降噪措施范文(精选12篇)
降噪措施 第1篇
随着城市化的深入和工商业的繁荣, 百姓对移动通信的需求在迅速增加。作为移动通信承载实体之一的基站建设也在大步跃进, 其数量由少到多、由点及面, 迅速遍布各地各处。
可是, 地价的飙升、城市的规划、无线传播的特性……等等不同的因素导致基站选址出现困难。于是, 工业用房、商业用房、居民用房等都逐渐成为基站建设的待选机房, 有时甚至是站址设置的唯一选择。
然而, 当基站机房进驻居民楼房后, 一些与基站机房有关的问题便接踵而来。较为突出的问题是由基站机房噪声产生的扰民问题, 第二个是与基站机房相邻的楼板出现结露现象, 造成居民房内吊顶潮湿的问题。因此降噪防结露便成为基站机房建设中的一个重要部分。
2 降噪防结露的原理
2.1 降噪原理
当基站设备产生的噪声透窗而出或穿墙而过或沿地而行时, 消除噪声或降低噪声的原理追根究底就是切断或者弱化噪声的传播途径, 从而使传至外界的噪声低至可容许的限度。其原理可分为两种情况说明:
1) 当噪音是由窗户或某薄弱区域传递出去时, 可以通过设置双层窗或者对薄弱区域进行防火封堵, 以切断噪声的传播路径[1]。或者噪声音是经墙体 (墙体过薄) 传递出去时, 则可通过设置双层墙或者对原有墙体进行加厚处理, 即可切除或淡化噪声的传播途径。封堵或加厚的材料必须满足机房防火的需要, 其封堵工艺可以参照YD/T 2199-2010《通信机房防火封堵安全技术要求》的规定进行, 施工时还要注意墙体的密实性, 以保证隔声效果。
2) 当噪音因为基站设备的振动通过楼板传递时, 则需要切断基站设备与楼板之间的刚性连接来解决噪声外溢的问题[1]。此时, 可以参照设备吊挂的减振吊架结构来实现降噪的目的。具体如下图。
1-设备机座;2-膨胀螺栓;3-螺母;4-垫片;5-隔振橡胶垫;6-限位套筒;7-橡胶垫 (厚5mm) ;8-楼板。
2.2 防结露原理
楼板防结露的原理归根结底就是设法提升高温侧楼板表面的温度, 其前提是高温侧环境的温度或湿度无法降低。 (如果高温侧环境的温度或湿度可以降低时, 通过调节高温侧的温湿度以防结露的措施及效果同样会令人满意。) 提升高温侧楼板表面温度的方法也可以有两种:
1) 提高基站机房内的环境温度。根据YD 1821-2008-I《通信中心机房环境条件要求》的规定, 基站机房内的温度范围为10℃~28℃之间。鉴于基站机房的空调大都采取上送风的制冷方式, 所以采用提高基站机房环境温度的办法, 可以解决绝大多数基站机房的结露问题。
2) 当提高基站机房内温度后仍不能消除结露时, 则必须对机房地板进行保温隔热处理, 以提高机房地板的热阻[2]。这里需要注意的是, 在选取保温材料或隔热地板时, 其材料特性必须满足通信机房的防火和隔热要求[3]。
3 降噪防结露的材料和造价问题
3.1 材料问题
3.1.1 降噪材料
基站机房一般不允许设置窗户。当窗户成为基站设备噪声的外传途径时, 则需要对机房的窗户进行封堵密闭处理, 而最常用的封堵密闭材料和方法就是直接在窗户所处位置砌筑砖墙进行隔离。当基站设备噪声是通过较薄墙体外泄时, 其处理方式类似, 即对原有墙体进行加厚或砌筑双层墙以增强其隔音性能。
若基站设备噪声通过楼板的刚性连接传导时, 则通常采用5mm厚的防火橡胶垫等软性材料固定以切断刚性材料的传导途径。
3.1.2 防露材料
防露材料指的是对基站机房地板进行保温隔热的材料。需要对地板进行保温隔热的机房一般是空调采用下送风且安装活动地板的机房。保温隔热的材料大都采用隔热涂料, 有时也采用橡塑保温材料。隔热涂料是由高分子合成树脂、隔热材料、颜料、填料及不含铅等重金属元素的稀释剂组成, 具有阻燃和保温特性。
从理论上讲, 隔热涂料的保温效果略好于橡塑保温材料。因为绝热涂料在施工过程中具有连续性, 绝热涂料自成一体, 没有连接缝隙。而橡塑保温层需拼接而成, 当使用时间长了后, 容易脱胶使保温层局部失效。
当然, 若直接在机房地面上铺设隔热地板, 也可以达到类似的保温效果。因为基站机房温度可以在10℃~28℃之间调整, 机房地板上下两侧 (内外) 的温差实际并不大, 所以稍微提高地板的隔热性即可满足防露的要求。地板材料的防火性能等级应大于等于B2级, 即阻燃、难燃和不燃等级, 以符合规范要求。
3.2 造价
3.2.1 降噪估价
当基站机房通过砌筑墙体进行隔离噪声时, 砌筑墙体的综合单价约300元/m3, 包括砖墙墙体的砌筑、水泥抹面等工作。防火橡胶垫材料费大约25元/m2。
另外, 设备机柜的安装则根据机柜数量进行计算, 机柜安装费用约300元/架, 包括橡胶垫的裁剪、机座的定位、机柜的安装等工作。
3.2.2 防露估价
当基站机房采用隔热涂料作为保温材料时, 隔热涂料施工的综合单价约80元/m2, 包括基层面的处理, 油污的清除, 找平打底, 涂刷底漆和涂刷隔热涂料等。
采用橡塑保温棉进行隔热处理时, 橡塑保温棉的材料费约2700元/m3, 安装费用约为25元/m2, 包括基层面的处理, 刷涂胶水等工作。
机房地面铺设隔热地板的案例很少, 地板材料的价格变化幅度也较大。较常见的价格区间在200~500元/m2, 依材料的差异而不同。
4 实例分析
4.1 例一
背景:云南昆明某冗余备份机房的空调拟采用下送风方式, 因此, 需要对机房地板进行保温隔热处理。
处理过程:起初, 运营商认为橡塑材料的保温隔热效果较好, 但嫌弃橡塑保温层在施工完成初期遗留的胶水气味过大 (胶水有毒) 。随后, 改为隔热保温涂料。
结果:保温层施工完毕后, 隔热效果良好。
评论:事实上, 隔热保温涂料和橡塑保温材料都能满足机房地板的保温需求, 只是橡塑保温所用胶水带有一定毒性, 且与活动地板支撑相连外需要特别处理。不过, 客观地讲, 隔热保温涂料施工的灵活性更大。
4.2 例二
背景:福建厦门某机房的下层房间为办公场所。机房的空调采用下送风方式, 地板未进行保温。机房启用一段时间后, 发现下层房间的吊顶潮湿并滴水。
处理过程:经过检查, 得知吊顶滴水现象是上层通信机房的空调导致的结果, 但因通信设备已投入运行, 不便移动以进行地下保温处理。于是, 运营商遣空调厂家对机房空调进行更改, 使其送风方式由下送变为上送。
结果:改造后下层房间吊顶滴水现象从此消失。
评论:空调由下送风改为上送风, 其实是变相地提高机房地板下侧的温度。因为空调的出风温度低, 可低至12度左右, 而回风温度较高, 一般大于25度。所以, 通过变为上送风的整改方式而彻底解决下层楼板结露的问题是完全有可能的。
5 总结
基站机房入驻居民楼房是社会发 (下转第25页) 展的必然结果, 也是方便百姓通信、增进民间沟通的必要途径。与此同时, 在服务百姓过程中, 也须解决基站可能带来的扰民的问题, 即噪声和结露。
消除噪声的有效方法之一就是切断设备噪声的传播途径, 包括砌筑双层窗、双层墙, 以及在设备与地板之间采用软性连接等。
防止结露的有效措施之一就是提高楼板高温侧的温度, 包括提升基站机房温度、空调改为上送风, 对机房地板进行保温隔热处理等。
总之, 只要采取了恰当的方式, 基站机房带来的不利影响便可以降至最低。但是, 虽然基站机房带来的不利影响可能在启用后通过改造而消除或弱化, 而基站的启用必定会增加机房改造的难度。因此, 在居民楼内建设新的基站机房时, 建议提前评估与此相关的不利后果, 以便在基站施工过程中予以克服和纠正。
摘要:文章系统地介绍了移动通信基站机房降噪防结露的依据, 原理以及材料和造价等相关知识, 并结合实例提出机房降噪防结露的有效措施。
关键词:降噪,防结露,基站机房,隔热保温
参考文献
[1]中讯邮电咨询设计院有限公司, 通信机房防火封堵安全技术要求[M], 人民邮电出版社, 2011.
[2]信息产业部电信研究院, 中国电信集团公司等, 通信中心机房环境条件要求[M], 北京邮电大学出版社, 2008.
水泵噪声的隔音减振降噪措施 第2篇
水泵噪声特点及隔音减振降噪措施一、二次供水增压泵/水泵噪声产生的原因
加压泵房噪声的来源主要是水泵机组工作时产生的。在工作中由电机、水泵的运转及设备的振动产生噪声。该声源在泵房正常运行时属于稳态噪声。另外,水泵的气蚀现象及停泵水锤现象也能够产生瞬时噪声。管道噪声是指水流在管道中流动时所产生的噪声。给水管道产生的噪声,受流速和压力影响。
二、换热泵站噪声治理之噪声来源分析
1、泵的噪声:泵工作时,连续出现动力压强脉冲,从而激发泵体和管路系统的阀、管道等部件振动,由此而辐射噪声。
2、流体噪声:当流体流经过流体断面时,使流体快速撞击管壁和管壁发生强烈的磨擦,形式向空气中辐射并呈高频声调。
3、机械噪声:设备的运动件相对固定体周期作用所激发的噪声、同时各部件产生强烈的共振,从而产生强烈噪声。
4、混响噪声:一是物体和墙壁反射,二是减振方式的激发,会增加生能的密度,声波入射到房间内表面,一部分被反射,一部分被吸收的多少取决于室内表面积的吸声系数。
三、加压泵房/水泵噪声治理与振动控制的思路
浅谈暖通空调系统的降噪措施 第3篇
随着社会经济和科学技术的飞速发展,环境问题已被国际社会公认为是影响21世纪可持续发展的关键性问题,而噪声污染更是成为本世纪首要攻克的环境问题之一。建筑物中噪声产生的原因是多种多样的,暖通空调系统运行中所产生的噪声又在其中占有相当大的比重。如何降低暖通空调系统运行中产生的噪声,对改善建筑物中的声学环境而言尤为重要。
2.空调系统气流速度的允许值
空调系统的主要设备有风机、电动机、空压机和各类空调箱等。
空调系统的消声设计包括减低沿管道传播的风机噪声、控制气流噪声两方面的内容。合理地确定空调系统的配置方式和选用消声器可有效地降低在管道内传播的风机噪声,而控制气流噪声的根本措施是降低流速。
在系统设计中,提高气流速度可以减小管道断面,降低建筑层高,这不仅可以减少设备和建筑投资,同时,在有限的设备层空间内便于配置管道系统。因此,设备专业通常希望采用较高的气流速度。但气流速度高,气流噪声就难以控制。目前,在工程实践中,空调用房超过允许噪声标准的多数由气流噪声所造成。因此,必须根据空调用房的噪声标准要求,确定允许的气流速度。
空调用房不同噪声标准的允许气流速度值是在长期的工程实践中总结出来的,国内外推荐的允许值差别不大。用降低管道内气流速度的措施控制气流噪声是最根本、有效的方法,但不是唯一的方法。目前在国外已开始在系统的风道内采用高流速(用以减小管道断面),在出风口处的管路内进行扩压设置用微机跟踪控制的有源消声器(即电子消声器)控制气流噪声,很有成效,这种装置已经商品化,但造价高。
3.空调系统降噪措施
3.1消声器的设计与选型
在进行降噪处理时,需要采用消声技术。设计安装消声器是控制气流噪声通过管道等介质障碍向外传播的重要措施。一个性能好的消声器,可使气流噪声降低20~40dB。根据噪声源所需要的消声量、空气动力性能以及环境的不同,选择不同类型的消声器。根据噪声源空气动力性能的要求,考虑消声器的空气动力性能,把消声器的阻力损失控制在能使设备在正常工作的范围内。设计消声器时,应考虑消声器可能产生的气流再生噪声的影响,使消声器的气流再生噪声级低于该环境允许的噪声级。为了降低消声器的阻力损失和气流再生噪声,保证消声器的正常使用,必须降低消声器和管道中的气流速度。对于空调系统,主管道中和消声器内的流速应控制在10m/s以下。根据噪声源的频谱特性和消声器的消声特性,使两者相对应,噪声源的峰值频率应与消声器最理想、消声量最高的频段相对应,这样才能起到很好的消声效果。暖通空调系统运行中主要的噪声源是以中低频为主的风机,采用阻性或阻抗复合式消声器可以起到较好的消声效果。
3.2减振隔振措施
暖通空调系统中各种有运动部件的设备,如风机、水泵、制冷压缩機等都会产生振动,它直接传给基础和连接的管件,并以弹性波传到其他房间中去,又以噪声的形式出现。在设备和基础间配置弹性的材料或器件,可有效地控制震动,减少固体噪声的传递。在设备和管道间采用软连接实行隔振,以不使设备的振动传递给管路。水管、风管安装时,在管道支吊架、穿墙处也应作隔振处理。常见的隔振器主要有金属隔振器、橡胶隔振器、空气橡胶弹簧隔振器、各种隔振垫等。风机、冷水机组的隔振,通常选用金属弹簧隔振器。
3.3设备房的噪声控制
选择机房位置时应尽量不靠近空调房间,对机房本身应采取吸声和隔声处理,以降低机房内噪声和隔断向外传播的途径。墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房的噪声以低频为主,因此宜选用珍珠岩吸声板、石膏穿孔板、聚酯纤维吸声板等低频吸声性能强的吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽,应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高频吸声性能好的材料。机房的墙体、楼板应具有隔声作用,机房门隔声效果与门的隔声能力和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料(如矿棉毡、玻璃棉毡等)的复合门,门缝采用企口挤压式(在企口上加橡胶圈、条式充气带)的密封措施。最有效的隔声是采用双道门,并在门洞内贴吸声材料。
3.4施工不当产生噪声的避免
在安装施工前,应科学地进行管道综合排布,合理地安排施工工序,避免因各专业由于安装空间有限而产生的管道与管道及管道与支吊架紧靠而发生碰撞的现象。金属风管制作安装时不应出现条缝型漏风口,以避免产生风哨现象。各种管道、电线桥架穿过机房墙体或楼板处必须做好有效的封堵处理,以防止机房内的噪声向外扩散。另外应认真做好系统调试工作,做好管网的风量平衡,避免因风量不平衡而引起的部分分支管路因风量过大而产生噪声的现象。
4.暖通空调系统的设计管理问题
暖通空调系统噪声控制涉及暖通空调、建筑、结构、声学等专业,需要融合各个专业的知识进行综合考虑和设计,各专业密切配合才能进行有效合理的控制。目前一般暖通空调设计人员不熟悉声学专业,难于做好系统噪声控制设计,而建筑学与声学的专业人员往往对暖通空调专业也不太了解,也难于独立做好空调噪声控制设计。因此,要做好中央空调噪声控制,需要建筑师和暖通空调工程师对噪声控制给以足够的重视,从建筑设计的开始阶段就要考虑如何进行噪声控制,综合考虑声环境与室内微气候环境、室内空气品质等因素进行整体设计。如果在建筑设计阶段就把空调设计与噪声控制考虑到位,往往能取得很好的效果,反之,如果在建筑设计的时候考虑欠缺而使得空调系统难以设计和布置,造成不利于噪声控制的局面,再进行弥补性的降噪,往往困难重重。
因此,建筑设计、暖通空调系统设计与噪声控制如何互相配合,相互协作,是一个很值得我们大家和有关部门研究和注意的问题。
5.新技术、新工艺、新材料的开发推广应用问题
鼓励发展研发新技术、新工艺、新材料,并积极运用到实际工程中。如在条件许可的情况下大力发展低温送风技术、推广复合材料通风管道、新型吸声隔声材料(如植物纤维素等)在工程中的运用。
6.结语
暖通空调系统在工业及民用建筑中起着改善生产、生活环境,保护健康,提高工作效率的作用。令人厌烦的噪声或不符合声学要求的声音会影响暖通空调系统的使用效果,甚至导致部分或全部系统不能正常运行。如何控制好暖通空调系统的噪声,在系统的噪声源和振动源上进行降噪处理,是最积极主动、有效合理的措施,也是暖通空调系统噪声控制的努力方向之一。
(作者单位:1.中国建筑一局(集团)有限公司
2.远洋国际建设有限公司)
空调机房的隔音降噪措施研究 第4篇
山西省图书馆项目位于太原市长风商务区, 是商务区的五大场馆之一, 是山西省目前最大的综合性图书馆。项目占地面积约为12万m2, 馆体总建筑面积49 850 m2, 总藏书量700万册, 各类阅览室27个, 密集书库6个, 视听室、数字多媒体厅、报告厅、展厅等多功能厅室6个。办公区域设计风机盘管+新风的空调形式, 新风机组布置在-1层的夹层内, 经竖井送至各层走廊、办公室。儿童阅览室、盲人阅览室、1层开架阅览室及多功能厅设计为回收能量的组合式空调柜, 每个建筑分区设1台双风机、一次回风全空气变风量机组以及机械排风系统, 空调系统包含了送风机、回风机和转轮热回收段, 上送上回的气流组织形式, 1层大厅的送风口选用适合高大空间的旋流风口和条缝风口;地下书库、检索厅、1层其他区域、2层~5层阅览室等设计为一次风组合式空调柜。每个建筑分区设1台单风机、一次回风全空气变风量机组以及机械排风系统;计算机信息化中心、善本书库、真善本阅览室采用恒温恒湿空调机组。由于山西省图书馆的设计为分机房, 除冷、热源机房和水泵房设在了-1层外, 阅览区每层都设有五六个机房, 且机房与阅览室的距离相对较近, 而图书馆对噪声的要求较高。所以, 对机房隔音降噪的处理尤为重要。
2 空调通风系统噪声源分析
噪声源、噪声传递介质和噪声接收体这三个因素的同时存在, 就会形成噪声污染, 而其噪声源是形成污染的关键因素, 也是噪声污染的根源所在。空调系统的噪声源有很多, 按噪声的大小分主要有制冷机组、空调机柜、水泵和风机等机械设备运行时产生的噪声和设备振动产生的噪声。其次还有空气在风管中流动产生的气流噪声, 空调水系统中形成水流、水击、虹吸等产生的噪声, 通风风口噪声以及穿过机房建筑围护结构 (墙、楼板) 、风管等传递的固体噪声等。本文主要对空调系统中空调机房的噪声进行分析研究。机房的噪声主要是设备运转和振动产生的噪声以及风机噪声, 风机主要是叶片旋转噪声和由于叶片旋转而引起的气流形成的噪声。不论风机的构造、功率等如何, 噪声一般在低频范围, 可在设计时选择由转数和叶片数确定其噪声的频率, 生产厂家一般会在生产时对其进行比较选型, 尽量地减少噪声。
3 空调机房降噪措施
3.1 合理布局
在建筑功能划分和布局方面, 首先应将空调系统的冷、热源机房和空调水泵房布置在建筑的地下室或对噪声要求较小的其他功能区域, 如果条件允许的话, 可以单独建设动力机房。冷却塔一般在建筑的楼顶设置, 如果楼顶为保证第五立面效果或有其他要求, 不适合设置安装设备, 可在室外另行选址设置。
通风空调机房如分散在各层设置, 最好远离对振动和噪声要求标准较高的房间进行设置, 图书馆项目在各层设置的空调机房大多都与读者阅览室相邻, 给隔音降噪的处理带来了极大的困难。风机和组合式空调机组最好设置在远离人群活动的房间或对空调噪声要求较小的其他房间, 如果建筑空间较大, 管道的布置等不受空间的影响, 也可以将其较集中地设置在地下室。机房的合理布局, 会减少采取的降噪措施, 降低投资成本。
3.2 消声及降噪措施
消除或降低噪声声源是控制机房噪声采取的第一步措施, 通过采取消声和降噪等措施, 来初步实现降噪目的。
1) 减小设备振动产生的噪声。设备的振动是机房的主要噪声源之一, 设备安装前, 在设备与基础之间设置阻力弹簧减振器, 每台设备设置4个为宜, 且每个减振器的受力及变形应均匀一致。如果设备在吊顶内安装时, 必须采用金属弹簧或金属弹簧—橡胶复合型吊式减振器, 减少由于振动引起的噪声;如果设备是落地安装时, 应在设备和基础之间设置橡胶隔振垫进行隔振。在安装风管时, 风管吊架必须选用隔振吊架, 在风管穿墙、楼板处用软材料包裹风管, 并在管道与支架、吊卡间垫软材料, 进行隔振处理。保证机房的围护结构及其他构件不会与机房设备、管道直接接触, 尽量消除或减小因设备运行时的振动及谐振等产生的噪声。
2) 采取消声措施。系统消声设计时要对管道风速进行控制, 回风管要对集中回风处进行消声处理, 以免机房内噪声通过回风管道传递出去。风管穿墙前均设置消声器, 阻性消声器可以消除中高频噪声, 抗性消声器可以消除低中频噪声, 应根据噪声的频带特性选用消声器, 一般可选用阻抗复合式消声器。如果对风管的弯头、三通处理不当, 也会产生新的噪声。所以, 在风管安装时, 可在风管的弯头处设置导流片以减少局部阻力, 也可以制成消声型弯管导流片, 增加消声效果。
3.3 吸音及隔音措施
空调机房的噪声控制, 在采取消声和降噪措施的基础上, 继续采用吸音和隔音的措施来降低声源, 进而限制或阻隔噪声的传播, 达到控制噪声的目的。
1) 吸音措施。这里所指的吸音就是当声波传递到物体表面时, 要进一步以物体为传播介质进行继续传播, 部分声能被物体吸收转化为其他形式的能量。在机房的围护结构上设置吸音材料, 会使声波传播到这些材料上, 进入有孔隙的材料空间中, 因摩擦受阻而使声能转化为热能而消耗掉。图书馆项目对空调机房的墙面、顶棚都采取了相应的措施。墙面:在墙面上固定40 mm×50 mm双向木龙骨, 中距600 mm (以膨胀螺栓固定) , 在加气混凝土砌体 (参照山西省标准图集05J3-4, 20页~21页详图) 、木龙骨上刷氟化钠防腐剂。龙骨间填50 mm厚岩棉毡, 面层采用穿孔矿棉吸音板。顶棚:选用无机纤维喷涂, 由无机纤维和水基型胶粘剂搅拌, 通过空气压缩泵将材料喷涂到顶棚, 喷涂50 mm厚, 满足了吸音、耐火等要求。
2) 隔音措施。当声波传递到固体介质时, 会因介质的变化而改变, 一部分会被反射, 一部分由于能量转化而被吸收, 而另一部分则能通过所遇介质继续传播。隔音措施, 顾名思义就是采用密闭的方法将未被转化吸收的噪声源封闭起来, 将噪声封闭在一定的空间内, 不对外界形成影响。管道在穿墙、楼板安装时形成的洞口, 是进行隔音处理的首要重地, 在穿越机房围护结构安装管道时, 对洞口周围的缝隙应严密封堵, 管道穿越建筑结构处用软性隔音防火材料严密填实, 确保噪声不能从洞口的缝隙处传播出去。噪声会以建筑的围护结构为介质进行传递, 围护结构上的吸音材料在进行吸音的同时, 也会起到一定的隔音作用。图书馆项目在采取上述各项措施的同时, 对门、窗等部位采取了一定的隔音措施。门:图书馆的空调机房防火门为木质防火门, 在防火门上增加密封胶条, 以增强隔音效果, 在防火门外侧增设了一道隔音门, 隔音效果非常明显。窗:增加玻璃的厚度, 可以加大玻璃的传播系数, 中空玻璃由于在两层玻璃之间有空气的存在, 在玻璃间形成空腔, 会降低噪声的传播力度。图书馆有一部分空调机房位于外墙轴线, 外墙窗户玻璃选用6 mm+10 mm+6 mm的中空Low-E玻璃, 窗户周边的缝隙采用弹性三元乙丙胶条和耐候密封胶填缝密封。另外, 图书馆项目的空调机房中, 有个别机房内的机柜构造、功率较大, 而机房的房间尺寸较小, 机房内无法安装风管消音器, 且空调机房和阅览室仅一墙之隔。采取上述措施后, 经测试仍不能达到阅览室对噪声的要求。所以, 在机房与阅览室的隔墙外侧800 mm处增加一道隔音墙体, 将消音器置于隔音墙内, 并安装隔音门, 形成一个包围机房的空腔, 达到了降噪目的。
4 结语
随着我国经济的飞速发展, 大型公共建筑越来越多, 山西省图书馆项目的空调机房采用上述的隔音降噪措施, 基本上满足了各使用功能区域对噪声的要求。本文仅从图书馆项目的空调机房降噪措施进行研究, 如何能更经济、更有效地降低大型公共建筑空调系统所产生的噪声, 仍是当前我们值得重视的研究课题, 对于完善通风空调工程的设计和施工, 减少噪声污染都具有很重要的意义。
摘要:以山西省图书馆工程为例, 分析了空调通风系统的噪声源, 从布局、消声降噪、吸音隔音三个角度研究了空调机房降噪措施, 并作了详细阐述, 以经济、有效地降低大型公共建筑空调系统所产生的噪声。
关键词:空调机房,噪声,隔音,消声
参考文献
[1]GB 50019—2003, 采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]GB J118—88, 民用建筑隔声设计规范[S].
汽车隔音降噪工程 第5篇
答:所谓汽车降噪音工程是指,汽车因车身皆为钢板架构组装或他种材料组装成一密闭空间:即车厢。因原厂设计理念的不同,如引擎设计的避震系统,进排气方式、车门、车体紧密度...等,或静止、或不同路面行进状态下产生不等值噪音,经钢板、车体之共振共鸣、声音放大,传入车厢,过大的噪音令人不 舒服,或耳鸣、或容易疲劳、或干扰到原本悦耳的音响效果等。因此必须对汽车做隔音降噪处理,所在,用原厂的设计组装条件,加上各种消震、隔音、吸音材料、将车厢内不必要的环境噪音,降低至最少的状态,即为汽车隔音降噪工程
问:为什么要做汽车隔音?
答:为何需要汽车隔音?今天不管家用音响或车用音响,只要是追求高品质的声音感受,那么 降低环境噪音,则是必须的一项工作。是否曾经有此种经验,当其他车友问你为什么不装一套好点的音响器材时,你只能回答: 车子开起来那么吵,装那么好的器材,浪费!三年前我们就是遇到了很多这样的提问而羞于 回答,才积极的着手研究汽车隔音的,结果得到了广大车友的回响,才知道有那么多人渴望 车厢内的宁静舒适。相信换过车的车主,都有一个经验就是新车买来时,开起来感觉最好,安静又扎实、平稳 又舒 适,然而开上三、四年甚至一两年就感觉车子的某些部份,如底盘、车门就有松动,或 很多异音出现,这主要是因为车厂组装品质不佳,及气候潮湿或后装一些配件或拆装过某些 部份而又没有严格的进行回装所致辞。试问哪位车主不希望自己的车能多开几年,不要二、三年后车子开起来像要散掉一样,而又想换新车。我们还见过很多朋友安装了重低音音响,结果车门内饰板也跟着振起来了,使得价值不菲 的音响无力发挥最佳效果。汽车隔音正可弥补一部新车或旧车会碰到的这些问题,它除了可 以强化结构,也可以强化底盘的钢板,避免过早金属疲劳,填补因长期震动所产生的间隙或 拆装不良所造成的异音,更兼具防锈功能,提升音响的低音品质,让车能多开几年,开车的 感觉无压力、更舒适、更平稳,同 时还能节省一些车辆的更换开销。假如你希望音响效果 更好一点的话,就更不该犹豫了。试想 一辆夏利花上区区几百元就有高档车的感受,这样 的投资价值实在太高了!
问:施工之后车主应注意什么?
答:施工之后的安全性也是车主考虑的要点。如车体密封工程,它是解决由外向内传播噪音的基础工程,它要做到车体的良好密封,又要使车内的气压保持平衡,过度密封可能造成车内缺氧,给车主行车时造
成危险。更有一些工程大肆拆除车辆关键功能部位(如仪表盘、发动机),又无法完整恢复,给车主带来不少苦恼。
汽车隔音(简要)施工方法
1、在引擎盖粘贴防火隔音毯,吸收引擎运转噪音;
2、在车厢内加装制震消音垫及防潮音毯,缓解底盘件在高速行驶时引起的共鸣,减少由于轮胎转动所产生的路面噪音传递;
3、在车门饰板内贴上专用隔音毯,降低行车时车门钣金件因较薄而产生的共振,4、强化A、B、C柱下方刚度,补强后座侧板,提高车身的结构刚性,有效降低噪音;
5、在车门饰件上贴丝绒吸音毯,加装车门隔音条以加强密封性,减小共鸣声及降低汽车高速行驶的风噪声;
6、在前后轮叶子板处喷隔音材料,减少行驶时避震器传入的异音,抑制轮胎与路面、钣金件所产生的撞击杂音;在车厢内顶粘上一层隔热、隔音棉,有效阻隔太阳酷晒,防止车厢温度直线上升,减少车顶钢板震动的共鸣声。
隔音:汽车隔音工程能将发动机噪音、震动、车身车门的共振、行车时与路面、空气阻力产生的摩擦声等,有效的消除和阻隔,给您一个宁静的驾驶空间,极大的提高行车的舒适性。
隔热:隔音工程不但隔音,还能有效的将发动机工作产生的高温阻隔在外,提高空调效应,令您倍感清凉。
强化车身:车身机盖、车门、后备舱、车顶、翼子板中非关键部位扳金铁皮都比较薄弱,加装隔音材料后,车身更坚固,发生碰撞时,被动安全系数得到提高。
优化音响效果:音响,特别是安装在后部的低音炮,会导致后备厢振动,音效降低,这是因为没有做过妥善的减震,汽车的结构无法承受超重低音的冲击,发出“吱吱”声音。经过隔音施工后,消除了车身金属的共振,同时又有良好的吸音作用,能感觉音响更加清晰、浑厚、澎湃。
施工总则:
1、在隔音施工前,先做好纸样,然后按纸样裁好材料进行粘贴,需要连接的地方先用双面胶接好。
2、在引擎盖粘贴铝箔面隔热板时,可在引擎盖上刷少许万能胶,以加强连接效果,是否需要视情况而定。
3、在做门边隔音时,可在需要贴的地方,先贴上3M双面胶,再贴上车门密封条,以加强连接效果。
4、粘贴铝箔面制震垫时,需要在贴上后用电吹风加温使之变软,然后再用手压紧压实,这直接影响到隔音效果。如果室温低于5摄氏度时,先不要去掉包装上的牛皮纸,先用太阳灯把铝箔面制震垫烤热变软,再粘贴在需要的地方。
5、在所有粘贴过程中,最好一次成功,不要重复撕下再贴,以免破坏粘贴效果。
6、如果想增强音响效果(特别是低音效果),用波形吸音棉粘贴在门和内饰板上,还有尾厢四周,做成音箱内吸音效果,增强重低音。施工原则:
1、在向车体粘贴隔音棉时,请将车体裸露的螺丝,特别是要将被隔音棉覆盖的螺丝再检查紧固。有的螺丝是不可以被隔音棉覆盖住的,比如车门抠手的固定螺丝,目的是减少日后更换这些易损件的麻烦。
2、全车进行隔音降噪应追求先做好驾驶舱的密封,其次是追求车体的减震,再次是做好隔音,最后才考虑吸音。
3、隔音板施工的质量直接影响到车辆施工后整体降噪效果,粘贴隔音棉的原则是务必将材料与车体紧密牢固的粘贴,至于粘贴的面积要求在次要地位,当然粘贴的面积越大效果越好,但是与粘贴质量相比就显得不是那么重要,毕竟有些地方是很难施工的,在一般条件下也不可能100%的将车体进行粘贴。
4、粘贴隔音隔热棉前务必将要粘贴的地方擦洗干净。
5、拆卸过程中拆卸的螺丝、卡扣、一定要用透明胶粘贴在拆卸位置的附近!不要相信自己的记忆力有多强。
6、如果只做一个车门就想在听觉上有效果是不可能的,施工要求完整。
降噪措施 第6篇
关键词:机舱通风 减震减噪 船舶设计
0 引言
柴油发动机燃烧需要大量的空气,这些过量空气需要机舱保持正压而得以充分保证,机舱所有机械设备和电气设备工作产生的热量也需要通过对流和辐射方式散发到周围环境中,这些热量的排除也主要靠机械通风来完成。海洋科学考察船的机舱设备配置较多,且多为冗余双套配置,故此机舱空间相对来说比较狭小。因此机舱舱室的空气供给和热量输出需要严格的计算和评估。因此机舱通风对机舱来说既重要又必须,而要达到良好的通风效果,必须选择合适型式和功率大小的通风机。
轴流风机具有效率高、风量大、体积小、重量轻等优点而广泛用于船舶的机舱通风。机舱通风在设备运转时必须保证其连续不间断的运行,在船上由于机舱通风机功率大,风量高,其噪声指标也就较大,再加上出风口多处于上层建筑区域,这将直接影响到船员生活的舒适程度,科学考察船上的考察人员又需要长时间暴露在后甲板进行样品的采集工作和科研数据的现场观测,机舱通风机的噪声影响会显得尤为突出。因此必须采取有效的减震降噪措施,以提高船员的工作和生活环境,保持充沛精力,也是船舶安全航行的一大措施。
1 问题及要求的提出
新型海洋科学综合考察船项目组从项目立项开始,就特别关注船舶噪声指标的控制,在调研国际科考船噪声控制的基础上,船舶设计任务书中就专门编写了《噪声控制》章节,要求采取减振降噪措施,以保证船载设备的正常工作,并具有良好的工作和生活环境。与机舱通风系统有关的描述有:
○ 选用低噪声设备
○ 系统设计、设备集成和安装工艺采取减振降噪措施。
○ 采取措施减少通风系统对生活和工作区域产生的噪声影响。
○ 机舱、绞车舱及机械设备舱等高噪声源舱室的噪声控制
○ 内舾装材料的选用应考虑降噪性能。
2 设计院对要求的理解和把控
设计院和船厂在充分理解项目组的意图和要求后,与项目组一道为满足需求进行细化,最终由设计院汇总拿出了机舱通风机的选型方案和减震降噪方案。
机舱内设置2台电动轴流风机(其中一台电动轴流风机为可逆转风机),用作向机舱送风,采用双速电机(满负荷时或夏季工况时,全速运行,低负荷或冬季工况时,低俗运行)风道为矩形,若用3mm厚钢板风道宽可≥800mm,若用2-2.5mm钢板风道宽度应<800mm。通风机通过减振器与船体底座弹性联接。通风机采取流线型进口,内壁涂吸音材料。风道内部转角处应采取措施尽量光顺,减少空气流动产生的摩擦噪声。通风机室进口及内壁或外壁及风道围壁安装吸音材料以降低通风机运转时所产生的噪音。
2.1风管的布置
结合船舶总体设计,轮机主管设计师给出新的通风管布局方案,方案如图一所示,主要创新点有:
(1)风机房在主机和机舱的上部,分为左右风机房,位于艇甲板上,风机房门口朝后,风口位于风机房的左右两边。
(2)主风道直接向下通往机舱,直接且距离最近,减少被压影响。
2.2电机的选型
按照设计院最后固化的设计,经过船东、船厂认可选择的风机参数如表1所示。
表1风机参数
风机名称 轴流风机 电机型号 M1QA225M6/8B
使用场所 机舱 功率 26/12
型号 CZ-140A 电流 49.37/27.65
风量 72000/54000 防护等级 IP55
静压 550/310 绝缘等级 F
转速 985/740 噪声 95/88
数量 2 重量 1115
风机采用立式安装,带60W的空间加热器,一台可逆转,内涂吸音材料,带不锈钢软连接。
2.3 通风系统噪声计算
在风机选型后,委托空调及通风系统设备集成商对机舱通风系统进行了噪声计算,计算结果如表2所示。
计算结果坚定了方案确定的决心,以后也为设备订货和选型给出了明确的指导方向。
3 机械通风的减震降噪措施落实
3.1 总体布置
机舱风机安装在具有隔音措施的风机房里,风机房内贴玻璃棉隔音材料;地面涂敷阻尼材料,以减少振动;风机室内的消音材料为50mm,外敷不锈钢穿微孔板;通风格栅在满足通流面积的前提下采用消音设计,并为可拆卸式,为日后内部设备的检修预留通道。安装示意图如图2所示。
图2安装示意图
3.2 风机外壳的处理措施
风机外壳加装可拆卸式减振消音套;为降低风机的噪声辐射,在风机的外边根据风机的外形尺寸,定制安装风机减振消音套,减振消音套厚度50mm,以最大限度地减少噪声的外传。
3.3 风机的安装
风机采用弹性减震装置固定安装方式,风机出口安装软连接管,做柔性接头隔振;
风机通过减震器固定到船体上,减少船体振动对风机的振动影响,风管出口选用不锈钢柔性波纹管与主风道连接,减少相互间的振动影响。
3.4 风机进口装消音器
风机进口消音箱为Φ1400*1400,充分考虑日后风机维修的便利性,消音器结构如图3所示。
图3 消音器结构
消音器制作和安装步骤如下:
○ 消音器做成可拆卸式的拼装式;
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○ 在风机房舱壁的基础施工(除锈油漆)完成后,将气控风阀和消音器底板预先放置到风机房内;
○ 在风机房内部消音材料敷设完毕后,再进行风机房壁板的消音施工处理;
○ 安装消音器散件和导流罩散件;
○ 安装消音百叶窗。
3.5进风百叶采用消音百叶窗
进风百叶采用了消声百叶,并融合安装了气动关闭装置,以满足规范对失火报警状态下的应急关闭要求。
3.6主风道内敷设吸引材料
为进一步减少噪声外传,机舱主风道内敷设有30mm的消音材料,效果如图4所示。
图4主风道内敷设吸引材料施工工艺图
4 结论
经海上航行试验测定,在全速航行时全船居住舱室指标达到CCS规定的船员卧室舒适度最高等级的房间为30间(低于52dB),占全船卧室的75%,达到客船乘客高级舱室噪音舒适度最高等级的房间为8间(低于45dB),占全船卧室的25%。此外,试运行期间全船空调、通风系统运转良好,室内温度调节灵活、降噪效果明显,大大提升了航行舒适度水平。
随着船舶设计和建造水平的不断提高,减震降噪材料的广泛采用,影响上层建筑区域的机舱通风系统的噪声控制在技术、材料和工艺上都得到了明显提高。
随着我国加入国际劳工组织公约,公约对船上工作人员的住区及工作生活环境的具体要求,振动、噪声、温湿度、公共设施等细节要求也是港口国检查的必然要素,改善机舱通风系统的噪声,也是提高船上工作生活环境的一个直接措施。
从设计开始就考虑机舱通风系统的是比较容易实现和效果明显的最佳途径,避免日后船舶建成后,由于其噪声指标超标而补救更改,劳民伤财,还做不到好处。
以上只提到的是机舱通风系统的减震降噪,希望设计院在设计之初就应统筹考虑船舶振动和噪声源的控制措施,从机械设备、空调系统、通风系统等方面系统考虑,完善设计方案,以满足船上工作人员日益提高的环境要求,为他们提供舒适的生活和工作环境。
参考文献
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[3]中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 2034-2013. 环境噪声与振动控制工程技术导则.、
[4]中国船级社.钢质海船入级规范(2012)
[5]中国船级社.绿色船舶规范(2012)
水泥混凝土路面降噪处理措施 第7篇
1 交通噪声
研究表明,车辆在中低速行驶时交通噪声主要是由车辆发动机噪声、传动噪声、排气噪声、车身振动等产生的。而当行驶速度超过60km/h时,轮胎/路面相互作用产生的空气泵吸噪声和轮胎振动噪声将成为主要声源,其噪声频带在80~4000Hz范围之间。其中1500Hz以下的噪声占多数,且主要集中在1000Hz附近。轮胎与路表的噪音大小受路面纹理、使用年限、面层厚度以及路面结合料的材料等参数的影响。
路面的整体纹理对轮胎与路面噪音起着最为关键的影响。路面的纹理可以分为两个类别:微观结构和宏观结构。微观结构决定了路面的抗滑能力,可以被定义为路面小范围内单个集料的平整度或粗糙度,并延伸到分子尺寸内,主要影响轮胎与路面间的高频接触噪声。宏观结构是轮胎与路面接触范围内的平整度或纹理,包括轮胎胎面胶和路面的累计范围。宏观结构的功能是提供排水渠道创造一个干燥的路面表面环境,即使高速行驶在湿的路面也能提供高的摩擦,宏观构造和噪声的关系有不少研究但结论似乎不太一致,有的研究认为轮胎噪声对8~16mm波长的宏观构造不太敏感,有的则认为宏观构造的波长应在2~5mm范围内[3]。图1所示为路面平整度与噪声级的关系。
美国华盛顿交通运输部对普通水泥混凝土路面噪音随时间的变化趋势作了研究,通过对使用八年的水泥混凝土路面进行测试研究表明,路面噪音随时间推移不断减小。不同道路交通量的差异可能会改变这一时限。八年以后,普通水泥混凝土路面产生的噪音会增加。对普通水泥混凝土路面进行刻槽、拉毛等表面处理工艺是提高路面抗滑的常用手段,但随时间的推移,路表纹理由于磨损的作用而出现不规则的破损,而且更加光滑,这使得噪音水平降低。但在这八年左右的时间中,集料逐渐外露增加了路面纹理,从而也会使噪音水平略有增加[4]。
2 水泥混凝土路面降噪处理措施
美国沥青技术国家研究中心(NCAT)关于轮胎/路面噪音传播的研究证明,适宜的表面纹理可以减少水泥混凝土路面轮胎/路面的噪声并可以使其像沥青路面一样安静。努力减小水泥混凝土路面轮胎/路面接触噪音,主要通过对表面纹理进行处理减小轮胎与路面的瞬时泵吸噪声、撞击噪声而获得。这些策略包括,外露集料、薄层覆盖、表面修整以及改变刻纹形式。
2.1 露石混凝土路面
露石混凝土路面可以在新建、改建或重建水泥混凝土路面中使用。为了获得最佳的宏观构造纹理,外露集料粒径的尺寸最好是在0.16~0.18英寸(4~7mm),有两种方法可以使集料外露。第一种方法是,用水冲洗刷刚铺筑完成的混凝土路面的同时用钢丝刷进行磨刷,这种方法现在用的较少。第二种方法是在新铺筑的混凝土表面适当的喷洒缓凝剂。在混凝土硬化后(24~30h后),利用机械进行表面磨刷,以便清除没有硬化的灰浆。
根据长安大学韩森教授的研究结果表明 ,露石纹理使频率在1125 kHz以上的噪声有较大幅度的降低,且有频率越高噪声降低幅度越大的趋势,频率在116 kHz时,光面水泥混凝土路面噪声水平为87 dB(A),而露石水泥混凝土路面板噪声为 80 dB(A),降低 7 dB(A)。如果是为了获得降低噪音的最大潜能,则集料的粒径应该在满足磨耗和排水的条件下尽可能小[5]。
2.2 橡胶沥青薄层罩面
橡胶沥青薄层罩面是“薄磨耗层”与“厚表面处治”之间的一种交叉。橡胶粉掺入沥青混凝土,不但改变了沥青的性能,而且改变了集料的组成,在复杂的物理和化学双重反应下产生的作用,使橡胶沥青混凝土表现出不同的性能。橡胶粉的掺入可以提高沥青的弹性恢复能力,使混合料的孔隙率得到适当提高,因此橡胶沥青薄层罩面可以提高对空气压力变化的适应能力,从而有效降低交通噪声。
美国亚利桑那州交通部研究发现在水泥混凝土路面之上做橡胶沥青摩擦层(ARFC)罩面可以降低4 dB(A)路面噪音,其效果与8英尺高噪音隔离墙的作用相当。这样就可以有效降低噪音隔离墙的高度。
橡胶沥青薄层罩面在改善噪音衰减特性方面超过普通的沥青路面,但是需要昂贵的代价,需要半年的养护以便维持这些特性。
2.3 金刚石研磨混凝土路面
金刚石研磨是修复水泥混凝土路面表面功能的一项新技术措施,是指采用密间距的金刚石刀片切割研磨水泥混凝土路面,将表层4~6mm厚度研磨掉,形成一定的纵向纹理构造。主要目的是消除路面的表面缺陷,改善水泥混凝土路面表面功能。近年来,金刚石研磨技术逐渐应用于新建、重建水泥混凝土路面的表面功能改善,在降低交通噪声方面,取得了良好的效果。
美国沥青技术国家研究中心(NCAT)关于轮胎/路面噪音传播的研究试验路段包括纵向刻槽、横向刻槽、金刚石研磨以及沥青玛蹄脂碎石、传统密集配和Superpave沥青路面。使用两种类型的轮胎:Master-craft和Uniroyal(应该注意到不同类型的轮胎面花纹对噪音特性的影响有非常大的差别)。
使用Uniroyal轮胎测试中,金刚石研磨路段是沥青和普通水泥混凝土路段中最安静的,几乎所有试验段的轮胎/路面噪音都降低了3 dB (A)。另外,俄亥俄州交通运输部(ODOT)采用惯性滑行法(the coast-by method)测试结果表明金刚石研磨可降低3 dB (A)总体噪声。亚利桑那州交通运输部(ADOT)对旧水泥混凝土路面进行降噪研磨后,采用拖车法(the trailer method)测试,结果表明金刚石研磨使交通噪声减少了3~6 dB (A)。表1为金刚石研磨路段与普通刻槽水泥混凝土路面噪声对比[7,8]。
根据大多数观测结果,金刚石研磨引起的噪音级降低出现在高频率带(160 kHz以上),尽管高频率带在研磨前、后差异最大,但平均比较来看还是集中在高频率带。使用金刚石研磨的路面交通噪音的减小可以归结为减小了轮胎路面噪音级和旧横向刻槽混凝土路面轮胎高速旋转噪音的衰减。图3为路面在研磨前后噪声级的对比[8]。
2.4 纵向刻槽
刻槽是在混凝土路面的表面生成浅的渠道以增强各种天气条件下光滑表面的排水能力与摩擦力。刻槽对于行驶的安全性是必要的,但不同的刻槽样式会影响道路的噪音。国际刻槽与研磨协会(IGGA)根据现阶段应用的不同刻槽形式进行了测试并公布了测试结果,发现某些刻槽形式可能有助于产生更低的轮胎/路面噪音。表2为亚利桑那州对水泥混凝土路面的噪音测试结果[9]。
在考虑降低轮胎与路面噪音时,水泥混凝土路面纹理的类型、成型方法、纹理指向都是重要的影响因素。大多数俄亥俄州水泥混凝土路面是采用的横向刻槽纹理。最初的设计刻槽类型包括规范上的等间距凹槽,与其他大多数国家所使用的相类似。但是,等间距往往会提高音调量,或导致轮胎在路面滚动时产生高分贝噪音。图4所示为不同刻槽间距对噪声强度的影响。
美国俄亥俄州一个研究小组为了对比六处不同的水泥混凝土路面的噪音级,用单独的测试车对声音级数据进行了收集。这六处包括三种不同的刻槽类型:纵向(1处)、横向(2处)、随机间距横向(3处)。测试发现,纵向刻槽噪音级最低(车辆以105km/h)速度行驶比六处的平均值低3 dB (A),其次是横向刻槽,最后是随机间距横向刻槽(车辆以105km/h)速度行驶时,比六处的平均值高3.2 dB (A)。但是,随机间距横向刻槽路面有较大变化范围(大约2 dB (A))。其他国家的研究结果也支持表面纹理采用纵向刻槽。根据瑞典的测量结果,纵向刻纹在新、旧水泥混凝土路面都可以降低路面噪音。其中一条旧水泥混凝土路面在刻纹后噪音级减小了0.5~3.0 dB (A)[9]。
3 结语
(1)轮胎/路面噪声是交通噪声的主要来源,在其他条件相同的情况下,对水泥混凝土路面进行降噪处理能改变轮胎/路面噪声。
(2)研究表明,表面纹理合理的露石水泥混凝土路面可明显降低轮胎/路面噪声,同时还具有良好的排水和抗滑功能,是较为理想的水泥混凝土路面形式。
(3)橡胶沥青薄层罩面,具有良好的降噪效果,同时橡胶沥青薄层罩面将废轮胎橡胶粉用于沥青混凝土路面是废轮胎资源化、无害化利用的主要途径之一。
(4)金刚石研磨混凝土路面与改变混凝土路面刻纹形式都可以降低路面的轮胎/路面的噪声,并且可以保持水泥混凝土路面的优良抗滑性和耐久性,为此有必要对其降噪性能进行深入的研究。
摘要:从路表对轮胎/路面接触噪声的影响入手,对露石水泥混凝土、橡胶沥青、金刚石研磨及纵向刻槽降噪技术进行了介绍。研究结果表明,对水泥混凝土路面进行降噪处理后,水泥混凝土路面可以像沥青路面一样安静。
关键词:水泥混凝土路面,路表类型,轮胎/路面噪声,降噪处理
参考文献
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10kV变压器减震降噪措施 第8篇
关键词:10kV,变压器,减震降噪,处理措施
一、10 KV变压器震动噪音的原因及特点
1.10 KV变压器震动噪音的原因
笔者将理论知识与实践经验相结合, 对10 k V变压器震动噪音的原因具体分析如下:第一, 由于10 k V变压器通过的电流与普通变压器的电流值相比要高出很多, 会产生极大的交变磁场, 并作用在变压器铁心的硅钢片上。硅钢片承受不住强大的磁场力就会产生微小变形, 这就是通常说的磁伸缩现象。这会导致铁心的频率发生变化, 从而形成周期性振动而出现噪音;第二, 当电流流经变压器绕组时, 便会形成电磁力, 导致绕组不断振动出现噪音;第三, 变压器长期处于振动状态会对周围的关联设备有影响, 造成其它设备间接性噪音;第四, 变压器自身的安装原因, 如外壳安装不牢固、部分零件松动、排风区域灰尘堵塞等;第五, 负荷性质差别, 造成电压波叠加;第六, 由于变压器振动噪音是通过建筑结构传导给楼板的, 而且通过结构传播的噪声会传得更远。在受影响的房间内, 由于噪音在房间的楼板、墙体等建筑结构传播, 继而产生了低频噪声。即使关上门窗也不会使房间噪音降低。
2.10 KV变压器振动噪音的特点
我们只有对10 k V变压器振动噪音的特点进行准确地分析, 才能针对其特点制定合理地减震降噪措施。通常条件下, 10 k V变压器振动噪音的特点如下:第一, 10 k V变压器通过的电流频率是50 HZ的三相交流电。通过噪音振动激励理论分析, 可推断变压器电磁噪音频率为50 HZ整数倍。通过上述分析可知, 铁心是变压器产生震动噪音的关键。铁心噪音频率并不高, 属于低频率噪音, 频率变化不复杂, 其噪音波形为波浪状;第二, 10 k V变压器噪音与周围条件有关。假如变压器周围条件不利于变压器工作, 那么变压器的噪音会明显增大。通过笔者对10 k V变压器条件与噪音关系的实际考查发现, 如果变压器处于空旷封闭场地内, 变压器产生噪音后会有回音, 使噪音更大。如果将变压器放在有遮挡处, 那么就会形成声音反射波, 不同频率波互相叠加会增强噪音;第三, 变压器噪音声色与用电载荷性质有关。如果不同频率的用电物体同时使用同一台变压器, 那么电压波形就会有畸形。随即出现谐振现象, 发出其它刺耳的声音, 噪音会随着载荷性质变化而变化;第四, 10 k V变压器体型较大。如果再安装钢架座时对其不能完全固定, 那么变压器震动或噪音声波就会通过松动钢架座将噪音扩散。
二、10 k V变压器减震降噪措施
通过上述对10 k V变压器震动噪音产生原因及特点分析, 我们发现, 如果及时采取合理的措施可以起到减震降噪效果的。一套高效的10 k V变压器减震降噪措施, 不但能减少对人们生活环境的噪音污染, 还能实现10 k V变压器的高能效利用。作者将理论知识与实践经验相结合提出了一套具体的10k V变压器减震降噪措施。主要分为以下几个方面。
1. 优化变压器设计方案, 降低震动降噪引发的可能性
我国对10 k V变压器还没有大范围应用, 主要就是因为技术还不够成熟。目前, 该技术正处于发展的关键时期。在变压器设计的环节上考虑的还不够全面, 这是导致10 k V变压器应用时产生过大噪音的决定性因素。由此可见, 我们可通过优化10 k V变压器的设计方案, 进而达到减震消噪的目的。在进行方案设计时, 应当全面考虑变压器内部结构及周围条件的适应性。如可以在变压器铁心的硅钢片外包裹一层抗电磁影响的保护薄膜, 以此减少变压器内部磁力对硅钢片作用产生震动;还可以结合变压器的实际应用环境来设计变压器的外形, 减少变压器震动的噪声向外界传播。
2. 控制变压器运行三相载荷均衡, 防止负电压出现
10 k V变压器使用的是三相交流电, 一旦当配电变压器三相载荷呈现不均衡状态时, 那么变压器三相载荷差必然会增加。进而形成负序电压, 引起电网系统内电压波形振幅的不规律增加。而且其变化速度相当快, 势必会对变压器的运行电压造成不良影响。由于10 k V变压器内产生震动噪音的元件是铁心, 那么其在自然变化的磁场作用下就会加剧震动, 从而产生变压器噪音问题。因此, 我们需要控制变压器运行的三相载荷均衡, 防止负电压出现。具体实施办法包括:首先, 利用现代变压器制造技术, 确保变压器在工作状态下的三相载荷尽量在平衡工况点位置浮动;其次, 加强变压器后期的维护修理, 并将计算机网络技术与变压器构成系统, 时刻观察供电系统电压变动情况, 发现有不科学的运行工况立即调整;第三, 在10 k V变压器下使用的大型容量用电设备, 应该尽量使用相同频率的波段, 避免多层电波互相叠加。
3. 加强变压器使用管理, 避免变压器内产生谐波
由于变压器噪音声色与用电载荷性质有关, 如果不同频率的用电物体同时使用同一台变压器, 那么电压波形就会有畸形, 从而出现谐振现象。因此, 在平时工作中要加强变压器使用管理, 避免变压器内产生谐波, 这是实现10 k V变压器减震降噪的主要手段。电力变压器管理部门应该从两方面着手:一方面需要求用户装设减少谐波的设备, 另一方面要严格控制变压器容量, 防止变压器超荷电磁量增大而产生噪音。此外, 电力变压器管理部门还应该派遣专业人员为区域生活居民进行现场教育培训, 保证每名用户对10 k V变压器震动噪音的产生原因有深刻认识。这样有利于双方的沟通, 共同营造良好地变压器使用环境。
4. 科学选择变压器安装位置, 减少噪声影响
通过对变压器实际安装位置的研究, 我们发现变压器震动噪音在很大程度上与其安装位置有关系。如果变压器处于空旷封闭场地内, 变压器产生噪音后会有回音, 使得噪音更大;如果将变压器放在有遮挡处, 那么就会形成声音反射波, 不同频率波互相叠加会增强噪音。所以, 对变压器安装位置的选择要经过全方位的考虑, 务必选出最合理的安装位置。如变压器安装位置要远离生活区、配电房的空间要合理、室内要采用一些隔音材料切实做好消音措施等。此外, 在变压器安装的过程中, 要还根据规范制定先后的施工顺序, 严格监管各工序施工质量。只有上个工序验收合格后才能开始下一道工序, 在安装变压器底座时要特别注意螺栓拧紧的程度。当所有螺栓全部拧紧后, 还要再次检查, 防止因底座不稳而产生变压器震动噪声。
5. 安装减震装置及软连接, 隔断变压器噪声在结构上的传播路径
变压器在结构中传播路径的分析: (1) 变压器噪音通过底部基础向大楼的屋架结构传播; (2) 变压器噪音通过高低压连接电缆、母线及其吊架向大楼的屋架结构传播。
处理方法: (1) 通过对变压器底部加装工业弹簧式减震装置, 隔断变压器通过底部基础向大楼结构传播。 (2) 使用电缆及母线软连接, 可有效减弱变压器噪音通过高低压连接电缆、母线向结构的传播。
三、10 k V变压器减震降噪措施使用后效果
某10 k V变压器在使用减震降噪措施后, 取得了令人满意效果:第一, 震降噪措施有效地减少了噪音污染, 附近居民多年被变压器噪音困扰的难题得到了解决;第二, 阻尼减震装置的效果表现更突出, 变压器震动现象明显照以前少, 只是在个别条件下有大的震动噪声, 不过进行略微调整就可以消除。下表为减震降噪措施使用前后的对照表1。
四、结语
综上所述, 随着我国电力技术的不断发展, 10k V变压器的服务范围会逐渐扩增, 这是由社会发展用电量所决定的。然而, 10k V变压器使用, 在促进社会发展的同时, 也带来了变压器震动噪声弊病。对居民生活环境造成的危害, 令矛盾在日益激化。因此, 寻找到最佳的10k V变压器减震降噪措施, 除了能改善人们居住环境外, 还能降低变压器内部震动影响引起的内部磨损。通过对上述问题的分析研究, 希望业界能实现10k V变压器减震降噪的目标, 为人们创造良好的用电环境。
参考文献
浅谈暖通空调系统的降噪措施 第9篇
早在1972年, 联合国人类环境研讨会上就提出了可持续发展战略, 认为社会经济的发展不能够以地球环境的破坏为代价, 应该为我们的子孙后代做充分的考虑。而今, 人类的生存环境面临着极大的挑战, 各种污染极其严重, 其中城市居民受到的噪音污染最为严重, 而暖通空调系统制造出来的噪音就是其中之一。如果解决了暖通空调系统中的噪音问题, 对于改善城市居民的生存环境将会有重大意义。要想解决这一问题可以从以下几个方面入手:
2 从空调系统气流速度的允许值方面进行调节
要想解决暖通空调系统存在的问题, 首先必须充分细致地了解空调系统的各个组成部分及其功能, 空调系统主要由风机、电动机、空压机和各类空调箱等组成。
空调系统的消声设计包括减低沿管道传播的风机噪声、控制气流噪声两方面的内容。合理地确定空调系统的配置方式和选用消声器可有效地降低在管道内传播的风机噪声, 而控制气流噪声的根本措施是降低流速。
在进行空调系统设计中, 一般的设计工作人员都喜欢把空调的气流速度提高, 因为当空调的气流速度提高之后, 就有效地减小了与管道的接触断面, 能够在一定程度上降低建筑层的高度, 这样的好处是能够降低空调设备的投资, 从而在整体上减少开发商的建筑投资, 降低生产成本, 最大限度地获得经济利益。但是, 设计的工作人员没有考虑到, 空调的气流速度提升之后, 势必会提高空气气流的噪音。目前为止, 有调查结果显示:绝大多数的空调噪音都是这样造成的。因此, 必须调节空调的气流速度, 降低噪音污染。
空调用房不同噪声标准的允许气流速度值是在长期的工程实践中总结出来的, 国内外都对其进行了相关的规定, 可是允许值的范围没有太大的差距。由于噪音产生的根本原因就是空调气流速度过快, 所以, 降低空调气流速度是解决噪音问题的关键所在, 但是, 这并不是唯一可取的方案。在发达国家, 采用了更先进的方法和科技, 即在系统的风道内采用高流速, 在出风口处的管路内进行扩压设置用微机跟踪控制的有源消声器控制气流噪声。事实证明, 这一方法颇有成效, 目前为止这种装置已经实现了商品化, 但其缺点是造价较高。
3 降低空调噪音的有效措施
3.1 科学设计消声器
想要降低空调的噪音, 可以采用高超的消声技术。在空调系统设计时加入消声器可以有效地降低空调气流转动带来的噪音。性能好高质量的消声器, 能够使空调在运行时的气流噪音降低20~40d B。但是由于不同类型的空调的性能不同, 在空调设计时要选用不同种类的消声装置。根据噪声源空气动力性能的要求, 考虑消声器的空气动力性能, 把消声器的阻力损失控制在能使设备正常工作的范围内。设计消声器时, 应考虑消声器可能产生的气流再生噪声的影响, 使消声器的气流再生噪声级低于该环境允许的噪声级。为了降低消声器的阻力损失和气流再生噪声, 保证消声器的正常使用, 必须降低消声器和管道中的气流速度。对于空调系统, 主管道中和消声器内的流速应控制在10m/s以下。根据噪声源的频谱特性和消声器的消声特性, 使两者相对应, 噪声源的峰值频率应与消声器最理想、消声量最高的频段相对应, 这样才能起到很好的消声效果。暖通空调系统运行中主要的噪声源是以中低频为主的风机, 采用阻性或阻抗复合式消声器可以起到较好的消声效果。
3.2 减振隔振方法
暖通空调系统中, 在启动时会运转的设备都会产生不同程度的噪音污染, 例如风机的转动、水泵的转动、制冷压缩机的运转等等, 这些设备运转时产生的噪音, 并没有消失, 而是直接的传送给了基础管件, 基础管件又将其产生的声波传给别的房间中去, 以噪声的形式出现在居民的听觉神经中。但是在空调的运转设备中加入其他富有弹性的材质, 就能够在极大的程度上减少震动, 降低噪音的传播。在设备和管道之间运用特定的材质进行隔离减震, 能够使在设备的运转上产生的噪音隔绝, 不会传递给管道线路。在空调系统和其他的管道中也可以采用材质减震的办法, 目前为止, 用于减震的器材有很多, 在选择时要根据空调系统的具体情况, 进行慎重选择。
3.3 对设备房进行有效的噪声控制
空调的运行是通过机房的控制实现的, 但是机房在工作时会产生极大的噪音, 所以要对其进行有效的控制。同样可以采用我们前面所提到的方法, 使用一定的材质对其进行隔音处理, 同时空调机房的选址要远离空调房间。墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房的噪声以低频为主, 因此宜选用珍珠岩吸声板、石膏穿孔板、聚酯纤维吸声板等低频吸声性能强的吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽, 应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高频吸声性能好的材料。机房的墙体、楼板应具有隔声作用, 机房门隔声效果与门的隔声能力和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料的复合门, 门缝采用企口挤压式的密封措施。最有效的隔声是采用双道门, 并在门洞内贴吸声材料。
4 做好暖通空调系统设计的管理工作
要想使得空调的噪音降到最小, 就必须要最好空调的设计工作, 这是一个重要的前提条件。暖通空调系统噪声控制涉及暖通空调、建筑、结构、声学等专业, 需要融合各个专业的知识进行综合考虑和设计, 各专业密切配合才能进行有效合理的控制。目前一般暖通空调设计人员不熟悉声学专业, 难于做好系统噪声控制设计, 而建筑学与声学的专业人员往往对暖通空调专业也不太了解, 也难于独立做好空调噪声控制设计。因此, 要做好中央空调噪声控制, 需要建筑师和暖通空调工程师对噪声控制给以足够的重视, 从建筑设计的开始阶段就要考虑如何进行噪声控制, 综合考虑声环境与室内微气候环境、室内空气品质等因素进行整体设计。
5 不断研发新技术、新工艺以及新材料
鼓励发展研发新技术、新工艺、新材料, 并积极运用到实际工程中。如在条件许可的情况下大力发展低温送风技术、推广复合材料通风管道、新型吸声隔声材料 (如植物纤维素等) 在工程中的运用。
结语
综上所述, 随着近年来经济的发展, 带来了环境的日益恶化, 人们对于环境问题的关注度越来越高, 而城市居民的噪音污染就是其中之一。在噪音污染之中, 空调噪音是困扰人们已久的问题。本文主要对目前我国的空调系统噪音污染问题进行了简要的分析和概括, 并且针对这一问题提出了解决办法。但是, 要想彻底地解决这一问题, 还需要较长的一段时间, 除了我们自身的不断努力和探索之外, 还可以吸收外国的经验和成果。
摘要:目前我国的城市暖通空调工程建设日益增多, 但是有些工程在质量上却没有得到保证, 暖通空调事故频发, 尤其严重的是暖通空调系统噪音过大, 引起了居民的强烈不满, 影响了城市居民的正常生活。同时, 暖通空调系统噪音过大对于城市的环境建设存在不利影响, 如何解决这一问题是摆在暖通空调系统技术工作人员面前的一大难题。本文主要结合具体的案例对目前暖通空调系统存在的噪音问题进行了浅析, 并且提出了解决这一问题的意见。
关键词:暖通空调系统,噪音污染,城市建设,解决措施
参考文献
[1]陆健伟.浅谈暖通空调对策中的节能减排[J].科技创新导报, 2009 (17) .
[2]郭军杰.建筑节能技术在住宅中的应用探析[J].企业导报, 2011 (11) .
电动机噪声的来源与降噪措施(上) 第10篇
1 电磁噪声
电动机运行时, 气隙中存在着基波与一系列的谐波磁场, 它们除产生转矩切向力外, 还会产生许多次数、频率不同的非转矩切线方向的电磁力波 (大部分为径向力波) , 这些电磁力波作用在定子、转子上, 使之产生振动, 该振动传到机座, 引起机座与机座周围的空气振动, 从而产生具有周期性的电磁噪声。尤其是当电磁力波的频率接近或等于电动机的固有频率时, 会引起共振, 产生更大的电磁噪声。这就是电磁噪声的来源。
产生电磁噪声的具体原因及降低电磁噪声的措施, 可从电动机的设计、制造与使用3个方面来考虑。
1.1 从设计方面考虑
从设计方面考虑, 影响电磁噪声大小的因素较多, 其中主要是定子、转子槽配合与转子斜槽问题。
(1) 根据电机学原理, 定子、转子槽数之间应采用远槽多槽配合, 即定子槽数Z1与转子槽数Z2相差较大, 且Z2>Z1, 能有效地减少电磁噪声。如在其他条件相同的情况下, Z1=16, Z2=22的电动机比Z1=16, Z2=17的电动机的噪声要低;又如KFT160M-VF6C自动扶梯用电动机, 为满足低噪声的要求, 设计Z1=54, Z2=66。
(2) 根据电机学知识, 转子采用斜槽, 能有效地克服谐波引起的噪声。Y系列电动机设计时, 使转子斜槽达到1个定子槽距;KFT160M-VF6C自动扶梯用电动机转子的斜槽度达到了1.5个定子槽距, 可以使其噪声更低 (其叠斜误差要求控制在±0.1设计值) 。
(3) 设计时适当增大气隙, 降低气隙磁密, 也能减少一些电磁噪声。
应说明的是:从设计上采取上述措施减少了电磁噪声, 但对电动机的功率因数、启动转矩、附加损耗等有一定的影响, 因此要根据试验与应用情况恰当进行改进。
1.2 从制造方面考虑
从制造方面考虑, 主要是定子绕组与铁心的问题。
(1) 定子绕组。同一相绕组由P个线圈组组成 (P为磁极对数) , 每个线圈组又由几个线圈组成, 如果有些线圈的匝数误差较大, 就会因磁路不平衡引起电磁振动噪声, 所以必须严格要求线圈的匝数误差控制在0.3%以内。对于小型电动机, 受线圈绕制张力、环境温度及电磁线质量的影响, 各相绕组的电阻值不等, 对电磁噪声也有一定的影响, 因此应将其差值控制在3%以内。另外, 定子绕组端部捆扎不当或浸漆不好, 个别导线在电磁力的作用下会抖动发出蚊叫声;定子绕组有稍许的接触不良或漏电时, 会产生轻微的“嘶嘶”放电声;定子绕组首末端接线错误, 会使电动机转速下降, 出现低沉的吼声。此时, 应检查定子绕组的这些情况, 予以更正, 修复好定子绕组。
(2) 铁心。定子、转子铁心固定不牢, 电动机在启动、停车及负载突变时, 因松动出现金属撞击声;铁心内部有气体会产生不规则的蛙叫声;铁心轴向位移不能恢复时, 电流与噪声剧增;定子铁心端部张开, 会产生金属片的抖动声。所有这些噪声主要是在交变磁通与涡流的作用下产生的, 解决的办法是把铁心片整形, 排除空气, 并重新固定牢固, 使定子铁心的整个张开度控制在0.2以内。
(3) 气隙。由于电动机端盖的圆度及与轴承孔的同心度误差较大 (尤其是小型电动机的端盖往往采用0.8F冷轧板冲压而成, 没有止口配合) , 或因电动机装配不当, 造成气隙不均匀, 运行时产生较大的电磁噪声, 其频率为电源频率或2倍电源频率。解决的措施:修正或更换电动机端盖, 并注意重新装配好。
1.3 从使用方面考虑
从使用方面考虑, 主要是电流不平衡与轴承磨损。
(1) 电流不平衡。电流不平衡时会产生与负载有关的2倍电源频率的电磁噪声, 像老牛嚎叫。具体原因有电源电压不平衡 (如缺相) ;绕组接地、断线、短路;转子回路阻抗不平衡 (如断条、绕线转子绕组接头断开) 与接触不良等。对于前两者, 会导致三相电流明显不平衡, 电动机出现负序转矩, 使转速下降, 空载启动可能出现转向不定的情况, 轻载启动时间长且产生沉重的“吭吭”声;对于后两者, 会使振动和噪声加剧, 电流表指针抖动且可能幅度较大, 低速时更加明显。解决的措施:根据情况对以上4个方面进行重点的检查与修复。
分段式主动降噪耳塞 第11篇
Sennheiser CXC700分段式主动降噪耳塞采用经典的黑色和银色,银色的金属材质包裹住黑色的耳壳,不仅富有极强的时尚感,也增强了耳塞的档次感,非常具有科技感十足的工业气息。入耳式的耳塞最考验舒适度的便是耳塞套,CXC700采用的耳塞套非常柔软,佩戴起来较为舒适,其物理隔音性能也相当不错。此外,随机附赠的各种不同尺寸的耳塞套和接头以便于应对各种不同的环境。在线材上,CXC700采用了扎实耐用的材质,可以抵抗拉拽和缠绕。在降噪模块与音源之间,还采用了防缠绕弹性线。随机赠送的精美的收纳包,也方便外出收纳和保护耳机。
分段降噪,别样享受
Sennheiser CXC700分段式主动降噪耳塞的核心便是位于耳机线中间的降噪模块。它的正面,由一个滑动音量调节器和一个滑动开光组成,其中,带有“+ -”标识的键负责音量的调节,带有“off”标识的键则负责降噪开关。可以看出,这个降噪模块不仅起到了降噪开关的功能,同时还负责功能切换和音量增减。
CXC700拥有独特的三段式降噪模式:在第一段模式下可降噪100-400Hz之间的低频噪音,比较适合普通室内使用。在第二模式下可降低频率为400-3000Hz之间的噪音,适合飞机旅行或者空调房等较高频噪音的环境。而在第三模式下,它能够降低频率为100-3000Hz之间的噪声,适合在喧闹的商场或者嘈杂的人群环境中使用。另外耳机还在降噪器上附有“TalkThrough”功能,方便与外界进行沟通。
Specifi cations 规格写真
产品类型 动圈耳机
佩戴方式 入耳式
频响范围 20-21000Hz
产品阻抗 45-300欧姆
灵敏度 108dB
耳机插头 3.5mm插头
耳机线 1.6m
电池类型 AAA电池
产品重量 44g
其他性能 操作温度:0-40度
功能用途 降噪耳机
续航时间 约16小时
降噪措施 第12篇
1.1 轨道交通减振降噪必要性
我国的轨道交通建设正如火如荼地进行,截至目前,全国已有40多个城市拥有或者在建自己的地铁系统。地铁建设极大缓解了城市日趋严重的交通问题,给市民的出行带来了便利。然而投入运营后,轨道交通系统不可避免地给城市环境带来振动和噪声等问题,影响乘客和轨道沿线人们正常生活,并造成周边建筑物的疲劳损坏。同时,过量的振动和噪声对列车和轨道系统也会产生很大的磨损,造成机械和设备使用寿命减少,引发潜在的安全风险。因此如何做好轨道的减振降噪设计是城市轨道交通建设的一个重要课题,也是改善乘客舒适性和环境保护的一个重要课题。
1.2 宁波地铁2号线一期工程概况
宁波轨道交通2号线一期工程是宁波在建地铁工程中的重要线路之一,线路沿西南-东北方向贯穿宁波市。它途径鄞州、海曙、江北、镇海四个行政区,串联了栎社机场、市府广场、三江片商业中心、汽车北站、宁波大学等交通枢纽等大型客流集散点和高教园区。考虑到投入运营后的振动和噪声问题,2号线一期工程建设过程中非常重视轨道交通的减振降噪。期间,宁波地铁公司对国内外先进的减振降噪施工工艺进行了调研和跟踪调查,对各种减振降噪工法进行了研究,并结合环评和宁波当地工况,对各种减振降噪措施进行了比选。
2 减振降噪原理及方法综述
2.1 振动和噪声
轨道交通的主要振源为机车车辆动力系统的振动。振动通过车轮与轨道结构的动态相互作用,引起轨道结构的振动,这些振动通过地基又传给周围的建筑物。
列车运营引起的噪声可分为3个部分:轮轨噪声、集电噪声、车厢的空气动力噪声。当列车速度小于60 km/h时,主要噪声源为动力系统噪声;当列车速度在60~200 km/h时,主要表现为轮轨噪声;当列车速度大于200 km/h时,主要是为空气动力噪声。我国的轨道交通运行速度一般为60~80 km/h,噪声的主要来源是轮轨噪声。轮轨噪声由车轮与钢轨间的相互作用直接产生,属于一次噪声。同时,列车运行振动沿轨下基础向周围传递,引发周边建筑物、桥梁的振动,可激发结构的“二次噪声”。
振动和噪声从原理上都属与振动,只是传播媒介一个是轨道基础,一个是空气。研究表明,列车运营振动与轮轨噪声呈正相关,与结构的二次噪声线性相关。因此,轨道交通的减振降噪从原理上来讲即减振和隔振。
2.2 减振降噪基本原理
轨道系统减振主要从三方面进行:振源、振动吸收、振动传递。
(1)振源方面:轨道交通振动和噪声能量来源于列车与轨道系统的动力作用,通过列车的轻量化、增加轮轨接触的平顺度可以从源头实现减振降噪。
(2)振动吸收:通过轨下胶垫、弹性扣件等支承材料,以及增加道床自身的弹性,可以将振动动能转化为弹性势能,从而起到减振效果。
(3)振动传递:通过加大轨道系统的质量和抗弯刚度,增加其惯性和一体化,可以有效降低振动加速度和振幅。
3 轨道交通减振降噪措施分级比选
目前,轨道的减振降噪措施种类繁多,不同的减振降噪措施在性能、使用寿命、适用条件上也各不相同,这无疑给工程者带来了选择上的困难。本文根据各种措施的减振降噪能力,将其分为以下五等:一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施、特殊减振措施以及高等降噪措施。这样,工程者可以首先根据振动和噪声的超标量确定减振降噪措施的等级,再根据具体工况,从经济性、适用性等方面决定最终选用何种措施。
本文立足于宁波轨道交通工程,在大量调研统计的基础上,对目前市场上应用较多的减震降噪系统按照以上五个等级进行了分类,然后对同等级的减振降噪措施从性能、使用寿命、经济性、适用性等各个方面进行了比选(如表1)。
3.1 一般综合减振降噪措施
一般减振降噪措施包括如下几点。
(1)采用高弹性垫板,可提高减振能力1~5 dB,降低全线的振动噪声水平。
(2)区间铺设无缝线路,保证轨面平顺、
轮轨接触良好,减少振动和噪声。
(3)严格控制轨道设备如扣件、道岔等制造公差,为铺设高质量的轨道系统打下基础。
(4)采用重型钢轨,提升轨道的质量和抗弯刚度。
3.2 中等减振措施
目前较为常用的主要有LORD扣件和双层垫板减振扣件。
LORD扣件由两块上下粘贴在一起的铁垫板及弹条和扣压件组成,用弹性材料将金属顶板和底板粘接起来,并由较厚的弹性材料提供弹性;双层垫板减振扣件基于底板型扣件系统,通过设计双层非线性弹性垫板以降低系统刚度和提高阻尼,以达到控制振动和二次噪声的目的。(如图1、图2、表2)
3.3 高等减振措施
高等减振降噪措施主要包括梯形轨枕、纵向轨枕以及先锋扣件。
(1)梯形轨枕,梯形轨枕由日本发明并首先投入应用。它由混凝土纵梁、减振及缓冲材料、连接钢管组成。左右纵梁采用钢管连接。减振效果约8~12 dB。目前在北京、上海铺设。
梯形轨道是把钢轨置于沿线路纵向排列的钢筋混凝土轨枕上,梯形轨枕采用预制结构,纵枕与基础之间设置缓冲垫板。梯形轨枕将板式轨道的双向预应力结构改进成由单向PC纵梁和钢管制的横向联接杆构件,从而取消横向预应力,因而简化了制造工艺。梯子形轨道既能充分发挥轨枕本来的特性,大幅度提高荷载的分散能力,又可弥补钢轨本身刚度、质量小的性能特点。同时,将轨枕的连续支撑改为弹性支墩,既提高了减振性能,也减少了隐蔽工程,便于施工和维护(如图3、4)。
梯形轨枕在国内应用较多,技术比较成熟。它具有较大的纵、横向刚度,能够保持良好的平顺性。同时,它还有养护维修和更换方便、轨道高度低的优点。但在工程应用中,梯形轨枕也存在许多缺点。钢管与混凝土连接处应力集中,道床易开裂,钢管易锈蚀,增大了养护维修的工作量。为了解决这个问题,诞生了具有完全国内知识产权的减振产品纵向轨枕。
(2)纵向轨枕。
纵向即第二代梯形轨枕,由大预应力混凝土系梁、凸台基础、减振垫(缓冲垫)、灰浆袋等组成。减振效果约10~13 dB。目前已在北京、上海铺设。
与梯形轨枕相比,纵向轨枕具有以下的优势。
(1)轨道高度低,轨道系统刚度、几何尺寸三维可调,便于系统设计、施工及运营维护。
(2)避免了应力集中和钢管锈蚀问题,有效增加了产品的使用寿命,减小了养护维修的工作量。
(3)纵向轨枕横向采用混凝土系梁连接,纵向横向刚度均有所增加,有效减少钢轨异常波磨。
(4)采用轨下砂浆袋,保证了施工精度,便于道床排水和小半径曲线施工精度(如图5~7)。
(3)先锋扣件,先锋扣件为高弹性减振型扣件,是英国Pandrol公司开发生产的第三代扣件。该扣件是一种剪切型扣件,通过降低钢轨的竖向支承刚度来实现减振,钢轨的支承点设在轨头下部,钢轨轨底悬空,从而排除钢轨外翻的可能性。
该扣件垂向静刚度低(7.5 kN/mm或更低),较一般弹条扣件减振效果可达10~15 dB以上,但造价较高,目前国内在广州地铁工程中已有应用,北京、上海既有线减振改造也有应用,可适用于高等减振要求地段,尤其适用于既有线路改造地段。近期北京、上海地铁安装先锋扣件地段异常波磨较严重,已逐步减少使用(如图8、9)。
3.4 特殊减振措施
特殊减振措施的减振效果一般为15dB以上。在线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护、高级宾馆等建筑物小于20 m、及穿越地段,宜采用特殊减振轨道结构。特殊减振地段主要减振措施为隔离式减震垫浮置板整体道床、钢弹簧浮置板等。
(1)隔离式减震垫浮置板整体道床,隔离式减震垫浮置板整体道床为质量-弹簧系统。如图10所示,在浮置板的下部和左右两侧铺设橡胶垫层,广州轨道交通一号线即采用了这种减振措施。浮置板减振效果可达10~20 dB。橡胶垫层通过制作工艺和防老化措施,使用寿命可达60年,大大降低了维护费用。然而橡胶垫一旦出现疲劳损坏,更换时需要分拆上部轨道系统,难度较大。
(2)钢弹簧浮置板。
钢弹簧浮置板隔振系统采用钢弹簧提供弹性,其固有频率约为4~8 Hz,隔振效果为12~25 dB。钢弹簧支撑浮置板由螺旋钢弹簧和粘滞阻尼组成。其减振系统构造可分为下部基础、弹性隔振器、混凝土浮置板、轨道结构、剪力铰5部分,理论模型如图11所示。
弹簧浮置板轨道相对于一般轨道系统具有以下优点。
(1)浮置板与隧道底板间只需极小的空隙(约10 mm),通过调整螺旋弹簧,可以改变浮置板高度,从而消除线路沉降引起的不平顺。
(2)浮置板的钢筋混凝土可以现场浇注,施工简单。浮置板可以根据具体需要控制长短,方便灵活。
(3)从浮置板表面可随时更换弹簧,不用拆卸钢轨,不影响地铁运行。
(4)通过对弹簧表面特殊处理及弹簧强度储备,弹簧的使用寿命可很长,设计寿命可达50年。
隔离式减震垫整体道床和钢弹簧浮置板都属于质量-弹簧体系。根据单自由度体系的隔振原理[5],只有当激振频率大于1.4倍的自振频率时,隔振系统才会起作用。因此,隔振设计的一个原则是降低振动系统的固有频率,固有频率如下:
由上式看出,降低轨道系统固有频率一般有两种方法,一种是增加轨道系统的质量M,另一种是减小轨道系统的刚度K。对于橡胶支座浮置板道床,通常采用增加浮置板厚度和重级配混凝土的办法降低自振频率,而对于钢弹簧浮置板,由于弹簧刚度的可设计性强,所以钢弹簧浮置板还可以通过减小弹簧刚度来降低自振频率,因此,钢弹簧浮置板的固有频率可以设计得比橡胶支撑浮置板低,减振效果会更好。
3.5 高等降噪措施
(1)全天候道床吸音板,全天候道床吸音板适用于高等降噪地段。主要用于降低一次噪声。道床吸音板的平均吸音系数达0.9,属于高性能吸声材料。采用新型高性能轻质混凝土吸声材料,经久耐用,免维护或服务,在有雨水或风的条件下能维持自清扫状态;对轨道无腐蚀性且耐腐蚀、耐高温并阻燃,不导电,结冰/解冰时性能稳定,安装方便且易于检修更换,不受光或远紫外线等的电磁影响(如图12)。
(2)迷宫式约束阻尼钢轨,迷宫式约束阻尼钢轨采用固体阻尼、迷宫式结构和铝合金预复合阻尼板工艺,性能稳定,采用迷宫式结构,大大增加了阻尼层面积。适用于轮轨噪声较大的小半径曲线地段和道岔区等。
具有宽频带减振效果,对高频噪声如曲线啸叫、制动噪声效果更好。频率越高,降噪效果越好。曲线段的降噪效果在车速为15 km/h时可达7~8 dBA,曲线半径越小、速度越高降噪效果越好,综合降噪效果可达6~10 dBA(如图13)。
4 宁波轨道交通2号线一期减振降噪措施分级比选
4.1 减振降噪设计原则
(1)减振降噪轨道结构应具有良好的耐久性,尽可能减少养护维修工作量、延长使用寿命和线路的大中修周期。
(2)减振降噪型轨道结构应具有稳定性和耐久性,结构相对简单,技术成熟先进,便于组织施工、安装。
(3)减振降噪措施应根据设备的减振降噪能力保留适当的富余量,以提高工程实施后实际运营的振动或噪声满足国家标准规定的可靠性。
(4)本线开通运营后,噪声、振动不超过相应功能区标准;对现状已接近或超过标准的,保持其现状水平不再恶化。
(5)振动、噪声防治措施的优先顺序:振源衰减(车辆、轨道减振)-传播途径衰减-调整规划、布局-敏感点防护。
4.2 减振降噪措施分级比选实例
宁波市轨道交通2号线一期工程线路全长28.35 km,共设22座车站,平均站间距1.331 km。其中地下段长约21.6 m,高架线长约6.4 m,过渡段长约0.35 m。根据环评,地下线振动超标11处,二次结构噪声超标15处,高架线噪声超标11处,共计37处。以下选取三处超标点进行减振降噪措施分级比选示例。
(1)海军雷达站(如表3)。
(2)京华苑、宁兴小区(如表4)。
(3)西王村(如表5)。
4.3 2号线一期减振降噪措施分级比选成果(如表6)
由上图可见,施工图设计中减振降噪措施与环评报告有很大差别。主要原因有以下两点。
(1)轨道交通1号线已基本完成,2号线轨道减振降噪措施遵循同1号线尽量保持一致的原则。
(2)环评报告仅考虑了对减振降噪的影响,但是施工图设计不仅要考虑减振降噪的效果,还要考虑工程的可实施性以及造价问题。
总体来讲,施工图设计中减振降噪里程大大超过环评中的建议值,满足列车运营过程中振动和噪声的要求。
5 结语
城市轨道交通减振降噪措施的选择要考虑多方面的因素。首先要考虑环境要求,相应措施能有效减少列车运营造成的振动和噪声影响;其次是经济性,以期最小投入取得最优减振降噪效果;同时,也要考虑减振降噪措施的工程可实施性,比如高架线路上采用隔离式减振垫,会涉及到二次恒载增加和轨道结构调高等相应问题。
(1)轨道交通减振降噪措施根据减振降噪能力可分为一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施、特殊减振措施以及高等降噪措施。减振措施主要作用于振动以及二次噪声、降噪措施主要针对一次噪声。
(2)轨道减振降噪设计首先应根据环评确定减震降噪等级,然后再从相应等级中选取经济合理、具备工程可实施性的减振降噪措施,减少列车运营对沿线环境的干扰,使振动和噪声符合国家环保的要求;
(3)城市轨道交通减振降噪是一项复杂的系统工程,需要相关专业共同配合才能取得理想的效果。选型过程中,应遵循当地工程实际,尽量采用先进、成熟、技术合理,满足功能要求的减震降噪措施。
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