螺桿式空氣源熱泵機(jī)組噪音控制設(shè)計與分析

1、螺桿式空氣源熱泵機(jī)組噪音控制設(shè)計與分析 （中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝分公司 貴陽 550000） 摘要：通過對螺桿式空氣源熱泵機(jī)組不同運(yùn)行狀態(tài)下的噪音測試，分析聲源頻譜特性，制定合理的消聲降噪設(shè)計方案、選用狹縫復(fù)合式消聲器，在不影響設(shè)備正常運(yùn)行情況下實現(xiàn)夜間50dba的降噪要求，為類似工程噪音控制治理積累經(jīng)驗。 引言 空氣源熱泵機(jī)組具有節(jié)能與環(huán)保效益，是一種以能量閉路循環(huán)使用為特征的熱泵空調(diào)系統(tǒng)。在中國大部分地區(qū)的氣候條件都適宜使用空氣源熱泵，但其噪聲擾民問題也非常普遍。 銀海元隆廣場，地處貴陽市核心地段，總建筑面積50萬m2，是集高檔住宅、商業(yè)、辦公、酒店為一體化的城市綜合體?？照{(diào)

2、冷熱源采用兩臺螺桿式空氣源熱泵機(jī)組，機(jī)組放置于一層室外地面，且距離周邊居民區(qū)較近，設(shè)備與周邊居民區(qū)最小距離僅10米，且設(shè)備靠近建筑圍墻，（圍墻為建筑紅線），如圖1所示。 工程選用兩臺螺桿式空氣源熱泵機(jī)組yeas300rc50b，制冷量1051kw、制熱量1058kw；單臺設(shè)備通風(fēng)378000m3/h，兩臺設(shè)備的通風(fēng)量756000m3/h，每臺設(shè)備分為三小組，可獨(dú)立控制運(yùn)行。根據(jù)設(shè)備對稱的特點(diǎn)，進(jìn)行治理前的背景噪聲及設(shè)備運(yùn)行噪聲測試，具體如下： a.現(xiàn)場背景噪聲測試 注明：以上測試時，設(shè)備關(guān)閉。由上述數(shù)據(jù)可知，夜晚與白天的最小噪聲值有明顯的區(qū)別。 b.設(shè)備開啟時噪聲測試 測量條件為設(shè)備正常開啟狀

3、態(tài)下，測試數(shù)據(jù)見表1： 由上述測量數(shù)據(jù)可以分析：兩臺螺桿式空氣源熱泵機(jī)組之間噪音有明顯的聲壓級疊加現(xiàn)象，每臺設(shè)備中的三組設(shè)備疊加更明顯。 設(shè)備最大側(cè)面的噪聲約為88dba（兩組相鄰設(shè)備正常運(yùn)行時噪聲）；設(shè)備最大出風(fēng)口的噪聲約為82.9dba（兩組相鄰設(shè)備正常運(yùn)行時噪聲），一臺（三組）設(shè)備正常運(yùn)行時噪聲為91dba，嚴(yán)重超出聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（gb3096-2008）2 類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。 噪聲頻譜特性如圖3所示： 根據(jù)設(shè)備的噪聲頻譜特性及分布特點(diǎn)，可以分析得出設(shè)備以500hz 的中頻噪音突出的中、低頻噪聲源。 鑒于該螺桿式空氣源熱泵機(jī)組噪聲超標(biāo)現(xiàn)象的嚴(yán)重性和解決這一問題的迫切性，我們通過精心設(shè)計及施工，使

4、最終降噪結(jié)果達(dá)到夜晚50db（a）的降噪需求。 1、噪聲源及降噪分析 1.1噪聲源環(huán)境分析 除了設(shè)備距離民居近、設(shè)備噪音大的特點(diǎn)外，設(shè)備的換氣量非常大，兩臺設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，需要滿足756000m3/h 的通風(fēng)需求，即對通風(fēng)消聲的要求非常高。在滿足1.5m 的檢修距離的情況下，設(shè)備噪聲控制的處理空間受到現(xiàn)場條件的局限，c 側(cè)的圍墻建在建筑紅線上，不可以向居民樓延伸，占用居民出行通道。a 側(cè)酒店門口設(shè)有約10m 的接待門廊和門口噴泉，還需要滿足雙車通行的通道。所以本項目只能考慮單側(cè)進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)消聲處理的寬度僅為1m。進(jìn)風(fēng)與排風(fēng)處理的位置相鄰，應(yīng)該注意不可發(fā)生短流現(xiàn)象。 1.2降噪難點(diǎn)分析 機(jī)組

5、置于室外，地處我國貴州省。降噪裝置能經(jīng)受雨、雪、霜的侵襲，降噪量大，噪聲治理施工時間緊，設(shè)計要求非常高： （1）室外螺桿式空氣源熱泵機(jī)組噪聲值高，設(shè)備完全開啟后高達(dá)91db（a）。 （2）設(shè)備離居民區(qū)約10m，非?？拷用窠ㄖ?；設(shè)備噪聲自然衰減少，中低頻噪聲尤為突出，降噪難度大。 （3）設(shè)備靠近建筑用地紅線，降噪空間受到嚴(yán)重的限制，實際操作難度大。 （4）設(shè)備的換氣量非常大，兩臺設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，需要滿足756000m3/h 的通風(fēng)需求，必須控制再生噪聲值不得高于降噪目標(biāo)（夜間50dba）。 （5）消聲器的消聲量41db，消聲要求非常高，設(shè)計難度大。需要進(jìn)行特殊設(shè)計，且取材須謹(jǐn)慎。 2、降

6、噪方案 2.1消聲器性能選擇 由于設(shè)備噪聲值較高，設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行時噪音為91dba，降噪目標(biāo)為50dba，因此消聲器選型必須滿足消聲量不小41dba。 2.2降噪機(jī)房設(shè)計 根據(jù)氣流再生噪聲與氣流速度計算公式：因進(jìn)、排風(fēng)消聲器面積有效系數(shù)為0.5，本工程進(jìn)氣消聲器實際面積的應(yīng)在138m2以上，排氣消聲器實際面積的應(yīng)在148m2以上。 因此本項目采用全封閉機(jī)房降噪處理，必須在隔聲房中，采取了減振、隔聲、消聲三大措施；為了避免設(shè)備振動對隔聲房的性能影響，設(shè)備均采用彈簧減振器減震處理。除通風(fēng)部分，門采用隔聲門，其他維護(hù)結(jié)構(gòu)采用加氣混凝土砌塊構(gòu)造。 根據(jù)設(shè)備正常運(yùn)行時的聲頻譜特性曲線的特點(diǎn)，在降噪過程需

7、要特別注意全頻降噪，尤其是中頻噪聲，同時不可忽略低頻噪聲；螺桿式空氣源熱泵機(jī)組的聲頻譜特性的曲線與阻性消聲器的消聲曲線極為類似，阻性消聲器低頻處理數(shù)據(jù)較差，故為本項目設(shè)計狹縫消聲器，以期達(dá)到最終的降噪目標(biāo)。 降噪機(jī)房的剖面圖如圖4所示。 3、 降噪裝置的特點(diǎn)分析 經(jīng)過精心的設(shè)計及施工，該機(jī)組降噪裝置達(dá)到了預(yù)期的目的，所完成的降噪裝置具備如下特點(diǎn)： 3.1 具有良好的降噪隔振性能 一臺設(shè)備正常運(yùn)行時聲壓級為91dba，其噪音為全頻噪音，且具有明顯峰值特征，通過一系列的降噪措施，現(xiàn)場實測，最終建筑紅線外測試的最高聲壓級達(dá)到49.5dba。根據(jù)圖5 所示，很明顯隔聲房的基本隔聲構(gòu)件應(yīng)具有良好的全頻降噪性特性，中頻尤為突出。 3.2 具有良好的散熱通風(fēng)性能 側(cè)面138 o的進(jìn)氣消聲面積和頂面148 o排氣消聲面積，通過合理巧妙的導(dǎo)流處理，在無其他動力的前提下，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過冬天和夏天，機(jī)組工作正常，說明所安裝的散熱通風(fēng)系統(tǒng)效果良好。 3.3 造價合理，美觀大方 該工程造價合理、美觀大方， 施工完成后的隔聲房外形如圖6 所示。 根據(jù)上圖可知，本項目的主要降噪費(fèi)用為消聲器。其他均為常見的建筑材料，如：加氣混凝土砌塊、彩鋼瓦等，為本項目節(jié)省了不少造價。隔風(fēng)房外形層次分明、整體美觀大方。 4、 結(jié)論 靠近北京路的設(shè)備區(qū)域易受到交