多联风冷螺杆式热泵机组噪声污染及控制

林晓栋

（福建深蓝环境科技有限责任公司，福州 350001）

1 概述

多联风冷螺杆式热泵机组目前常用于大厦、医院、场馆等建筑的中央空调系统，机组的主要构件都位于室外、屋顶、裙楼顶等位置，对附近的构筑物造成噪声污染。作为应用广泛的空调系统，其噪声污染问题也经常困扰业主及周围环境的住户[1]。本文通过对具体项目进行分析、设计、施工、验收工作，通过噪声控制方法的实施，解决了周边居民的噪声污染问题。

某医院新大楼6层屋面上，现有三台多联风冷螺杆式热泵机组，其噪声影响裙楼附近住院部及周围公寓社区高层住户。本文对设备进行噪声特性、现场情况分析，并给出噪声治理方案，最终达到合同及环评批复的声环境质量要求。

2 未实施降噪工程前的现场情况

2.1 噪声监测数据分析

项目实施前对现场设备运行过程中的噪声特性进行采集及分析。具体倍频程数据见表1。

根据表1分析，该设备噪声的主要峰值集中在160～2000Hz频段，属于中低频噪声，其中500～1000Hz中频频段最为明显，该频道人耳识别度高，计权加权高，衰减慢，为主要需治理的噪声频段。综其所述，设备噪声主要为中低频噪声，特点主要受设备运行的转速及固有频率限制，A计权声压级85～87dB（A）。

另外，由于监测时的天气温度较低（约10℃），设备运行的负载较低，运行数量也较少。应考虑随着季节变化，进入夏季后，满负荷运载产生的增幅噪声。应按照监测数据增加10dB的余量进行针对声源的降噪设计方案。

表1 倍频程数据 单位：dB（A）

2.2 现场设备布置情况分析

声源与受影响点相对位置分布情况：平台上3台设备距离西侧受影响点的直线距离约为85m，垂直高差10～30m。设备噪声主要为：1）机组内的压缩机噪声（主要贡献声源，“嗡嗡”声音的低频特性明显）；2）设备顶部的风扇噪声（中高频气流噪声，向上方的指向性较强）；3）附属水泵噪声（中频噪声），水泵及机组减振仅为简单橡胶垫固定，因而减振效果不佳，在设备旁可明显感觉地面有振动，但在一段距离外即消减，应考虑其为结构传声。

3 正确分析设计依据

噪声控制环评批复一般包括以下要求：《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）[3]中的限值要求（见表2）、《声环境质量标准》（GB 3096—2008）中的限值要求（见表3）。《工业企业厂界环境噪声排放标准》主要针对厂界红线达标；而《声环境质量标准》主要针对燃气电厂周边居民区等敏感点，需考虑所处区域背景噪声对总量的贡献，但一些特殊项目的环评批复中有可能出现“敏感点噪声值不增加”的要求。

4 方案设计

结合声源特性及现场情况分析，该项目适合采用联合隔声罩控制声源的方式进行降噪治理。即将多台机组设计在同一隔声罩内。结构方式如图1所示。

4.1 主要内容

4.1.1 隔声罩主体

在现有设备周围合理布局隔声罩的范围，在墙体位置地面先用砖砌体砌筑围堰，围堰底部每2m预埋一根排水管。砌筑围堰顶部调整至水平。这种基础做法可使主体结构脱离地面，免受雨水冲蚀腐蚀；排水管保证及时排水，室内无积水；顶部水平，方便上部结构安装，使其平整、美观、牢固。

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表2 《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）

表3 《声环境质量标准》（GB 3096—2008）[4]

图1 联合隔声罩结构示意图

围堰以上搭设钢结构骨架，立柱与横梁、圈梁合理布局，保证荷载均匀，固定牢固。钢结构搭设完后，全面做防锈处理。在钢结构框架上安装“阻尼隔音板”，形成联合隔声罩。“阻尼隔音板”主要由“喷塑镀锌钢板+阻尼隔声毡+高容重矿质吸音棉+欧文斯科宁离心玻璃棉+无碱玻璃纤维布+冲孔喷塑镀锌钢板”组成。其按照所测噪声源的特性，选择针对性吸隔声材料进行复合加工，保证高效达到最优隔声性能，避免发生“二次降噪”。所有的拼缝处均采用“橡胶密封条+玻璃胶勾缝”密封，保证无漏声缝隙，完全体现其隔声性能。

4.1.2 进风组织方式

该机组采用两侧盘管即底部盘管进风的方式，室内设计有中部从顶部进入的进风消声器，两侧分别有独立的进风消声廊道，保证全方位、大风量的进风方式，最终达到隔声间对设备通风散热的影响可忽略不计的状态。进风消声器采用阻性片式消声器[2]，根据需要的消声量，设计片间距、片厚、消声段长度等技术参数，控制其流阻及消声量，以满足使用要求。

4.1.3 排风方式

机组顶部设置排风消声器，消声器下端为放大缓冲段，上端布置阻性消声片[2]，在保证降噪的同时，最大限度降低对排气的影响。

4.1.4 辅助设施

隔声罩两侧设置进出隔音门，方便进出巡检。室内安装照明设施，保证充足照明。

4.2 方案的特点

1）整体结构统一，室内空间宽敞，足以满足巡检、通风、散热等设备运行的要求；2）侧墙穿墙管道开口较少，最大程度避免开口、缝隙漏声造成的隔声量降低问题，并避免了降噪工程实施后，对管道阀门操作及各压力仪表的观察造成影响；3）相对于单台设备的建造，由于更加合理规划了进排风方式，联合体隔声罩较之两台设备单独搭设隔声罩的工程量更加节省，降低了投资；4）隔声罩主体墙板针对声源选材，降噪声效果更高效；5）水泵设备位于联合隔声罩内，可拆除现有的隔声罩，敞开环境，可保证水泵自身的通风散热。

4.3 与相关通风设计的配合

整体结构须有可拆装的条件：1）设备周围需要有循环风；2）需满足水泵的散热检修要求。

按照以上要求及现场情况，联合体隔声罩满足以下几个特性：1）室内自由空间充足（设备周围均留有1.5m以上自由空间），通风顺畅，与外界无气压突变；2）水泵无需单独的隔声罩，与敞开环境下的通风散热条件相同；3）排放口顶部留有1.5m自由空间，用于缓冲气流降低流速，消声片迎风面采用弧形导流罩保证最低流阻；4）两侧均有进出门，室内空间宽敞，照明充足，满足日常巡检及调试维修；5）整体为可拆装结构，必要情况下可拆下墙体，进行大修。

隔声罩内设计的通风组织方式如图2所示，其中，总有效进风面积75m2，进风量377m3/s。1#机组总有效排风面积18m2，排风量122m3/s；3#机组总有效排风面积13m2，排风量91m3/s。根据设备商提供的“技术要求”，以上可满足满负荷运载下的通风要求。

图2 隔声罩内设计的通风组织方式示意图

5 噪声控制工程实施后的效果

该技术方案实施后，居民区的噪声降至2类区以内，受到周围住户的好评，同层及高层的住院部也表示声环境明显改善，业主对达到合同及环评批复要求非常满意。

6 结语

笔者在从事噪声控制工作的过程中，先后负责了多个类似的噪声控制项目，均达到合同及环评批复要求并通过环保验收。本文通过已成功实施的噪声控制项目，对类似环保工程的思路与技术路线进行探讨，通过噪声控制方法的实施，解决周边居民的噪声污染问题。