叢旭

摘要：近年來，我國數(shù)據(jù)中心機房的建設規(guī)模不斷擴大，許多地域的超大型數(shù)據(jù)中心機房規(guī)劃建設規(guī)模甚至達到數(shù)十萬平方米。而柴油發(fā)電機房作為數(shù)據(jù)中心機房的后備電源在數(shù)據(jù)中心機房的建設中尤為重要，但是柴油發(fā)電機組在運轉時產生的噪聲如果不采取必要的降噪措施，將對周圍環(huán)境造成嚴重的噪聲污染。柴油發(fā)電機組屬高噪聲動力設備，其噪聲源主要有發(fā)動機機械振動噪聲和燃燒爆炸產生的噪聲兩部分組成。因此，圍繞著這兩部分內容進行柴油發(fā)電機房的降噪設計和施工是保證機房噪聲排放標準的關鍵。

關鍵詞：柴油發(fā)電機組? ?噪聲? ?機房降噪

1、前言

柴油發(fā)電機組屬高噪聲動力設備，其噪聲源主要由發(fā)動機機械振動噪聲和燃燒爆炸產生的噪聲兩部分組成。機器在運轉時產生的噪聲95-110dB（A）之間，如果不采取必要的降噪措施，將對周圍環(huán)境造成嚴重的噪聲污染。

為防止機組運行時對周圍環(huán)境造成污染，某機房工程設計、施工中機房降噪方法采用機房全封閉式運行，在不影響機組正常運行的情況下，根據(jù)機房的結構，由機房進排風通道及機組水箱自帶的排風風扇構成一套循環(huán)通風系統(tǒng)，機房進排風風道加裝進排風消聲箱，機房四圍墻壁敷設 50-100mm 厚度之吸聲面層（由穿孔鋁扣板+吸音巖棉），頂部采用后留空腔500-2000mm的吸聲吊頂降噪體，排氣噪音設計有阻性、抗性復合消音器，加裝彈簧減震器減震等，以滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB12348-2008中Ⅱ類標準。

2、專項方案概述

2.1噪音源描述：

噪聲源主要來自發(fā)動機機械振動和燃燒爆炸產生噪聲，發(fā)電機組滿載噪聲107dB（A）（1米處測試）、噪音頻率800～1100HZ。

2.2隔聲降噪設計

（1）墻體及頂部降噪

為減少室內混響及噪聲對室外的影響，機房內墻面進行鋁合金孔板吸聲裝飾，即架設雙層100×40型輕鋼龍骨，靠近內墻一側龍骨內充50mm厚巖棉，靠近外層飾面一側龍骨鋪貼0.8mm厚微孔鋁扣板，起到隔聲、吸聲、美觀的三重效果。

如圖所示：

（2）消音門：

為了防止機房噪聲外溢，機房進出門安裝具有隔聲和吸聲的功能的鋼板重質隔聲門，門體為雙層鋼板復合結構，內填優(yōu)質吸聲材料，門體與門框是錐形封合并鋪設富彈性的皮革利于封合緊帖，隔聲量達到40dB（A）以上。隔聲門兼有防火功能。

（3）機組進、排風降噪

在進排風消音間內安裝片式消聲器， 延片寬方向依次為鍍鋅沖壓型鋼板邊框（厚1mm）;鍍鋅孔板（厚0.6mm）;玻璃纖維布;巖棉（密度60kg/m3）;玻璃纖維布;鍍鋅孔板（厚0.6mm）;沖壓型鋼板邊框（厚1mm）。

如圖所示：

（4）機組減震系統(tǒng)

柴油發(fā)電機組運行時，會產生振動。該振動傳給支撐結構（基層或樓板），并以彈性波的形式從運轉設備的基礎建筑結構傳遞到其它部位，再以噪聲的形式出現(xiàn)，稱為固體噪聲，振動噪聲會影響人的身體健康，工作效率和產品質量，也會影響到周邊環(huán)境，危及建筑物的安全。

所有柴油發(fā)電機組安裝在混凝土基礎臺上并配備 25–32 毫米變形量彈簧減震器上，達到90%以上的減振要求。彈簧減震器特性如下：

1）彈簧采用低自然頻率值設計，并經ED及烤漆處理;本體材質為碳鋼，表面采用達克銹處理，耐候性佳，防震效率高。

2）彈簧防銹能力通過ASTM B-117 及CNS 8886 鹽霧試驗測試。

3）底部防滑及反制螺栓設計，安全性高。

4）安裝簡單并可依實際需要調整高度及水平。

5）能消除機械結構振動，并保護及延長機械壽命。

6）荷重撓度25mm、40mm、50mm、75mm。

7）彈簧直徑大于下壓至額定撓度之高度的0.8 倍，其彈簧壓實時之下壓量大于額定撓度之50%

2.3隔聲降噪計算

（1）墻體及頂部隔聲計算：

物理質量定律：單層墻的隔聲量與其單位面積的質量的對數(shù)成正比;聲波的頻率越高，隔聲量越高。無規(guī)入射時公式：R⊥=20* lgmf-43

考慮邊界、剛度和阻尼等因素，實際隔聲量的經驗公式：R=14.5lgmf-26

式中：m單位墻體的平均質量：40單位kg/m2

f噪聲頻率（根據(jù)A計權網(wǎng)絡和發(fā)電機組頻譜分析，取值為1000HZ）

墻體的隔聲量計算如下：R=14.5*lg （40*1000）-26≈14.5*4.6-26≈40.7dB（A）

即：墻體及頂部進行隔聲處理后，能降低噪音40dB（A）。

（2）機組進、排風噪音計算：

進、排風通道中消聲箱的消音量與吸音板的吸音系數(shù)、消音片長度、消音片的間距有關，消聲量△L按以下公式計算：△L=2.18φ（ao）* L/b

式中：b—消聲箱中消聲片的片間距，即片間通道寬度，m。L—消聲箱中消聲片的有效長度，m。φ（ao）——吸聲材料的消聲系數(shù)。

消聲箱中消聲片的間距為100mm，即式中：b=0.1m;消聲片的有效長度為2000mm，即式中：L=2m。消聲量計算如下：△L=2.18φ（ao）* L/b→△L=2.18*1.2*2/0.1≈52.3 dB（A）

即：經過進風消聲箱和排風消聲箱后，能降低噪音52.3 dB（A）。

綜上所述，柴發(fā)機房外噪音值為：

墻面、吊頂、門消音：107dB（A）-40dB（A）=67dB（A）;進排風消音：107dB（A）-52.3dB（A）=54.7dB（A）

取噪音值大的67dB（A）計算機房外至廠界外1米處噪聲。

（3）機房外至廠界外1米處噪聲距離公式

通過資料查閱噪聲計算公式為：L=L-20lg（r/r0）+3，其中：L—為距噪聲源r米處的噪聲值（dB（A）），L0—為機器原噪聲。

r—為距噪聲源的距離（m），r0—為噪聲源的距離。在此取1米，機房外與廠界外1米距離為11.7米+1米=12.7米計算，即r=12.7m

解：上述公式得到L=L0-20lg（r/r0）+3;L=67-20lg（12.7/1）+3;L=67-20*1.1+3;L=48dB（A）

2.4結論

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準GB12348-2008（發(fā)布稿）》測點位置規(guī)定：一般情況下，測點選在工業(yè)企業(yè)廠界外1m，高度1.2m以上，距任一反射面距離不小于1m的位置，滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB12348-2008中Ⅱ類標準（即晝間60dB，夜間50dB）。

參考文獻

1.1 《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348-2008）

1.2 《噪聲與振動控制工程手冊》機械工業(yè)出版社;

1.3 《建筑聲學設計手冊》中國建筑科學研究院建筑物理研究所;

1.4 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GB/T 50087-2013;

1.5 《環(huán)境工程手冊環(huán)境噪聲控制卷》高等教育出版社;

1.6 《噪聲控制學》科學出版社;

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