壓縮機(jī)廠房；吸聲；隔聲；降噪基金項目：中國石油天然氣集團(tuán)公司重點工程資助項目（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)實測結(jié)果，廠房內(nèi)噪聲不超過90dB，廠界噪聲值白天不超過65dB，滿足了國家相關(guān)規(guī)范要求。建成后實際使用效果較好，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)部并排放置兩臺壓縮機(jī)（用備），單臺運轉(zhuǎn)時壓縮機(jī)噪聲值為115dB左右，降噪實現(xiàn)的目標(biāo)值為：壓縮機(jī)廠房內(nèi)噪聲控制在90dB；壓縮機(jī)廠房內(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2.1結(jié)構(gòu)選型20世紀(jì)90年代以來，國內(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)，在國內(nèi)外發(fā)展很快。但從降噪效果來講，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)外彩鋼板來實現(xiàn)隔聲目的，綜合隔聲降噪量僅為10~15dB（A），即使用加厚夾芯材料的方法來提高普通彩板結(jié)構(gòu)的降噪量，收效甚微，無法對壓縮機(jī)運行時產(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，單獨在廠房兩角設(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，普通輕鋼結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)廠房無法實現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)一直是困擾環(huán)保界的一個重大課題。天然氣壓縮機(jī)組運行時將產(chǎn)生寬頻帶高強(qiáng)度的工業(yè)噪聲，采用單―降噪技術(shù)，無法實現(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)計的，經(jīng)過數(shù)年研究與實踐，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體現(xiàn)。

　　在壓縮機(jī)廠房的降噪設(shè)計中既要求控制室內(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粗略地評價在語言頻率范圍內(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)噪聲穿過鋁孔板傳至該處時，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，同時因為它良好的減振性能可以減弱噪聲引起的鋼板和離心玻璃棉的振動，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)噪聲對外達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵材料。

　　該技術(shù)的另一大特點是：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，都會發(fā)生反射現(xiàn)象。當(dāng)壓縮機(jī)運行時，除了直達(dá)噪聲外，還可以聽到由這些表面多次來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.廠房內(nèi)彩鋼護(hù)面板采用穿孔型，每個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。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)計規(guī)范中規(guī)定生產(chǎn)車間及作業(yè)場所噪聲不超過90dB（每天連續(xù)接觸噪聲8h），規(guī)定廠界噪聲值白天不超過65dB，夜間不超過55dB. 3.2測量數(shù)據(jù)3.2.1壓縮機(jī)廠房單體測量廠房內(nèi)為一用一備兩臺壓縮機(jī)機(jī)組，所測噪聲值均未超過90dB.以離廠房外墻1m距離進(jìn)行測量，所測噪聲值小于82dB，測量點位及數(shù)值見。而廠房外所測噪聲值均是在有外界噪聲情況下測量所得，所測數(shù)值不完全代表壓縮機(jī)廠房實際所產(chǎn)生的噪聲。經(jīng)過對操作人員的了解，除檢修日外，每天操作人員在廠房內(nèi)工作的時間只有0.5h.根據(jù)規(guī)范GB87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范中表2.0.1的注釋：對于工人每天接觸噪聲不足8h的場合，可根據(jù)實際接觸噪聲時間，按接觸時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)場實際測量的數(shù)據(jù)可以看出，壓縮機(jī)廠房的降噪措施能達(dá)到設(shè)計要求。廠房內(nèi)兩臺壓縮機(jī)同時運轉(zhuǎn)時能否達(dá)到設(shè)計要求尚待測試。

　?。ㄏ罗D(zhuǎn)第98頁）3.2.2設(shè)備噪聲測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所測噪聲值見，距離油冷器1m所測噪聲值為81.8dB.