民用工业冷却塔(屋面冷却塔噪声控制设计方案)

一、项目概况

南昌轨道交通一号线丁公路北站2楼屋顶上安装有 1台组合式KSD-N型冷却塔，办公楼，住宅，商区临近冷却塔，冷却塔运行时对周围环境影响较大，所以采取有效的降噪措施，以达到环境保护标准。此类声环境应遵循，国家标准《声环境质量标准》（GB3096-2008）

表 1 声环境功能区噪声级要求

二、冷却塔噪声分析

KSD-N型冷却塔的噪声由如下几部分组成：

——风机进、排风噪声；

——淋水噪声;

——风机减速器和电动机噪声；

——冷却塔水泵、配管和阀门噪声。

其中，主要是由淋水噪声和轴流风机排风噪声对周围环境造成影响。

轴流风机排风噪声主要是空气动力性噪声。它包括旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由于风机的叶轮旋转与空气质点相互作用引起空气脉动而产生的，噪声的强度与风机的叶片数，叶片形状、尺寸，风机叶轮的转速，风机内风速及流量，静压等因素有关，噪声频率呈窄带的低、中频性，涡流噪声则是由于气体在风机叶轮的界面上分裂时，气体的粘性形成一系列涡流产生的，涡流噪声的频率取决于风机叶片的形状，叶片和气体的相对速度。经频谱分析，其噪声呈明显的低、中频特性，这类噪声传播距离远，对环境及人的干扰很大， 而噪声呈明显的中、高频特性。

循环热水从淋水装置下落时与塔底接水盘中的积水撞击产生的淋水声属高频噪声，淋水声的大小与淋水高度和单位时间的水流量有关。

冷却塔整体噪声为以低频为主的连续谱，没有突出的噪声峰值，一般在31.5-2000Hz之间，噪声级约为70-75dB(A)。下表为实测噪声值。

表2实测噪声值

从上表中可以看出，冷却塔运行噪声超标约16 dB（A）左右。

三、 设计依据

1、GB3096-2008《声环境质量标准》

2、GBJ118-88《民用建筑隔声设计规范》

3、GB/T17247.1-2000《声学--户外声传播衰减第 1 部分:大气声吸收的计算》

4、GB/T15190-94《城市区域环境噪声适用区划分技术规范》

5、HJ/T90-2004《声屏障声学设计和测量规范》

6、HJ/T2.4-1995《环境影响评价技术导则声环境》

四、 噪声控制方案

冷却塔的噪声属于稳态噪声，声源“标称声级”在70dBA左右，冷却塔噪声的治理目标，原则上应是将受噪声干扰的受声点的噪声级控制在相应于当地环境的噪声国家标准以内。由于该冷却塔噪声主要是由淋水噪声和轴流风机排风噪声对周围环境造成影响，降噪方案主要围绕这两个方面，因而其治理措施为：在冷却塔外围构建吸音型声屏障。风机出风口加装出口消声器。

具体做法如下：

1．加装排风消声器：在冷却塔的出风口加装一套阻抗复合式排风消声器吸收排风气流噪声。消声器设计根据轴流风机的风量、风压大小与出风口的噪声频率特性来考虑，并控制通过消声器内的流速。消声器一般由隔声吸声外壳、导流消声片等组成。排风消声器与冷却塔排风口采用导风筒连接。排风消声器外壳用50厚彩钢夹芯板拼装，消声插片用80mm厚防潮离心玻璃棉作为吸声层，用憎水玻纤布包覆，有效的降低出风口的噪声，同时也不影响冷却塔风机的正常运行。消声片饰面层为0.8mm厚铝合金穿孔板，穿孔率大于30%，轻钢龙骨结构。消声插片为活络结构，可以从消声器中抽出，以便检修冷却塔风机和电机。在消声器过渡管区开设维修孔门, 维修人员从两侧扶梯上到冷却塔上面进行维修。排风消声器的尺寸为长4.6米*宽2.5米*高1.0米，排风导风筒的尺寸为长4.6米*宽2.5米*高1.6米。排风消声器型钢安装支架与原有冷却塔脱开，自成体系，避免产生共振现象。因冷却塔出风口处工况较复杂，特别是水雾严重，消声插片饰面层如采用镀锌穿孔钢板，长期在潮湿环境下工作，容易锈蚀。为避免出现此类问题，延长消声器使用年限，故消声片护面采用0.8mm厚穿孔铝合金板。选用消低频型消声器，消声器性能需满足下表：

表 3 消声器插入损失表

2. 加装隔声屏：声波在传播过程中遇到障碍时，就会发生反射、透射和绕射三种现象。声屏障就是在声源与受声点之间插入一个设施，用以隔断声源到达受声点的直达声波，使部分声波受阻反射，部分声波则经吸收衰减后，通过屏体透射（极小）和屏顶绕射等附加衰减形式到达受声点，达到减轻受声点的噪声影响、取得降噪效果的目的。屏障的高度及宽度原则上以隔断声源到达受声点的直达声波为最低限度，一般来说，为提高屏蔽效果，隔声屏的高度通常不低于进风口高度的1.3倍；为避免影响进风，屏障离进风口距离通常不小于进风口高度的2倍。

为节省投资，同时达到降噪效果的最大化，在冷却塔四周的其中三面加装依附独立钢架做成如图所示形状的隔声屏障控制落水噪声及进风口泄漏噪声，隔声屏障构造为外侧安装具有隔声、防水，轻型的夹芯彩钢板，内侧为穿孔铝合金板。穿孔板的参数为：板厚 0.8mm，孔直径5mm，穿孔率 30％(穿孔率过低会降低隔声屏的降噪作用，一般都设计在 28％至 35％)，后置吸声腔，彩钢夹芯板厚度为50mm，在彩钢夹芯板内侧加吸声构件厚 50mm，内填高效吸声玻璃棉。采用 H 型钢或方管作为支撑结构，将屏障插入支撑结构中。本冷却塔的声屏障总长约为（1.5+7.0+1.5）10米，总高约为4.8米。声屏障性能需满足下表：

表 4 声屏障插入损失表

3. 在消声器过渡管区开设维修孔门, 维修人员从扶梯上到冷却塔上面进行维修。

4. 消声器及吸声型声屏障均由独立镀锌型钢结构支承。

5.消声器应和建筑美观整体考虑，屋面应考虑一定的结构荷载。

表5降噪设备加工主材说明表

五、噪声治理效果

1、冷却塔隔音降噪工程实施后，进、排风面积完全满足冷却塔正常运行的进、排风要求，通风率≥82%，不影响冷却塔的正常运行。

2、周边居民窗口处噪声指标满足2类区环境噪声标准。