多聯風冷螺桿式熱泵機組噪聲污染及控制

林曉棟

（福建深藍環境科技有限責任公司，福州 350001）

1 概述

多聯風冷螺桿式熱泵機組目前常用于大廈、醫院、場館等建筑的中央空調系統，機組的主要構件都位于室外、屋頂、裙樓頂等位置，對附近的構筑物造成噪聲污染。作為應用廣泛的空調系統，其噪聲污染問題也經常困擾業主及周圍環境的住戶[1]。本文通過對具體項目進行分析、設計、施工、驗收工作，通過噪聲控制方法的實施，解決了周邊居民的噪聲污染問題。

某醫院新大樓6層屋面上，現有三臺多聯風冷螺桿式熱泵機組，其噪聲影響裙樓附近住院部及周圍公寓社區高層住戶。本文對設備進行噪聲特性、現場情況分析，并給出噪聲治理方案，最終達到合同及環評批復的聲環境質量要求。

2 未實施降噪工程前的現場情況

2.1 噪聲監測數據分析

項目實施前對現場設備運行過程中的噪聲特性進行采集及分析。具體倍頻程數據見表1。

根據表1分析，該設備噪聲的主要峰值集中在160～2000Hz頻段，屬于中低頻噪聲，其中500～1000Hz中頻頻段最為明顯，該頻道人耳識別度高，計權加權高，衰減慢，為主要需治理的噪聲頻段。綜其所述，設備噪聲主要為中低頻噪聲，特點主要受設備運行的轉速及固有頻率限制，A計權聲壓級85～87dB（A）。

另外，由于監測時的天氣溫度較低（約10℃），設備運行的負載較低，運行數量也較少。應考慮隨著季節變化，進入夏季后，滿負荷運載產生的增幅噪聲。應按照監測數據增加10dB的余量進行針對聲源的降噪設計方案。

表1 倍頻程數據 單位：dB（A）

2.2 現場設備布置情況分析

聲源與受影響點相對位置分布情況：平臺上3臺設備距離西側受影響點的直線距離約為85m，垂直高差10～30m。設備噪聲主要為：1）機組內的壓縮機噪聲（主要貢獻聲源，“嗡嗡”聲音的低頻特性明顯）；2）設備頂部的風扇噪聲（中高頻氣流噪聲，向上方的指向性較強）；3）附屬水泵噪聲（中頻噪聲），水泵及機組減振僅為簡單橡膠墊固定，因而減振效果不佳，在設備旁可明顯感覺地面有振動，但在一段距離外即消減，應考慮其為結構傳聲。

3 正確分析設計依據

噪聲控制環評批復一般包括以下要求：《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）[3]中的限值要求（見表2）、《聲環境質量標準》（GB 3096—2008）中的限值要求（見表3）。《工業企業廠界環境噪聲排放標準》主要針對廠界紅線達標；而《聲環境質量標準》主要針對燃氣電廠周邊居民區等敏感點，需考慮所處區域背景噪聲對總量的貢獻，但一些特殊項目的環評批復中有可能出現“敏感點噪聲值不增加”的要求。

4 方案設計

結合聲源特性及現場情況分析，該項目適合采用聯合隔聲罩控制聲源的方式進行降噪治理。即將多臺機組設計在同一隔聲罩內。結構方式如圖1所示。

4.1 主要內容

4.1.1 隔聲罩主體

在現有設備周圍合理布局隔聲罩的范圍，在墻體位置地面先用磚砌體砌筑圍堰，圍堰底部每2m預埋一根排水管。砌筑圍堰頂部調整至水平。這種基礎做法可使主體結構脫離地面，免受雨水沖蝕腐蝕；排水管保證及時排水，室內無積水；頂部水平，方便上部結構安裝，使其平整、美觀、牢固。

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表2 《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）

表3 《聲環境質量標準》（GB 3096—2008）[4]

圖1 聯合隔聲罩結構示意圖

圍堰以上搭設鋼結構骨架，立柱與橫梁、圈梁合理布局，保證荷載均勻，固定牢固。鋼結構搭設完后，全面做防銹處理。在鋼結構框架上安裝“阻尼隔音板”，形成聯合隔聲罩。“阻尼隔音板”主要由“噴塑鍍鋅鋼板+阻尼隔聲氈+高容重礦質吸音棉+歐文斯科寧離心玻璃棉+無堿玻璃纖維布+沖孔噴塑鍍鋅鋼板”組成。其按照所測噪聲源的特性，選擇針對性吸隔聲材料進行復合加工，保證高效達到最優隔聲性能，避免發生“二次降噪”。所有的拼縫處均采用“橡膠密封條+玻璃膠勾縫”密封，保證無漏聲縫隙，完全體現其隔聲性能。

4.1.2 進風組織方式

該機組采用兩側盤管即底部盤管進風的方式，室內設計有中部從頂部進入的進風消聲器，兩側分別有獨立的進風消聲廊道，保證全方位、大風量的進風方式，最終達到隔聲間對設備通風散熱的影響可忽略不計的狀態。進風消聲器采用阻性片式消聲器[2]，根據需要的消聲量，設計片間距、片厚、消聲段長度等技術參數，控制其流阻及消聲量，以滿足使用要求。

4.1.3 排風方式

機組頂部設置排風消聲器，消聲器下端為放大緩沖段，上端布置阻性消聲片[2]，在保證降噪的同時，最大限度降低對排氣的影響。

4.1.4 輔助設施

隔聲罩兩側設置進出隔音門，方便進出巡檢。室內安裝照明設施，保證充足照明。

4.2 方案的特點

1）整體結構統一，室內空間寬敞，足以滿足巡檢、通風、散熱等設備運行的要求；2）側墻穿墻管道開口較少，最大程度避免開口、縫隙漏聲造成的隔聲量降低問題，并避免了降噪工程實施后，對管道閥門操作及各壓力儀表的觀察造成影響；3）相對于單臺設備的建造，由于更加合理規劃了進排風方式，聯合體隔聲罩較之兩臺設備單獨搭設隔聲罩的工程量更加節省，降低了投資；4）隔聲罩主體墻板針對聲源選材，降噪聲效果更高效；5）水泵設備位于聯合隔聲罩內，可拆除現有的隔聲罩，敞開環境，可保證水泵自身的通風散熱。

4.3 與相關通風設計的配合

整體結構須有可拆裝的條件：1）設備周圍需要有循環風；2）需滿足水泵的散熱檢修要求。

按照以上要求及現場情況，聯合體隔聲罩滿足以下幾個特性：1）室內自由空間充足（設備周圍均留有1.5m以上自由空間），通風順暢，與外界無氣壓突變；2）水泵無需單獨的隔聲罩，與敞開環境下的通風散熱條件相同；3）排放口頂部留有1.5m自由空間，用于緩沖氣流降低流速，消聲片迎風面采用弧形導流罩保證最低流阻；4）兩側均有進出門，室內空間寬敞，照明充足，滿足日常巡檢及調試維修；5）整體為可拆裝結構，必要情況下可拆下墻體，進行大修。

隔聲罩內設計的通風組織方式如圖2所示，其中，總有效進風面積75m2，進風量377m3/s。1#機組總有效排風面積18m2，排風量122m3/s；3#機組總有效排風面積13m2，排風量91m3/s。根據設備商提供的“技術要求”，以上可滿足滿負荷運載下的通風要求。

圖2 隔聲罩內設計的通風組織方式示意圖

5 噪聲控制工程實施后的效果

該技術方案實施后，居民區的噪聲降至2類區以內，受到周圍住戶的好評，同層及高層的住院部也表示聲環境明顯改善，業主對達到合同及環評批復要求非常滿意。

6 結語

筆者在從事噪聲控制工作的過程中，先后負責了多個類似的噪聲控制項目，均達到合同及環評批復要求并通過環保驗收。本文通過已成功實施的噪聲控制項目，對類似環保工程的思路與技術路線進行探討，通過噪聲控制方法的實施，解決周邊居民的噪聲污染問題。