外辐射。管道再生噪声分为机械性振动噪声和空气动力性涡流噪声。机械性振动噪声是管壁、阀门部件在高速气流撞击下,以及高强度风机空气动力性噪声作用下受迫振动时产生的噪声;涡流噪声是气体在管道中流动受到扰动时产生的噪声,气体在管道中呈湍流状态,在管道截面变化处、急剧拐弯处、节流阀门处均产生涡流噪声。

  2、机房现场玻璃门和透气窗是噪声外传的主要薄弱点,玻璃门仅为10dB左右隔声量,噪声由透气窗开启传播至垃圾处理站和北门几乎无衰减,不能满足风机房降噪需求;

  3、风机房现有未配备通风散热系统,完全靠玻璃门缝进风、透气窗散热,不能满足机房满负荷运作时的通风散热要求;

  4、风机房墙面为瓷砖,屋面为光面,会加大内部声波的反射作用,可使风机房内声压波增量△SPL达到13~15 dB(A),是1个再生噪声源;

  5、风机房外南侧的光氧化除臭设备配套离心风机也是区域内暴露的1个噪声源,待风机房噪声降低后,消除了“遮蔽效应”(高噪声遮蔽低噪声!)后,会突显出来,可考虑后期降噪。

  以上噪声源以风机产生的电机噪声、管道噪声为主要噪声源,重点治理,门窗薄弱环境辅助治理。

 

  二、治理目标

  2.1 执行标准

  (1)罗茨风机机房外环境噪声达到GBT50087-2005中的工业企业厂区内各类地点噪声标准表中的生产车间及作业场所(每天连续噪声8小时)噪声限制值85dB,见表1。

                           表1:噪声选用标准

标准

地点类别

噪声限制值dB(A)

GBT50087-2005

生产车间及作业场所(每天连续噪声8小时)

85

  注:1、本表所列的噪声级,均应按现行的国家标准测量确定。

  2、对于工人每天接触噪声不足8小时的场合,可根据实际接触噪声,按接触时间减半噪声限制值增加3dB的原则,确定其噪声限制值。

  (2)本项目厂界噪声达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的Ⅱ类标准,见表2。

                              表2:噪声选用标准

标准

适用区类

标准值(Leq/dB)

昼间

夜间

GB12348-2008

60

50

  2.2治理目标

  根据本项目招标要求,及温岭第一人民医院污水处理站风机房附近道路和建筑分布,本项目噪声治理的目标:

  (1) 排除非本项目因素,罗茨风机机房外环境噪声达到《工业企业噪声控制设计规范》(GBT50087-2005)中的工业企业厂区内各类地点噪声标准表中的生产车间及作业场所(每天连续噪声8小时)噪声限制值85dB。

  (2) 排除非本项目因素,厂界噪声达到《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的Ⅱ类昼间标准≤60dB(A) 。

 

  三、本项目噪音治理设计原则

 

  (1)安全性准则。消声器安装后不影响风机的正常运行,不影响风机电机的通风散热,严格符合相关的安全规范;

  (2)有效性准则。针对不同噪声源频谱与强度大小,设计相应的措施,尽可能在源头解决问题;

  (3)经济性准则。根据各噪声源对保护对象的贡献值大小,采取不同的降噪措施,对重点噪声源的风机电机噪声、多重处理,对普遍噪声源进行常规处理,实现等效设计;

  (4)实用性准则。噪声控制设备设施充分考虑现场条件限制,不妨碍设备的正常检修及维修;噪声控制设备设施低能耗,防腐蚀,防火阻燃、耐久性长。

 

  四、本项目噪音治理设计思路

  通过我们汉克斯隔音技术人员对温岭市人民医院污水处理站风机房及周边环境勘测,风机噪声源特性、设备频谱、噪声混合区域,及限制条件对设计目标的噪声治理效果计算,我们汉克斯隔音设计采取以下步骤实施措施:

  (1) 针对罗茨风机空气动力噪声、电动机噪声、管道噪声大的问题,设计风机房内增设吸隔音墙体,对罗茨风机重点噪声源进行吸声隔围护,风机房进风口配置专业通风消音器,设计检修隔声门,确保不影响通风、散热、检修的同时,把最大噪声源降低;

  (2) 鉴于北侧透气窗常开对风机房隔声不利将其改建为设备进风口,并安装通风消音百叶,消音百叶内侧竖立吸隔音板,底部预留通风消音通道;为满足风机房设备通风散热需求考虑消音通道底部后期增设低噪音轴流风机进行补风设计,可降低风机房对北侧垃圾处理站和道路的噪声传播。

  (3) 针对原玻璃门内侧增设一层吸隔音墙,并配置一樘双开隔声门,增强风机房内噪声穿透隔声量差的玻璃门影响南侧公寓楼C,满足院内声环境要求。

 

  五、我们对本项目噪音治理技术方案的设计

  5.1 本项目噪音治理设备设计原理

  5.1.1 消声原理

  消声器是具有吸声内衬或特殊结构形式能有效降低噪声的气流管道。常用在通风系统中。消声器有阻性、抗性、阻抗复合、排气放空等四种类型。阻性消声器利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料(如玻璃棉)吸收声能,降低噪声。有较宽的消声频率范围,在中、高频段消声性能尤为明显。

  (1)吸声量计算

  材料的吸声系数,只表明它所具有的吸声能力,而一个房间吸声处理后的实际吸声量,不仅与吸声系数的大小有关,而且还与使用吸声材料的面积有关

 

  六、本项目噪音治理方案具体措施

  6.1.1 风机房内增设一道吸隔音墙

 

  图6.1 风机房降噪方案俯视图

 

  风机房正对大门一侧距离外墙1.1m处安装到吸隔音墙,墙体总厚度100mm,隔音墙宽度4m,高度5.2m。

  隔音墙采用多层吸隔音材料复核预制,外板为1.5mm厚度以上镀锌钢板,表面喷塑,内侧涂刷2mm以上减振阻尼,内部筋骨采用1.5mm镀锌钢板折制,內填48kg/ m³离心玻璃棉,外包玻璃丝布,内侧为1mm镀锌穿孔板,穿孔率≥20%。

  隔音墙设计本体隔音量Rw≥30dB。

  6.1.2 隔音门设置

  为便于风机房内设备巡检维护,隔音墙正对原大门位置设置一樘尺寸2000×2100mm的隔音门,隔音门隔音量≥35dB。

 

  图6.2 隔音门实例图片

 

  6.1.3 风机房内侧面吸声处理

  吸声墙设计厚度750mm,20mm厚空气腔与U型轻钢龙骨,U型轻钢龙骨通长,内部填充80mm厚的48kg/m³超细纤维玻璃棉,内侧为穿孔铝扣板饰面,表面喷塑,增强其整体美观度。

  顶部视情况增设吸音吊顶,表面吸声系数≥0.85。

 

  图6.3 吸音墙实例图片

 

  6.1.4 通风消音设置

  1原风机房采光窗长时间开启,保证设备进风需求,导致内部噪音外泄,现设计将其替换为专业通风消音百叶,尺寸规格为L2700×H900×300mm。

 

  图6.3 通风消音百叶实例图片

  2 通风口内侧距离墙面1.5m出设计一道吸隔音墙,隔音墙距地面1.5m敞开,墙面与原墙体形成一道进风消音通道。

 

  图6.6 风机房降噪方案立面图

 

  七、总结

  1、风机房罗茨风机噪声经过内墙面吸音处理,噪声减小5~8dB(A);

  2、风机房增设隔音墙、隔音门、通风消音百叶消声处理,噪声减小约20~25dB(A);

  3、风机房经通风散热,进排风系统设计,内外温差在15℃左右,不影响风机房罗茨风机高效运作的节能散热。

  经过以上措施的综合降噪处理,风机的设计综合降噪量在35dB(A)以上,考虑到现场施工环境对密封性能的影响,实际风机房综合降噪量在30dB 以上;现风机房外噪声为89dB(A),在降低30dB的情况下,风机房外再经门窗隔声处理,区域外1米离地高度1.2米处的噪声值将控制在 60 dB(A)以下。

 

       八.设计依据

  (1)《中华人民共和国环境保护法》及相关法律、法规和规章;

  (2)《工业企业噪声控制设计规范》(GBT50087-2005)

  (3)《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)

  (4)《环保设备材料手册》;

  (5)《建设项目环境保护条例》国务院令第253号 1998;

  (6)《建筑隔声与吸声构造》—08J931;

  (7)《风机用消声器 技术条件》JB/T6891-2004;

  (8)《声学消声器现场测量》 (GB/T 19512-2004);

  (9)《声学消声器噪声控制指南》 (GB/T 20431-2006);

  (10)《声学环境噪声测量方法》 (GB/T 3222-94);

  (11)《钢结构设计规范》 (GB50017-2003);

  (12)《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001);

  (13)《钢结构制作工艺规程》 (DBJ08-216-95)。

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