噪声治理:隔声间的设计及应用——空压机房隔声、水泵站隔声
深圳市润声环保科技对空压机房隔声、水泵站隔声颇有研究,在噪声源数量多而且复杂的强噪声环境下,比如空压机房,还有水泵站等,若对每台机械设备都采取噪声控制措施,不仅工作量大、技术要求高,而且投资多。因此,对于这种工人不必长时间站在机器旁的操作岗位,建造隔声间是一种简单易行的噪声治理措施。
隔声间也称隔声室,它是用隔声围护结构建造一个校安静的小环境,人在里面,防止外面的噪声传进来。由于人在其内活动,隔声间要有通风、采光、通行等方面的要求。
隔声间设有门窗、穿墙管道等,它们使构造出现孔洞及缝隙。这些孔洞、缝隙等必须加以密封,否则会大大影响 隔声间的隔声性能。
隔声间一般由几面墙板组成,而每一面墙板又由墙体、门窗等隔声构件组合。一面墙包括了门、窗等,我们称为组合墙体。这种组合墙体的门窗等构件是由几种隔声能力不同的材料构成,像这种组合墙体隔声性能,主要取决于各个组合构件的透声系数和它们所占面积的大小。
孔洞和缝隙对隔声的影响:组合墙体上的孔洞和缝隙对隔声性能影响很大。当声波传播至小的孔洞和缝隙处时,若声波的波长小于孔隙的尺寸,声波可全部透过去;若声波的波长大于孔隙尺寸,透过多少声能则与孔隙的形状及孔隙的深度有关。在建筑隔声组合结构中,门窗的缝隙,各种管道的孔洞,焊接构件焊缝不严等,这些孔隙的存在,正是透射声能较多的地方,直接引起组合结构隔声量的下降。孔洞或缝隙面积越大,对墙体的隔声量影响越大。因此,在隔声结构中,对结构的孔洞或缝隙必须进行密封处理。如隔声间的通风管道,应孔洞处加一套管,并在管道周围包扎严密。在建筑施工中,还应注意砖缝和灰缝饱满,混凝砂浆捣实,防止出现孔洞和缝隙,提高隔声结构的隔声效果。
噪声治理:隔声罩的设计及应用
空压机降噪、柴油机降噪、风机降噪这些设备的噪声源比较集中或公有个别噪声源,这种情况可将噪声源封闭在一个罩子里,使噪声很少传出去,消除或减少噪声对环境的干扰。这种噪声治理装置称为隔声罩。
隔声罩的优点较多,技术措施简单,体积小,用料少,投资少。而县城能够控制隔声罩的隔声量,使工作所在的位置噪声降低到所需要的程度。但是,将噪声封闭在隔声罩内,需要考虑机电设备运转时的通风、散热问题;同时,安装隔声罩可能对检修、操作、监视等带来不便。
隔声罩的选材及形式:隔声罩的罩壁是由罩板、阻尼涂料和吸声层构成的。它的隔声性能基本还是遵循“质量定律”的,要取得较高的隔声效果,隔声材料同样应该选择厚、重、实的,厚度增加一倍,隔声量可增加4-6分贝。但在实际工程中,为了便于搬运、操作、检修和拆装方便,并生虑经济方面的因素,隔声罩通常使用薄金属板、木板、纤维板等轻质材料做成,这些材料质轻、共振频率高、隔声性能显著下降。因此,当隔声罩板采用薄金属板时,必须涂覆相当于罩2-3倍厚度的阻尼层,以便改善共振区和吻合效应的隔声性能。
隔声罩一般分为全封闭、局部封闭和消声箱式隔声罩。全封闭隔声罩是不设开口的密封隔声罩,多用来隔绝体积小、散热问题要求不高的机械设备。局部封闭型隔声罩是设有开口或者局部无罩板的隔声罩,罩内仍存在混响声场,该型式隔声罩一般应用在大型设备的局部发生部件上,或者用来隔绝发热严重的机电设备。在隔声罩进、排气口安装消声器,这类装置属于消声隔声箱,多用来消除发热严重的风机噪声。
噪声治理常用方法之一:隔声技术之单层结构的隔声
单层无双质密实的隔声构件受声波作用后,其隔声性能一般由构件(砖墙、混凝土墙、金属板、木板等)的面密度、板的劲度、材料的内阻尼、声波的频率决定。随着频率的增加,进入共振频率及谐波的控制频域,在这一区域,隔声量虽下降,共振频率处,隔声量较小,其主要由阻尼控制。共振频率与构件的几何尺寸、面密度、弯曲劲度和外界条件有关。一般建筑构件(砖、钢筋混凝土等构成的墙体), 其共振频 率很低;对于金属板等障板,其共振频率可能分布在声频 范围内,会影响隔声效果。
随着频率继续增加,便进入质量控制区,即构件的振动速度受惯性质量的控制。在这一区域内,构件的面密度越大,其惯性阻力也越大,也就不易振动,隔声量也越大;频率越高,隔声量也越大。当频率再增高,进入吻合效应和质量控制延续区,在此区的临界频率处,隔声量下降,出现吻合效应。
深圳市润声环保科技在理论分析和噪声治理实际案例中研究表明,单层均质的隔声构件(砖墙、混凝土墙、金属板、木板等),其隔声性能主要是随着构件的面密度和声波的不同而变化的。在实际工程中,构件的隔声效果常常低于由“质量定律”计算的数值,这是因为在计算隔声量时,忽略了构件本身的弹性,使计算值偏高。大家知道,对于任何一种隔声构件,都是一个有刚度的弹性板。当声波的某一频率,以一定的角度入射到构件表面时,若入射波的波长在构件表面上的投影恰姨等于构件板的自由弯曲波长(构件被激发振动产生的沿板面传播的波)即空气中的声波在构件上的投影与构件的弯曲波相吻合,引起构件振动,这种现象复印件为吻合效应。当入射波频率高于某一频率时,均有其相应的吻合角度产生吻合效应。当入射波的频率低于某频率时,即相应的波长大于自由弯曲波长时的其他更低的频率,便不能产生吻合效应。发生吻合效应时,声能几乎全部透过构件,使隔声量显著下降,隔声性能不再符合质量定律。临界频率的大小与构件的密度、厚度和弹生模量等因素有关。对于一般的密实而厚的构件,如砖墙、混凝土墙等,它们的弯曲刚度都较大,临界频率经常出现在低频率段,即在人耳听阈范围以外,人们感受不到。而轻薄的板墙,如各种金属板和非金属板等,临界频率则发生在高频率段,即在人耳敏感的听阈范围内。因此在寺墙体构件设计时,应尽量使临界频率发生在较低的频率范围内,使墙体构件到得良好的隔声效果。
在具体隔声墙体设计时,对于较厚的墙体,可获得临界频率较低;对于较薄的墙体,应设法将临界频率推向5000赫兹以上的高频范围。同时要考虑所控制噪求指导频率特性,合理选择材料以获得优佳的隔声效果。