壓縮機(jī)廠房；吸聲；隔聲；降噪基金項(xiàng)目：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)工程資助項(xiàng)目（S2008-4E）彭罡（1979-），男，四川遂寧人，工程師，學(xué)士，主要從事天然氣建筑設(shè)計(jì)工作。

　　0刖言在陜京二線榆林壓氣站壓縮機(jī)廠房的建筑設(shè)計(jì)中，采用了環(huán)保型保溫降噪夾芯板（亦稱平板式消聲器）的建筑降噪處理方式。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，廠房?jī)?nèi)噪聲不超過(guò)90dB，廠界噪聲值白天不超過(guò)65dB，滿足了國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求。建成后實(shí)際使用效果較好，得到了使用單位及業(yè)內(nèi)人士的肯定。

　　1降噪目標(biāo)陜京二線榆林壓氣站壓縮機(jī)廠房平面尺寸為48mx24m，內(nèi)部并排放置兩臺(tái)壓縮機(jī)（用備），單臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓縮機(jī)噪聲值為115dB左右，降噪實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值為：壓縮機(jī)廠房?jī)?nèi)噪聲控制在90dB；壓縮機(jī)廠房?jī)?nèi)部綜合降噪數(shù)字不小于20dB；廠界噪聲控制在晝間65dB、夜間2壓縮機(jī)廠房的降噪設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)選型20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展十分迅速，尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房的建設(shè)應(yīng)用中更是迅猛，該結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)廠房通常采用H形鋼作為梁柱，以C形或Z形輕鋼作檁條，屋面和墻面圍護(hù)采用單層或夾芯壓型鋼板，夾芯板內(nèi)部充填巖棉、玻璃絲棉等做保溫層，因其建筑周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、外表美觀、易維護(hù)，在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快。但從降噪效果來(lái)講，普通輕鋼結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)廠房只罪很薄的（厚度0.5~0.8mm）內(nèi)外彩鋼板來(lái)實(shí)現(xiàn)隔聲目的，綜合隔聲降噪量?jī)H為10~15dB（A），即使用加厚夾芯材料的方法來(lái)提高普通彩板結(jié)構(gòu)的降噪量，收效甚微，無(wú)法對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高強(qiáng)度工業(yè)噪聲進(jìn)行有效隔聲與降噪。綜合考慮，設(shè)計(jì)中壓縮機(jī)廠房采用新型外墻材料，并把風(fēng)環(huán)境保護(hù)機(jī)與壓縮機(jī)組隔離，單獨(dú)在廠房?jī)山窃O(shè)立全封閉風(fēng)機(jī)房，能有效減少風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)混響噪聲。

　　2.2降噪原理多年來(lái)，普通輕鋼結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)廠房無(wú)法實(shí)現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)一直是困擾環(huán)保界的一個(gè)重大課題。天然氣壓縮機(jī)組運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生寬頻帶高強(qiáng)度的工業(yè)噪聲，采用單―降噪技術(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況降噪，必須將吸聲、隔聲、阻尼與減振等降噪技術(shù)高效復(fù)合，才能實(shí)現(xiàn)天然氣壓縮機(jī)廠房的高效降噪。環(huán)保型保溫降噪夾芯板正是基于這種理論設(shè)計(jì)的，經(jīng)過(guò)數(shù)年研究與實(shí)踐，將先進(jìn)的綜合降噪技術(shù)應(yīng)用到普通輕鋼結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)廠房的結(jié)構(gòu)上，為實(shí)現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)提供了強(qiáng)有力保障。其降噪原理為：吸聲是指聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象，吸聲原理是聲波沿著材料內(nèi)部孔隙深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。所以般的吸聲材料都有大量孔隙，而且孔隙之間互相連通，如離心玻璃棉、巖棉、礦棉、植物纖維等。

　　隔聲是指聲波被材料隔絕或阻擋的現(xiàn)象，隔聲原理是利用密實(shí)的材料減弱聲能的透射，從而阻擋聲音的傳播。因此隔聲材料就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣，相反它的材質(zhì)應(yīng)該是重而密實(shí)的，如鋼板、鉛板、磚墻等材料。

　　材料吸聲和材料隔聲的區(qū)別在于，材料吸聲著眼于聲源一側(cè)反射聲能的大小，目標(biāo)是反射聲能要小。

　　材料隔聲著眼于入射聲源另一側(cè)的透射聲能的大小，目標(biāo)是透射聲能要小。吸聲能力一般用吸聲系數(shù)表示，而隔聲能力用隔聲量來(lái)體現(xiàn)。

　　在壓縮機(jī)廠房的降噪設(shè)計(jì)中既要求控制室內(nèi)噪音，也要求室外噪音達(dá)標(biāo)，因此必須選擇良好的吸聲和隔聲材料。在工程中常使用降噪系數(shù)NRC粗略地評(píng)價(jià)在語(yǔ)言頻率范圍內(nèi)的吸聲性能，一般NRO0.2的材料被認(rèn)為是吸聲材料，NRC<0.2的材料是反射材料，而大部分反射材料被運(yùn)用于隔聲。如5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達(dá)到0.95，屬于非常好的吸聲材料；而3mm厚的7.8g/cm3的鋼板，其隔聲量可達(dá)25dB左右，是比較好的隔聲材料。此次降噪設(shè)計(jì)中采用的環(huán)保型保溫降噪夾芯板也充分利用了這兩種材料的良好吸隔聲性能。

　　環(huán)保型保溫降噪夾芯板的構(gòu)造見。

　　環(huán)保型保溫降噪夾芯板由以下幾種材料組合而成（由內(nèi)向外）：鋁孔板、離心玻璃棉、阻尼膠和鋼板。

　　各組成部分的作用和降噪原理如下：鋁孔板：該層為環(huán)保型保溫降噪夾芯板的結(jié)構(gòu)層，主要對(duì)離心玻璃棉起支撐和固定作用，15 %的穿孔率保證了噪聲能夠穿過(guò)此板的透聲孔傳至環(huán)保型保溫降噪夾芯板的核心降噪層。

　　離心玻璃棉：是一種降噪系數(shù)超過(guò)0.95的超細(xì)玻璃纖維，是該環(huán)保型保溫降噪夾芯板的核心降噪層之一，主要起吸聲作用。當(dāng)高強(qiáng)度工業(yè)噪聲穿過(guò)鋁孔板傳至該處時(shí)，聲音與材料發(fā)生摩擦作用，聲能轉(zhuǎn)化為熱能，聲能大大衰減。

　　阻尼膠：阻尼膠是一種很好的隔熱減振粘合劑，在離心玻璃棉和鋼板之間主要起粘接作用，同時(shí)因?yàn)樗己玫臏p振性能可以減弱噪聲引起的鋼板和離心玻璃棉的振動(dòng)，起到阻尼降噪作用。

　　鋼板：厚度為3mm的鋼板主要起隔聲作用，也是該平板消聲器的核心降噪層之，重而密實(shí)的材料特性使其隔聲量達(dá)到25dB左右，是環(huán)保型保溫降噪夾芯板降噪的*后道屏障，也是工業(yè)噪聲對(duì)外達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵材料。

　　該技術(shù)的另一大特點(diǎn)是：避免了噪聲在室內(nèi)混響。普通的壓縮機(jī)廠房，噪聲源發(fā)出的聲音遇到墻面、棚頂，都會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象。當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，除了直達(dá)噪聲外，還可以聽到由這些表面多次來(lái)回反射而形成的反射聲，即混響聲，所以一般室內(nèi)噪聲比室外噪聲高3~5dB.廠房?jī)?nèi)彩鋼護(hù)面板采用穿孔型，每個(gè)孔與其在背后所占有的空氣層體積，形成共振吸聲器，再進(jìn)入綜合降噪體吸聲降噪層進(jìn)行吸聲降噪，可大大降低混響聲，綜合吸聲降噪值可達(dá)3~5dB（A），有效保護(hù)工作人員的身心健康。

　　考慮到建造廠房的經(jīng)濟(jì)性，以及把墻體和屋面作為泄爆措施，所以在設(shè)計(jì)中控制了墻體每平米的重量，也就限制了作為隔聲材料的鋼板的厚度，而使該環(huán)保型保溫降噪夾芯板的降噪作用只能達(dá)到國(guó)家要求的達(dá)標(biāo)排放而不能完全杜絕噪聲的外傳。

　　2.3特殊措施從根本上控制室內(nèi)的噪聲源，壓縮機(jī)在正常工作狀態(tài)下的噪聲是115dB左右，如果不采取任何措施，只靠平板消聲器的降噪作用既不能達(dá)標(biāo)排放也會(huì)給室內(nèi)的操作人員造成身體傷害，所以榆林壓氣站工程的壓縮機(jī)本身就帶有隔音罩，讓室內(nèi)的噪音控制在壓縮機(jī)廠房門窗的合理設(shè)計(jì)。眾所周知，門窗是噪音向外擴(kuò)散的重要路徑，在榆林壓氣站壓縮機(jī)廠房設(shè)計(jì)中，墻體上沒有設(shè)置窗戶，只在廠房屋面設(shè)置了采光帶（通風(fēng)設(shè)計(jì)為強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)）；廠房的大門和小門都采用隔聲門，其隔聲降噪值為：20~25dB. 3應(yīng)用效果3.1規(guī)范要求GB87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定生產(chǎn)車間及作業(yè)場(chǎng)所噪聲不超過(guò)90dB（每天連續(xù)接觸噪聲8h），規(guī)定廠界噪聲值白天不超過(guò)65dB，夜間不超過(guò)55dB. 3.2測(cè)量數(shù)據(jù)3.2.1壓縮機(jī)廠房單體測(cè)量廠房?jī)?nèi)為一用一備兩臺(tái)壓縮機(jī)機(jī)組，所測(cè)噪聲值均未超過(guò)90dB.以離廠房外墻1m距離進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)噪聲值小于82dB，測(cè)量點(diǎn)位及數(shù)值見。而廠房外所測(cè)噪聲值均是在有外界噪聲情況下測(cè)量所得，所測(cè)數(shù)值不完全代表壓縮機(jī)廠房實(shí)際所產(chǎn)生的噪聲。經(jīng)過(guò)對(duì)操作人員的了解，除檢修日外，每天操作人員在廠房?jī)?nèi)工作的時(shí)間只有0.5h.根據(jù)規(guī)范GB87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范中表2.0.1的注釋：對(duì)于工人每天接觸噪聲不足8h的場(chǎng)合，可根據(jù)實(shí)際接觸噪聲時(shí)間，按接觸時(shí)間減半噪聲限制值增加3dB的原則，確定其噪聲限制值。因此根據(jù)實(shí)際情況，榆林壓氣站壓縮機(jī)廠房噪聲限制值可提高到102dB.由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看出，壓縮機(jī)廠房的降噪措施能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。廠房?jī)?nèi)兩臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求尚待測(cè)試。

　?。ㄏ罗D(zhuǎn)第98頁(yè)）3.2.2設(shè)備噪聲測(cè)量廠界噪聲是各種設(shè)備所產(chǎn)生的綜合噪聲，不僅是壓縮機(jī)廠房單獨(dú)產(chǎn)生的噪聲。除壓縮機(jī)廠房外噪聲較大的還有空冷器和油冷器。距離空冷器1m所測(cè)噪聲值見，距離油冷器1m所測(cè)噪聲值為81.8dB.