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高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

1 前言

目前高層建築中,大多數採用橫流式冷卻塔, 主要都是國內外大品牌,例如巴普、益美高、巴爾的摩、馬利、荏原等等,因為大樓的樓層較多,冷卻塔的數量較多,塔體較大,很多執行時段都是 24 小時。冷卻塔一般被放置在負 1~2 樓,4~5 樓天面或者裝置層內,冷卻塔正常執行時,塔體本身振動,振動沿著塔體剛性支撐架、管道和管道支撐傳播,引起結構傳聲和振動,影響樓上或樓下,大樓的結構不同,有的甚至能傳遞到樓上十多層,且有振動引起的單值噪聲,十分惱人。冷卻塔本身噪聲較大,噪聲透過空氣傳播,多臺冷卻塔在一起,噪聲值會有疊加,噪聲影響本層、 樓上樓下辦公區域,進排氣噪聲還會影響樓外的功能區域和其他大樓。

目前冷卻塔的噪聲和振動問題在高層和超高層建築內較為突出,也是治理難點,很多國內外大品牌的冷卻塔都推出低噪聲或者超靜音的冷卻塔,但是裝置本身還是具有一定的振動和噪聲,以及使用環境的侷限性,使得難以達到相關地方的噪聲排放標準,影響其他聲功能區的正常使用,本文透過對具體的冷卻塔治理案例來分析和解決這類噪聲問題。

2 專案介紹

某中心大廈,總高度 660 米,主體高度 598 米,大廈包括辦公、商業、會議、觀光、交易等功能的大型商業綜合體,其中,規劃商業建築面 積 4。7—5。9 萬平方米,辦公、酒店建築面積為 25。59 萬平方米—31。96 萬平方米。

裝置介紹

冷卻塔品牌:EVAPCO

冷卻塔數量:13 臺

冷卻塔噪聲:聲功率

如下表 1

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

3 治理標準

在大樓裙房 6 層冷卻塔機房內有 13 臺 EVAPCO 冷卻塔,分別位於大樓的東、西、北三個面。

根據國家標準 GB 3096-2008 《聲環境質量標準》晝間要求,以及當地環境噪聲汙染防治條例,執行標準為晝間不 超過60dB(A),夜間不超過50dB(A)。6樓冷卻塔機房距離東面敏感區27。5米,北面14。5米,西面23。5 米。

結構傳聲滿足國家 GB22337-2008 《社會生活環境噪聲排放標準》樓上樓下辦公室房間要求。

4 噪聲分析

冷卻塔頂部排風和側面進風,主要噪聲源排風風扇噪聲、驅動機構產生的機械噪聲。裝置在機房記憶體在噪聲疊加和機房內部混響。

風扇噪聲是一種空氣動力性噪聲,包括湍流噪聲和旋轉噪聲。當氣流流經葉片表面時,會在 其背部脫體,在尾部由於氣流的粘滯形成一系列 渦流,從而產生湍流噪聲,它具有連續的頻譜特性。旋轉噪聲是葉片旋轉時形成壓力脈動產生的,它的頻譜呈窄帶的低中頻特性,並有明顯的峰值。風機噪聲主要透過冷卻塔頂部排風口向外傳播。

噪聲除了從排氣傳出,還主要從側面進風面傳出,側面進風面的噪聲不光有風扇和電機噪聲, 還夾雜了水流聲。

冷卻塔正常執行時,其裝置本身有很大振動, 產生的振動和固體聲沿著以途徑進行傳播, a、 透過基礎傳遞建築結構的振動;b、透過金屬管道本身的傳遞;c、由管道支撐物,如穿牆管道、牆架及穿過地面管道傳給牆體和樓板。結構傳聲和振動會沿著樓層結構傳遞到樓上樓下,影響相關聲功能區域的正常執行。

5 現場情況介紹

機房內高度約20米,冷卻塔基礎高2米,由於冷卻塔屬於側面進氣,頂上排氣,機房位於 6 樓,頂部排風需要做排氣彎頭,為了避免進排氣短路現象,排氣位於大樓6樓的3個面,進氣位於大樓6樓4個角,且排氣安裝有排氣風道,彎頭彎向外部。

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

6 吸隔聲措施

機房內冷卻塔較多,執行時噪聲疊加,機房內牆壁是混凝土牆面,反射較大,會引起混響, 機房周圍沒有圍牆,噪聲會外漏。所以噪聲治理 需要在機房的四面做隔聲牆,機房內牆做吸聲處理,有效阻止噪聲外漏,且減少室內混響。

7 進排氣消聲

冷卻塔噪聲較高,需要對進、排氣部分做噪聲治理,除了考慮冷卻塔噪聲排放對外界噪聲影 響外,還需考慮噪聲對大樓本體功能區的影響。本工程進、排氣消聲器截面較大,其中進氣消聲器為10米寬,9。6米高和16米高;排氣消聲器分別為11米、8米、7米寬,高為8。7米。消聲器除了要考慮消聲量、重量、防腐、結 構上下功夫,還要注意進排氣的壓力損失。由於消聲器面積較大,高度較高,最高的消聲器高度達16米,高空作業,施工難度大。

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

8 減震措施

冷卻塔執行時本身的振動較高,處理不當的話,樓上樓下會出現嗡嗡的低頻或高頻噪聲,比 較惱人,影響辦公和休息。且主機的振動會沿著管道進行傳播,所以要對主機、管道以及管道穿牆進行隔震處理。

選用經過核算後的隔振器,擁有較低的固有頻繁和較高的隔震效率。

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

高層建築空調冷卻塔噪音治理辦法

在減震和消聲的同時,綜合考慮機電系統的 整體噪聲和振動情況,合理佈置裝置和高要求聲功能區域的位置,儘量避免高噪聲裝置和高靜音要求區域的碰頭,減少降噪設施。

9 總結

現代化的城市裡,高層和超高層建築、商業綜合體越來越多,冷卻塔裝置得到廣泛應用,冷 卻塔的噪聲和振動汙染也成為目前一個較為突出的社會生活問題。

一些不合理的噪聲治理工程,會導致冷卻塔的正常使用和能源上的浪費,比如設計壓損太大, 結構繁雜,後期維護麻煩,最終噪聲問題沒有徹底解決等等。

使用合理的噪聲和振動治理措施,能保證冷卻塔的正常執行和使用壽命,又能減少能源浪費, 低碳環保。在經濟和利益的同時,又有高質量的舒適辦公和生活,提升大樓品質。