機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝
發(fā)電機(jī)房隔音降噪工程施工案例
廣東某大酒店位于地下層的柴油發(fā)電機(jī)房要求做噪聲治理，達(dá)到國(guó)標(biāo)gb 12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，界外噪聲為60db（a）。機(jī)房?jī)?nèi)需要布置4臺(tái)功率為550kva左右的柴油發(fā)電機(jī)組，雖然機(jī)房?jī)?nèi)空間充足，但進(jìn)、排風(fēng)井緊挨在一起，無(wú)法采用軸向通風(fēng)方式，很難滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組正常進(jìn)、排風(fēng)的要求。
一、噪聲來(lái)源
柴油發(fā)電機(jī)組噪聲來(lái)源于各機(jī)械部件的運(yùn)行噪聲、風(fēng)扇的排風(fēng)噪聲、進(jìn)排氣系統(tǒng)的噪聲，從噪聲的頻譜分析分為低、中、高頻三種，對(duì)我們安裝廠商來(lái)說(shuō)就是確定柴油發(fā)電機(jī)在正常使用時(shí)室內(nèi)噪音不大于110 db。噪聲成分主要有以下幾種：
a.周期性的排氣所引起的低頻脈動(dòng)噪聲
b.排氣管道內(nèi)的氣柱共振噪聲
c.氣缸的亥姆霍茲共振噪聲
d.高速氣流通過(guò)排氣門(mén)環(huán)隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噴注噪聲
e.渦流噪聲以及排氣系統(tǒng)在管內(nèi)壓力波激勵(lì)下所產(chǎn)生的再生噪聲形成了連續(xù)性高頻噪聲譜頻率均在10hz以上隨氣流速度增加頻率顯著提高排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的主要部分其噪聲一般要比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)高10-15db a是首先要進(jìn)行降噪控制的部分。
二、機(jī)房消聲降噪設(shè)計(jì)
1、機(jī)房外墻體為2mm以上厚，隔斷機(jī)組的噪聲傳至室外；
2、機(jī)房設(shè)計(jì)用防火消音門(mén)，以形成聲閘效應(yīng)隔斷機(jī)組的噪聲通過(guò)開(kāi)門(mén)傳至室外；
3、排風(fēng)設(shè)計(jì)：
排風(fēng)噪聲主要是風(fēng)扇噪聲，排風(fēng)通道也直接與外界相通，空氣流速很大，氣流噪聲風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲經(jīng)此通道輻射出去；在機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道設(shè)高效消音箱，消音箱內(nèi)為狹長(zhǎng)的通道，內(nèi)壁為微穿孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)高效吸音材料，微穿孔結(jié)構(gòu)和高效吸音材料形成無(wú)數(shù)空氣活塞，空氣流經(jīng)該通道時(shí)，其震動(dòng)能量經(jīng)空氣活塞變?yōu)闊崮芤驯粯O大地衰減，同時(shí)消音箱內(nèi)的凈通風(fēng)面積已充分考慮到了機(jī)組正常運(yùn)行機(jī)房換氣所需的面積，確保機(jī)組的功率輸出；排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)的機(jī)房實(shí)際和要求，通過(guò)軟連接和導(dǎo)風(fēng)罩后，機(jī)組排出的熱風(fēng)匯流，經(jīng)消音箱和擴(kuò)張腔后排往室外；
本項(xiàng)目在排風(fēng)消音室內(nèi)安裝復(fù)合阻抗式消聲器，消聲器有效消聲長(zhǎng)度2.0m。將北面外作為排風(fēng)百葉。
4、進(jìn)風(fēng)噪設(shè)計(jì)：
發(fā)電機(jī)組在進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)時(shí)產(chǎn)生噪聲屬于氣流噪聲，也是發(fā)電機(jī)組的主要噪聲源之一，氣流噪聲主要是由于氣體流動(dòng)形成湍流，或氣流高速流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而形成。降低氣流噪聲主要是靠安裝各種類(lèi)型的消聲器及使用消聲室（緩沖室）。消聲器是一種可使氣流通過(guò)而能降低噪聲的裝置。
發(fā)電機(jī)組的進(jìn)風(fēng)噪聲主要是氣流湍動(dòng)而形成的。在機(jī)組滿(mǎn)負(fù)載時(shí)最高可達(dá)85db。排風(fēng)噪聲是機(jī)組的散熱風(fēng)扇擾動(dòng)空氣使空氣相互撞擊振動(dòng)所產(chǎn)生，最高可達(dá)105db（a），噪聲聲級(jí)最大的頻率通常也是風(fēng)扇擾動(dòng)空氣的頻率。
側(cè)頻率f公式為：
f=mz / 60
f =頻率（hz）
m = 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm/min）
z =風(fēng)扇葉片數(shù)
進(jìn)風(fēng)消音箱的凈通風(fēng)面積，應(yīng)保證風(fēng)速小于5m/s （機(jī)組的排風(fēng)量與燃?xì)饬肯南嗉雍蟪趦敉ǖ烂娣e），才能保證在不降低功率的基礎(chǔ)下，確保達(dá)到噪聲效果。本項(xiàng)目進(jìn)風(fēng)百葉有效面積只有16平方，康明斯柴油發(fā)電機(jī)組需求進(jìn)風(fēng)量為33.61m3/s，風(fēng)速為2.1m/s，自然通風(fēng)就可以滿(mǎn)足要求，可以直接加裝百葉，但是為了降噪效果，華為進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)為復(fù)合阻抗式消聲器加裝電動(dòng)百葉（此電動(dòng)百葉開(kāi)啟與柴油發(fā)電聯(lián)動(dòng)，百葉開(kāi)啟后10秒后啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)）
5、排氣（煙）管設(shè)計(jì)
排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中能量最大成分最多的部分它的基頻是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率在整個(gè)的排氣噪聲頻譜中應(yīng)呈現(xiàn)出基頻及其高次諧波的延伸。
在排氣管路上設(shè)有工業(yè)型消音器及住宅型消音器，工業(yè)型消聲器是利用多孔吸聲材料以一定方式布置在管道內(nèi)，當(dāng)氣流通過(guò)阻性消聲器時(shí)聲波便引起吸聲材料孔隙中的空氣和細(xì)小纖維的震動(dòng)，由于摩擦和粘滯阻力聲能變?yōu)闊崮芏諒亩鸬较曌饔茫?jīng)兩級(jí)消音器后，即可消減排氣噪聲40-45db（a左右。同時(shí)，在管道上，首先安裝的是彈性減震節(jié)，隔絕機(jī)組震動(dòng)對(duì)排氣系統(tǒng)的影響，在排氣系統(tǒng)的吊裝上，采用彈性吊掛形式，保證不損壞天花或吊掛點(diǎn)，另外，對(duì)管道的室內(nèi)部分采用隔熱隔聲包扎，也有效的改善機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境及由排氣管引起的噪聲。為了減少排氣溫度對(duì)環(huán)境的影響，將排氣管安裝沿外墻引至屋面高出屋檐2米處。
6、機(jī)房墻頂降噪施工方法
對(duì)發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的墻面做吸聲墻，墻頂懸吊吸聲頂。消聲材料為耐火材料，其吸聲系數(shù)不低于0.85，面層材料采用鋁合金板材。
天花板、墻體吸聲體
消聲材料：超細(xì)玻璃棉+穿孔鋁扣板(1mm)
厚 度：50mm
生產(chǎn)重量：30 — 35公斤/立方米
纖維直徑：5 — 6微米
渣球含量：＜2%
樹(shù)脂含量：—7%
使用溫度：4° c
導(dǎo)熱系數(shù)：常溫時(shí)0.03千卡/米.時(shí).度
防水劑含量：0.5—2.5%
吸水率：＜15% (水中浸泡24小時(shí))
圖1 發(fā)電機(jī)房天花吸音做法示意圖
7、消音器制作
（1）各種金屬板材加工應(yīng)采用機(jī)械加工，如剪切、折方、折邊、咬等，做到一次成型，減少手工操作。鍍鋅鋼板施工時(shí)，應(yīng)注意使鍍鋅層不受損壞，盡量采用咬接或鉚接。
（2）消音器框架應(yīng)牢固，殼體不得漏風(fēng)。
（3）消音器在加工時(shí)，內(nèi)部尺寸不能隨意改變。其阻性消聲片微沖孔鍍鋅鋼板和輕鋼龍骨制成金屬框，內(nèi)填超細(xì)玻璃棉等吸聲材料，外包玻璃布等覆面材料制成。在填充吸聲材料時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)的容重，厚度等要求鋪放均勻，覆面層不得破損。裝釘吸聲片時(shí)，與氣流接觸部分均用漆泡釘，其余部分用拉釘裝釘。釘泡釘時(shí)，在泡釘處加一層墊片，可減少破損現(xiàn)象。對(duì)于容積較大的吸聲片，為了防止因消音器安裝或移動(dòng)而造成吸聲材料下沉，可在容腔內(nèi)裝設(shè)適當(dāng)?shù)耐袚醢濉?br> （4）消音器內(nèi)所襯的消聲材料應(yīng)均勻貼緊，不能脫落，并且拼縫要密實(shí)，表面平整，不能凹凸不平。
（5）消音器內(nèi)的消聲材料覆面層不得破損，搭接時(shí)應(yīng)順氣流，且界面不得有毛邊。
（6）消音器內(nèi)外金屬構(gòu)件表面應(yīng)涂刷紅丹防銹漆兩道（優(yōu)質(zhì)鍍鋅板材可不涂防銹漆）。涂刷前，金屬表面應(yīng)按需要做好處理，清除鐵銹、油脂等雜物。涂刷時(shí)要求無(wú)漏涂、起溝、露底等現(xiàn)象。
（7）消音器在安裝應(yīng)單獨(dú)設(shè)支、吊架，使導(dǎo)風(fēng)槽不承受其重量。
（8）支吊架應(yīng)根據(jù)消聲器的型號(hào)、規(guī)格和建筑物的結(jié)構(gòu)情況，按照國(guó)標(biāo)或設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定選用。消聲器在安裝前應(yīng)檢查支、吊架等固定件的位置是否正確，預(yù)埋件或膨脹螺栓是否安裝牢固、可靠。支、吊架必須保證所承擔(dān)的載荷。
（9）消音器的安裝方向必須正確，與風(fēng)管或管件的法蘭連接應(yīng)保證嚴(yán)密、牢固。
三、降噪工程實(shí)例
1、用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)條件
（1）進(jìn)、排風(fēng)容易形成回路，不能充分冷卻發(fā)電機(jī)組，也不能滿(mǎn)足機(jī)房?jī)?nèi)的換氣需要；
（2）遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)口的發(fā)電機(jī)組更容易造成熱機(jī)運(yùn)行，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組的正常使用性能。
2、方案實(shí)例
本方案改變了原設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)組的布置方向，在堅(jiān)持設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上，遵循軸向通風(fēng)方式的原則，根據(jù)機(jī)房實(shí)際結(jié)構(gòu)，選擇發(fā)電機(jī)組最佳布置位置，創(chuàng)造有利因素。
圖2 柴油發(fā)電機(jī)房降噪工程立面布置圖
圖3 柴油發(fā)電機(jī)房降噪工程平面布置圖
如圖1和圖2所示，根據(jù)機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)條件，發(fā)電機(jī)組分兩組反向布置，分別砌封排風(fēng)通道，連接至排風(fēng)井，使發(fā)電機(jī)組排出的大量熱風(fēng)得以及時(shí)經(jīng)排風(fēng)井排出室外，由于排風(fēng)通道空間充足，降噪裝置采用二級(jí)分段結(jié)構(gòu)，既節(jié)省降噪材料，又取得更好的降噪效果。而進(jìn)風(fēng)降噪就需一定的處理技巧。兩個(gè)進(jìn)風(fēng)井的降噪裝置采用不同的安裝方式，按進(jìn)風(fēng)井的凈面積，科學(xué)計(jì)算降噪裝置的有效面積，在小進(jìn)風(fēng)井里的降噪裝置采用吊裝形式安裝，新鮮空氣自上而下通過(guò)降噪裝置送進(jìn)機(jī)房中部；在大進(jìn)風(fēng)井下方，距離地面2.6m高處澆注一混凝土板，兩降噪箱分別安裝于此夾層板兩端，巧妙地拓展進(jìn)風(fēng)降噪箱安裝空間，新鮮空氣便經(jīng)由兩降噪箱分別流向兩端分布的發(fā)電機(jī)組，達(dá)到最佳的進(jìn)風(fēng)效果，形成軸向通風(fēng)方式，使發(fā)電機(jī)組處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。4臺(tái)發(fā)電機(jī)組基本都能均衡地得到冷卻，而機(jī)房中間也剛好留出開(kāi)闊的空間，使配電屏的布置、檢修、操作的空間都很充足。
總體布置確定后，接下來(lái)就是排煙系統(tǒng)的布置。一般將排煙系統(tǒng)加裝二級(jí)消聲裝置后，引至現(xiàn)場(chǎng)提供的排煙通道，如現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有預(yù)留排煙通道的，則須引至適當(dāng)?shù)胤浇油ㄖ镯斆妫M(jìn)行高空排放。最后按常規(guī)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)、發(fā)電機(jī)組排風(fēng)口連接、加裝隔音門(mén)等項(xiàng)目。值得注意的是本方案因進(jìn)、排風(fēng)井緊挨在一起，所以要求建筑設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)、排風(fēng)井上部百葉窗在滿(mǎn)足有效面積的同時(shí)，排風(fēng)百葉窗下沿至少必須高出進(jìn)風(fēng)百葉窗上沿1.5m以上。本項(xiàng)目經(jīng)用戶(hù)和工程監(jiān)理部門(mén)聯(lián)合驗(yàn)收，機(jī)房外1m噪聲在60db（a）以下，滿(mǎn)足用戶(hù)和設(shè)計(jì)要求。

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