羅翠紅　初永曄

摘要：目前，備用柴油發(fā)電機(jī)越來越多地被用于高層建筑中。同時，隨著國家環(huán)保法規(guī)的日益完善和嚴(yán)格，也對高層建筑中備用柴油發(fā)電機(jī)房提出了更高的環(huán)保要求。文章以一工程實(shí)例為基礎(chǔ)，探討了高層建筑備用柴油發(fā)電機(jī)房降噪及尾氣除塵的一般方法。

關(guān)鍵詞：高層建筑；備用發(fā)電機(jī)；機(jī)房降噪；尾氣除塵

中圖分類號：TB535文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374(2009)13-0094-02

目前，備用柴油發(fā)電機(jī)越來越多的被使用在高層建筑中，這是由于高層建筑中有消防水泵、防排煙設(shè)施、消防電梯、應(yīng)急照明等消防用電，按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)9.1.1條規(guī)定，一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電，即應(yīng)有兩個回路供電，以提高供電的可靠性。由于高層建筑一般都位于城市中心區(qū)，根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)，備用發(fā)電機(jī)房的噪音必須達(dá)到相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

一、工程概述

廣州某商住樓地下負(fù)一層設(shè)一功率為528Kw的柴油發(fā)電機(jī)組組成應(yīng)急備用電源，以保證在市電中斷時應(yīng)急設(shè)備用電。按照當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，須對柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的噪聲及尾氣進(jìn)行綜合治理，使其達(dá)標(biāo)。該項(xiàng)目噪聲執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)的二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)(即晝間≤60dB(A))。煙色執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》(DB44／27-2001)一級標(biāo)準(zhǔn)，即煙色濃度為林格曼0～1級。平面布置圖如圖1所示：

二、噪聲源分析

本項(xiàng)目采用的備用柴油發(fā)電機(jī)為大宇DW600型發(fā)電機(jī)組，額定功率528Kw,設(shè)備設(shè)計(jì)距1米處噪聲103dB(A)，距7米處排氣噪聲IOSaB(A)。柴油發(fā)電機(jī)組主要是由柴油機(jī)和交流同步發(fā)電機(jī)組合成。柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)的軸間采用直接聯(lián)結(jié)方式，柴油機(jī)的飛輪通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其噪聲源均是由柴油機(jī)產(chǎn)生的，包括以下幾個方面：

(一)排氣噪聲

柴油機(jī)的排氣噪聲是機(jī)組的最主要的噪聲源。其噪聲級一般均在100dB(A)(A)以上，并通過排煙口直接污染周圍環(huán)境，它還伴隨著高溫氣體。排氣噪聲是由氣體受氣缸活塞運(yùn)動時產(chǎn)生的周期性脈動噪聲和高速氣流經(jīng)排氣口噴出后形成的噴注噪聲復(fù)合而成。前者具有明顯的低頻特性，中、高頻也達(dá)到相當(dāng)程度；后者具有連續(xù)寬頻帶頻譜特性，其噪聲級比前者大得多。排氣噪聲級隨柴油機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的增加而提高，而隨轉(zhuǎn)速的增值更大。對于高層建筑，目前，均要求將備用發(fā)電機(jī)排氣口引至樓頂，其長度一般都在幾十米以上。

(二)冷卻風(fēng)機(jī)噪聲

目前，大部分柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻方式為閉式水冷，機(jī)組備有冷卻風(fēng)扇，裝在柴油機(jī)前端。風(fēng)扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲構(gòu)成旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)扇的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動產(chǎn)生的以葉片通過頻率為基頻并伴有高次諧波湍流噪聲是由于風(fēng)扇運(yùn)動導(dǎo)致的周圍空氣發(fā)生湍流脫體使空氣發(fā)生擾動形成氣體的壓縮與稀疏過程而形成的是一個寬頻帶噪聲冷卻風(fēng)扇噪聲受轉(zhuǎn)速的影響最大，轉(zhuǎn)速提高一倍可導(dǎo)致其聲級增加10-15dB(A)(A)。

(三)機(jī)械噪聲和燃燒噪聲

常見的重要機(jī)械噪聲源包括活塞撞擊、氣門沖擊、齒輪傳動、軸承以及噴油裝置的機(jī)械振動等。所有這些內(nèi)部機(jī)械振動會激發(fā)柴油機(jī)外表面和零件向外輻射噪聲。燃燒噪聲是柴油機(jī)特有的噪聲，它是由無節(jié)流的稀混合氣在氣缸中燃燒時產(chǎn)生的高壓形成的。這兩類噪聲源的總聲功率巨大，隔聲性能較好的機(jī)房內(nèi)的噪聲級主要是由它們輻射的。

(四)地基的振動和傳遞

柴油機(jī)強(qiáng)烈的機(jī)械振動可通過地基遠(yuǎn)距離傳播到室外各處，然后，通過地面再輻射噪聲，這種結(jié)構(gòu)傳播遠(yuǎn)、衰減小，一旦形成很難隔絕，會對遠(yuǎn)距離的邊界噪聲達(dá)標(biāo)構(gòu)成威脅。

三、降噪及尾氣處理設(shè)計(jì)

(一)機(jī)組隔振

發(fā)電機(jī)組放在橡膠減振墊及隔震地基上。橡膠減振墊共8個，20mm厚。橡膠減振墊針對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行重量和振動頻率選擇，保證隔振效率達(dá)到95％以上。煙管及一次消聲器是另一重要的振動源，在煙管與發(fā)電機(jī)組連接時，采用不銹鋼彈弓喉柔性軟接，隔開振動的傳播途徑。同時固定一次消聲器時，通過加裝彈簧吊架，消除振動對建筑物的影響。另外，機(jī)組出口采用帆布軟接進(jìn)行減振。

(二)機(jī)房的隔聲和吸聲

對于柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)械等通過輻射的方式傳播的噪聲，機(jī)房的隔聲既要密封、隔聲量高，又要保證機(jī)房內(nèi)空氣的流通。24以上的磚墻、隔聲門、進(jìn)口消聲器等均為必須采用的治理措施。而機(jī)房內(nèi)吸聲對室內(nèi)平均噪聲級只降低4～6dB(A)(A)，但可提高組合墻體的隔聲量，對降低機(jī)組噪聲的向外輻射有好處。

本項(xiàng)目機(jī)房隔聲和吸聲的做法如下：

1隔聲墻。本項(xiàng)目發(fā)電機(jī)房外墻體采用24cm厚實(shí)心磚墻結(jié)構(gòu)，兩面批蕩嚴(yán)實(shí)，根據(jù)理論公式，隔聲量R=14.51gnff-26計(jì)算，理論隔聲量可達(dá)50dB(A)。

2隔聲門。本項(xiàng)目隔聲門選用由雙層鋼板與玻璃纖維組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，同時具有隔聲和吸聲的功能，隔聲門內(nèi)置超細(xì)玻璃吸聲棉(容重為20Kg／m3)，實(shí)測隔聲量大于40dB(A)。隔聲門兼有防火功能。

3吸聲。在機(jī)房四周及天面，安裝由歐文斯科寧厚超細(xì)玻璃吸音棉(容重20Kg／m³)+8 0.5mm鋁合金穿孔板+輕質(zhì)龍骨組成的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，有效消除由于反射所形成的混響聲，從而降低噪聲源的強(qiáng)度。吸聲體厚度為50mm。

(三)進(jìn)排風(fēng)及排氣消聲

為保證降噪效果，發(fā)電機(jī)房采用全封閉強(qiáng)制進(jìn)排風(fēng)消聲換氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)采用2臺SF8G-4軸流風(fēng)機(jī)(風(fēng)量30000m³／h·臺)強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)，將潔凈、涼爽的鮮風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)防雨百葉引人機(jī)房，排風(fēng)通過機(jī)組自帶散熱風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng)。柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組安裝標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)排風(fēng)風(fēng)道制作蜂窩狀阻性消聲器，均采用正牌超細(xì)玻璃吸音棉、玻璃纖維布、鍍鋅電焊網(wǎng)制作。進(jìn)、排風(fēng)口均加裝鋁合金百葉。消聲器長度為2米，每米長度消聲量為15dB，消聲量可達(dá)30dB，控制風(fēng)口噪聲在60dB(A)以下。

在發(fā)電機(jī)的尾氣排放管安裝二級抗性消聲器，其中：第一級抗性消聲器是為，消聲量為20-25dB(A)；第二級抗性消聲器是采用消聲除塵噴淋箱來消除噪聲。排氣管與噴淋箱箱體的擴(kuò)張比為1：25，消聲量為30 dB(A)。

(四)尾氣黑度處理

柴油發(fā)電機(jī)組排出的尾氣含有黑煙，同時，出口溫度達(dá)到478℃。設(shè)計(jì)專用煙氣處理設(shè)備一消聲除塵噴淋箱，噴淋箱內(nèi)為沖擊式噴淋復(fù)合處理處理發(fā)電機(jī)煙氣，機(jī)組尾氣高速撞擊液面，煙塵微塵在重力和慣性力的作用，被泡沫水液粘附沉降，同時由于水霧和煙塵的相互吸附作用，達(dá)到處理煙氣的效果，經(jīng)處理后的煙氣由煙管引至室外高空排放，使煙色達(dá)到排放要求。

四、處理效果

按照以上方法對該項(xiàng)目備用柴油發(fā)電機(jī)房進(jìn)行了降噪及尾氣治理，實(shí)測結(jié)果均達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，竣工平面圖如圖Z所示：

五、結(jié)論

降噪的最根本方法是從聲源入手，但到目前為止，對于柴油發(fā)電機(jī)組聲源降噪的進(jìn)展有限。從降低對周圍環(huán)境的噪聲污染角度出發(fā)，對于高層建筑的柴油發(fā)電機(jī)房的降噪和尾氣黑度處理，采用本文介紹的降噪聲技術(shù)，如消聲器、隔聲、吸聲、隔震等，可以取得非常好的結(jié)果。另外，為使后期降噪控制更加簡便，前期對柴油發(fā)電機(jī)房進(jìn)行布局時亦應(yīng)考慮降噪的要求，使布局更加合理(本項(xiàng)目土建配合部分見圖1填充斜線部分)。