既有居住建筑附屬地下?lián)Q熱站降噪研究

張九紅，李 楓，陳顯華，張軼稀

(1. 東北大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110819；2. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110168)

0 引 言

建筑最初是用來(lái)遮風(fēng)避雨的“遮蔽物”。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑功能的要求越來(lái)越高，安靜的環(huán)境也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然現(xiàn)代工業(yè)文明極大提升了人類的生活水平，但是也帶來(lái)了前所未有的噪聲干擾。安靜的環(huán)境并不是徹底消除噪聲，而是把噪聲降低到一個(gè)能夠容忍的噪聲水平。在現(xiàn)有建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)方面，人們關(guān)注的焦點(diǎn)往往是影劇院、音樂(lè)廳等對(duì)聲學(xué)要求較高的建筑空間。但是對(duì)于其它附屬類型的功能空間的聲環(huán)境考慮則比較欠缺，例如換熱站、設(shè)備間等。這些空間是噪聲產(chǎn)生的主要源頭，聲學(xué)設(shè)計(jì)上又往往被忽略，導(dǎo)致使用過(guò)程中對(duì)周邊影響過(guò)大，這種現(xiàn)象亟待解決，尤其是對(duì)于存在噪聲污染的既有建筑，聲環(huán)境的改造需要進(jìn)一步加強(qiáng)[1]。

本文對(duì)居住建筑附屬換熱站的降噪進(jìn)行研究，為保證居住區(qū)住戶有一個(gè)安靜的生活環(huán)境，需要對(duì)換熱站進(jìn)行噪聲處理。換熱站主要是提供24小時(shí)大水量、高水壓、恒溫的熱水，滿足建筑不同熱水、冷暖需求，同時(shí)又能消耗最少的能源。換熱站內(nèi)有大量的機(jī)械設(shè)備，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，這也是換熱站的主要噪聲來(lái)源。因此降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲也就成為降低換熱站噪聲的主要手段。

1 地下?lián)Q熱站現(xiàn)狀與聲學(xué)分析

1.1 地下?lián)Q熱站聲環(huán)境現(xiàn)狀

居住建筑位于撫順市，處于嚴(yán)寒地區(qū)，為了給住戶提供舒適的生活環(huán)境，小區(qū)配備了熱泵系統(tǒng)。由于周邊環(huán)境條件的限制，換熱站放置在地下一層，緊鄰部分住戶。由于地下?lián)Q熱站產(chǎn)生很大的噪聲，且在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中缺乏降噪處理，導(dǎo)致出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的噪聲問(wèn)題，對(duì)該區(qū)域住戶的生活造成了一定的影響，破壞了小區(qū)良好的聲環(huán)境。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，換熱站位于地下一層的一個(gè)L型空間。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，地下?lián)Q熱站內(nèi)的噪聲主要來(lái)自4臺(tái)大型電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行時(shí)每?jī)膳_(tái)一組，兩組循環(huán)使用，以此提高電機(jī)的使用壽命。地下?lián)Q熱站內(nèi)墻面和頂棚均為混凝土材料，地面鋪設(shè)地磚，由于電動(dòng)機(jī)本身噪聲比較大，且室內(nèi)所用材料吸聲性能較差，造成了室內(nèi)的噪聲值較高，也給周邊住戶帶來(lái)了嚴(yán)重的噪聲困擾[2-3]。

1.2 地下?lián)Q熱站噪聲測(cè)試與分析

針對(duì)地下?lián)Q熱站內(nèi)的實(shí)際噪聲情況進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其主要噪聲來(lái)源于電動(dòng)機(jī)自身工作產(chǎn)生的噪聲。高速運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)位于電動(dòng)機(jī)的前端，不僅產(chǎn)生噪聲，同時(shí)也產(chǎn)生振動(dòng)。測(cè)試采用Nor121聲學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，根據(jù)相關(guān)聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況布置不同組傳感器點(diǎn)位，傳感器均布置在電動(dòng)機(jī)的周圍。噪聲測(cè)試傳感器點(diǎn)位如圖1所示，各點(diǎn)位的傳感器1～12記錄的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)如表1所示。

圖1 噪聲測(cè)試傳感器點(diǎn)位Fig.1 Noise test sensor sites

1.3 存在問(wèn)題

由表1可知，各測(cè)試點(diǎn)的聲壓級(jí)均較高，說(shuō)明聲源附近具有較高的聲壓級(jí)，可以證明換熱站的主要噪聲來(lái)源于工作時(shí)的電動(dòng)機(jī)。因此降低換熱站的噪聲主要是對(duì)噪聲源進(jìn)行處理。

表1 傳感器記錄聲壓級(jí)Table 1 Sound pressure levels recorded by sensors

在對(duì)地下?lián)Q熱站內(nèi)部噪聲測(cè)試后，考慮到對(duì)上部辦公及居住空間的影響，對(duì)其一樓的辦公空間和二樓及以上的居住空間進(jìn)行了噪聲測(cè)試。測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，一樓的辦公空間受到地下?lián)Q熱站噪聲的影響比較明顯、不滿足噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求，二樓及以上的居住空間受噪聲影響比較小、滿足噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，發(fā)現(xiàn)地下?lián)Q熱站存在以下問(wèn)題：

(1) 地下?lián)Q熱站內(nèi)部的噪聲聲壓級(jí)在高、中、低頻均很高，對(duì)工作人員影響嚴(yán)重。

(2) 地下?lián)Q熱站產(chǎn)生的噪聲對(duì)一層空間影響較大，使一層空間未達(dá)到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

(3) 對(duì)周邊環(huán)境也產(chǎn)生一定影響，人們經(jīng)過(guò)此處會(huì)有受到明顯的噪聲干擾[4-5]。

2 聲學(xué)改造設(shè)計(jì)理論

2.1 聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求

綜合考慮聲學(xué)效果和施工的成本控制，附屬用房的噪聲標(biāo)準(zhǔn)都以噪聲評(píng)價(jià)曲線和單值 A聲級(jí)同時(shí)列出作為標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)對(duì)于一般建筑的噪聲(人耳聽(tīng)聞)評(píng)價(jià)曲線，均以NR曲線為標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示[6]。

表2 一般建筑的允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Allowable noise standards for general residential buildings

2.2 降噪方法與理論

地下?lián)Q熱站具有完整的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50118《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定[7]。

2.2.1 罩的隔聲原理

式中：R為隔聲量(dB)；α為罩內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)；τ為罩內(nèi)的平均透射系數(shù)。

2.2.2 隔聲量計(jì)算

(1) 隔聲量的理論計(jì)算公式：

(2) 隔聲量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：

式(2)、(3)中：m為構(gòu)件的面密度(kg·m-3)；f為聲音的頻率(Hz)；ΔR為空氣層的隔聲量(dB)。

2.2.3 穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)

當(dāng)一已知聲功率級(jí)為L(zhǎng)W的聲源在室內(nèi)連續(xù)發(fā)聲，聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，距離聲源為r處的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)由直達(dá)聲與混響聲兩部分組成。在室內(nèi)距離聲源r處的聲壓級(jí)為

式中：Lp為室內(nèi)與聲源距離為r處的聲壓級(jí)(dB)；LW為聲源的聲功率級(jí)(dB)；Q為聲源的指向性因數(shù)，它與聲源的方向性和位置有關(guān)。通常把無(wú)方向性的聲源放在房間中心時(shí)，Q=1。CR為房間常數(shù)，取決于室內(nèi)總表面積S(m2)與平均吸聲系數(shù)，其計(jì)算式為

通過(guò)式(4)發(fā)現(xiàn)，降低噪聲需要從吸聲、隔聲以及消聲幾個(gè)方面進(jìn)行降噪處理。

計(jì)算地下?lián)Q熱站內(nèi)部可用吸聲面積和容積時(shí)，需要考慮到工作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的維修和檢查，以及機(jī)械設(shè)備必要的通風(fēng)。因此需要合理地布置吸聲材料[1,8-9]。

3 地下?lián)Q熱站改造設(shè)計(jì)方案

在對(duì)地下?lián)Q熱站進(jìn)行噪聲測(cè)試分析的時(shí)候，應(yīng)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行噪聲控制處理。(1) 從聲源處對(duì)噪聲進(jìn)行控制：設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)隔聲罩；(2) 在傳播的過(guò)程中對(duì)噪聲進(jìn)行控制：增加房間降噪措施。

3.1 電動(dòng)機(jī)隔聲罩設(shè)計(jì)方案

從聲源處降低噪聲，對(duì)控制整個(gè)噪聲的影響是最有效、最積極的措施。為了使設(shè)備噪聲的聲壓級(jí)達(dá)到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求，隔聲罩設(shè)計(jì)主要從吸聲、隔聲、消聲、隔振等幾個(gè)方面采取措施。隔聲罩在外觀上起裝飾作用，在聲學(xué)上有隔絕噪聲的效果。

本隔聲罩采用復(fù)合隔聲板與鉸鏈鎖扣的組合形式來(lái)隔絕電動(dòng)機(jī)的噪聲；在隔聲罩與基座以及管道接觸處鋪設(shè)彈性材料以減小振動(dòng)噪聲。隔聲罩設(shè)置進(jìn)、出風(fēng)口，保證了電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)處于合適的工作溫度。電動(dòng)機(jī)隔聲罩的構(gòu)造設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

圖2 電動(dòng)機(jī)隔聲罩的構(gòu)造設(shè)計(jì)圖Fig.2 The structural design drawing of soundproof cover of motor

3.1.1 復(fù)合降噪板設(shè)計(jì)

(1) 構(gòu)造及材料選擇

經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)地下?lián)Q熱站噪聲值均高于標(biāo)準(zhǔn)要求的允許噪聲值，這時(shí)候應(yīng)當(dāng)選擇合理的降噪構(gòu)造形式。由于電動(dòng)機(jī)噪聲比較大，需要采取“質(zhì)量-彈簧-質(zhì)量”系統(tǒng)對(duì)噪聲進(jìn)行多層次的隔絕。通過(guò)對(duì)聲音頻率的分析，對(duì)中、高頻的噪聲主要是采用良好的吸聲材料對(duì)噪聲進(jìn)行吸收，而對(duì)中、低頻的噪聲主要是采用薄板共振進(jìn)行降噪。因此選用了“薄板+吸聲材料+薄板”作為隔聲罩的構(gòu)造形式。

在進(jìn)行降噪材料的選擇時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)上常見(jiàn)的降噪材料的降噪量進(jìn)行查找，發(fā)現(xiàn)薄板主要以金屬板為主。常用的金屬板有鍍鋅鐵板、鋁板等，吸聲材料有玻璃棉和巖棉等，但是考慮到換熱站常年潮濕和施工方便，因此降噪材料要具有防火、防水、防潮的性能且便于安裝施工。在經(jīng)過(guò)對(duì)比后選擇了適合做隔聲罩的相應(yīng)的聲學(xué)材料：鋁板和鍍鋅鐵板材質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕、防火、防潮、防振，吸收中低頻噪聲，且組裝簡(jiǎn)便，可用于各類車間廠房、人防地下室等作為降噪材料[10]。水泥壓力板質(zhì)量較大，對(duì)于隔絕空氣傳聲比鋁板效果好，但比較重不如鋁板安裝方便，而玻璃棉具有較好的防火、減振、吸收中高頻噪聲的特性。因此，隔聲罩的整體采用金屬鋁板、鋼板作為薄板，中間夾雜玻璃棉，即采用鋁板和玻璃棉形成整體構(gòu)造。隔聲罩各層材料如圖3所示。

圖3 隔聲罩各層材料Fig.3 Materials of different layers of soundproof cover

(2) 隔聲吸聲復(fù)合構(gòu)造

對(duì)所選擇的材料進(jìn)行分層組合，根據(jù)隔聲量計(jì)算公式結(jié)合《建筑隔聲設(shè)計(jì)》中對(duì)各種材料隔聲量的實(shí)測(cè)表對(duì)比來(lái)對(duì)隔聲罩進(jìn)行設(shè)計(jì)[9]。常用金屬板隔聲量如表3所示。

雖然鋼板的隔聲量隨著密度的增加會(huì)越來(lái)越大，但是其隔聲量的增長(zhǎng)值沒(méi)有鋁板的增長(zhǎng)值大，并且面密度越大重量也會(huì)越大，不利于施工。鋼板的耐腐蝕、防潮性能都不如鋁板。因此選用鋁板+鍍鋅薄鋼板+鋁板的構(gòu)造形式，其中鍍鋅薄鋼板是為了在增加隔聲量的同時(shí)增加隔聲罩的整體牢固度。

表3 常用金屬板的隔聲指數(shù)Table 3 Sound insulation of commonly used metal plate

根據(jù)計(jì)算公式，可以得出隨著空氣層厚度的增加，附加隔聲量會(huì)越來(lái)越大，但是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在厚度為100 mm時(shí)，隔聲量與厚度的比值會(huì)達(dá)到一個(gè)峰值，之后隨著厚度的增加隔聲量的增加值越來(lái)越小，資料中也驗(yàn)證了這一點(diǎn)[10]。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)將隔聲罩的空氣層厚度定在 100 mm。為了使隔聲罩的隔聲量能進(jìn)一步增加，在空氣層中增加了吸聲材料。這種做法是考慮到吸聲材料的流阻特性，能進(jìn)一步提高隔聲量。常見(jiàn)的超細(xì)玻璃棉厚度為30、50 mm，考慮到經(jīng)濟(jì)性選擇30 mm厚的超細(xì)玻璃棉，同時(shí)留出施工過(guò)程中出現(xiàn)誤差的空間。

在對(duì)隔聲罩進(jìn)行隔聲計(jì)算時(shí)，分別對(duì)有、無(wú)填充吸聲材料進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)填充吸聲材料時(shí)隔聲量明顯高于無(wú)填充吸聲材料時(shí)的隔聲量。對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，結(jié)果如表4所示，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

表4 雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量Table 4 Sound insulation of double-layer structure

根據(jù)罩的隔聲原理公式(1)和隔聲量計(jì)算公式(2)、(3)并結(jié)合查表，對(duì)隔聲罩的復(fù)合隔聲板進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)。從外向內(nèi)，首先外層鋪設(shè)鋁板，在鋁板內(nèi)部鋪設(shè) 30 mm厚的超細(xì)玻璃棉，其次鋪設(shè)1 mm厚的鍍鋅鐵板，之后再鋪設(shè)30 mm的超細(xì)玻璃棉，最后用玻璃布在隔聲罩內(nèi)部進(jìn)行鋪設(shè)，組成復(fù)合隔聲板構(gòu)件如圖3和圖4[11]所示。

3.1.2 進(jìn)出風(fēng)口消聲設(shè)計(jì)

圖4 隔聲罩構(gòu)造圖Fig.4 The structural diagram of soundproof cover

設(shè)計(jì)進(jìn)出風(fēng)口是為了保證電動(dòng)機(jī)的正常工作，但是這樣會(huì)破壞隔聲罩的密閉性，使隔聲罩的隔聲量降低，因此需要對(duì)進(jìn)出風(fēng)口進(jìn)行一定的隔聲設(shè)計(jì)。在考慮進(jìn)出風(fēng)口的隔聲設(shè)計(jì)時(shí)，不能影響氣流的正常流通，因此對(duì)進(jìn)出風(fēng)口使用的消聲裝置進(jìn)行處理，這樣不僅能起到降低噪聲的效果，同時(shí)也能夠最大化地保證氣流的正常流通。電機(jī)產(chǎn)生的噪聲頻率較高，故采用阻型消聲器。這類消聲器的特點(diǎn)是對(duì)中、高頻聲能有較高的衰減。由于進(jìn)風(fēng)口處孔洞比較密集，不能單獨(dú)設(shè)置消聲裝置，為了施工方便將進(jìn)風(fēng)口處整體采用超細(xì)玻璃棉穿孔，在噪聲向外界傳播的過(guò)程中吸收噪聲。為了保證熱量能夠均勻快速散出，因此出風(fēng)口需要有序地分布在隔聲罩前半部分末端，同時(shí)對(duì)每個(gè)出風(fēng)口進(jìn)行單獨(dú)的消聲處理。即每一個(gè)出風(fēng)口處向外伸出一小段距離的出風(fēng)管，并在伸出的出風(fēng)管上進(jìn)行消聲處理。通過(guò)對(duì)進(jìn)出風(fēng)口進(jìn)行消聲處理，使電動(dòng)機(jī)向外界傳出的噪聲被最大化的吸收，進(jìn)、出風(fēng)口的消聲處理示意圖如圖5、6所示。

圖5 進(jìn)風(fēng)口消聲處理Fig.5 Muffling treatment at air inlet

圖6 出風(fēng)口消聲處理Fig.6 Muffling treatment at air outlet

3.1.3 隔振設(shè)計(jì)

隔振設(shè)計(jì)的原則是降低隔振系統(tǒng)的固有頻率。從隔振原理可知，只有當(dāng)擾力頻率大于系統(tǒng)固有頻率的2倍時(shí)，隔振系統(tǒng)才能起到隔振的作用。系統(tǒng)固有頻率越低，隔振效率越高。為了避免隔聲罩安裝后被電機(jī)帶動(dòng)一起振動(dòng)，應(yīng)在隔聲罩與熱泵系統(tǒng)所接觸的部位安置相應(yīng)的彈性墊層。一處是在隔聲罩與電機(jī)基座相接觸的部位安置彈性墊層，另一處是在與管道接觸處用優(yōu)質(zhì)的彈性橡膠材料進(jìn)行密封處理。這種做法不僅能起到隔振作用，同時(shí)也能起到隔聲的效果，示意圖如圖7、8所示[13]。

圖7 基座接觸部位的彈性墊層Fig.7 Elastic cushion at base contact site

圖8 管道連接處的彈性橡膠Fig.8 Elastic rubber at pipe connections

3.2 改造后噪聲測(cè)試

在地下?lián)Q熱站工程施工完成后進(jìn)行了噪聲測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中采用聲學(xué)頻譜分析儀等聲學(xué)測(cè)試設(shè)備，對(duì)同樣的點(diǎn)位進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表5所示。

由表1和表5對(duì)比可知，電機(jī)隔聲罩之后地下?lián)Q熱站的噪聲降低了3～6 dB。測(cè)試中能夠感覺(jué)到噪聲明顯減小。

表5 傳感器記錄聲壓級(jí)Table 5 Sound pressure levels recorded by sensors

本文通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，提出了針對(duì)電機(jī)降噪的聲學(xué)改造方案，并對(duì)方案進(jìn)行了評(píng)估。從評(píng)估結(jié)果來(lái)看，這種電機(jī)隔聲罩至少能夠降低 3～6 dB的噪聲。測(cè)試中能夠明顯地感覺(jué)到地下?lián)Q熱站的噪聲降低了。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)雖然噪聲滿足要求，但電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而密閉空間內(nèi)熱量無(wú)法及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致隔聲罩內(nèi)部的溫度急劇上升，使電動(dòng)機(jī)處于高溫工作狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間高溫工作環(huán)境會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的影響。整體設(shè)計(jì)的隔聲罩并不便于工人日常的檢修。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題對(duì)電動(dòng)機(jī)隔聲罩方案進(jìn)行改進(jìn)。電動(dòng)機(jī)及改造前安裝隔聲罩的電動(dòng)機(jī)如圖9、10所示。

圖9 電動(dòng)機(jī)Fig.9 Motor

圖10 改造前安裝隔聲罩的電動(dòng)機(jī)Fig.10 Motor with soundproof cover before transformation

3.3 電動(dòng)機(jī)隔聲罩設(shè)計(jì)方案改進(jìn)

3.3.1 通風(fēng)散熱設(shè)計(jì)

在電動(dòng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處增設(shè)了 20個(gè)直徑為10 mm的進(jìn)風(fēng)口，在保證電動(dòng)機(jī)所需進(jìn)風(fēng)量的同時(shí)減少進(jìn)風(fēng)口對(duì)噪聲的傳播。出風(fēng)口位于電動(dòng)機(jī)兩廂的交接處，采用直徑為 10 mm的出風(fēng)管道有序地安置在隔聲罩的側(cè)后方，通過(guò)風(fēng)壓能夠?qū)犸L(fēng)及時(shí)排出。馬達(dá)位于電動(dòng)機(jī)前半部分，馬達(dá)工作時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量需快速進(jìn)行散熱處理，但是隔聲罩將電動(dòng)機(jī)封閉在一個(gè)密閉空間中，散熱需要一定的時(shí)間，因此隔聲罩與電動(dòng)機(jī)前半部分之間要保持100 mm的距離，給電動(dòng)機(jī)留出足夠的散熱空間。而電動(dòng)機(jī)后半部分不產(chǎn)生熱量，因此不需要考慮散熱空間。在隔聲罩改進(jìn)設(shè)計(jì)中，在出風(fēng)口的位置將隔聲罩分為前后兩個(gè)部分，第一部分為電動(dòng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口至出風(fēng)口的位置，第二部分則是從電動(dòng)機(jī)的出風(fēng)口至末端與管道連接處。這種設(shè)計(jì)不僅能夠增大電動(dòng)機(jī)工作時(shí)所需要的散熱空間，同時(shí)還能夠設(shè)置出風(fēng)口，使熱量能夠有序且快速地排出。在設(shè)置進(jìn)、出風(fēng)口后的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的工作溫度保持在正常工作允許的溫度范圍內(nèi)。進(jìn)、出風(fēng)口的位置如圖11、12所示。

圖11 進(jìn)風(fēng)口位置Fig.11 Air inlet position

圖12 出風(fēng)口位置Fig.12 Air outlet position

3.3.2 便捷檢修與安裝設(shè)計(jì)

為了減少現(xiàn)場(chǎng)施工，隔聲罩的尺寸可以提前在工廠預(yù)制好，并按順序在每塊板子上標(biāo)記，然后再用鉸鏈鎖扣安裝在每塊隔聲板的四周，運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后再按照順序依次固定鎖扣，將其連為一個(gè)整體組裝成為隔聲罩。在電動(dòng)機(jī)檢修口安置一塊可開(kāi)啟的單獨(dú)吸聲板材，方便工作人員每日的例行檢查。

3.4 房間內(nèi)部降噪

在對(duì)電動(dòng)機(jī)隔聲罩改進(jìn)完成后，對(duì)上層使用空間內(nèi)部的噪聲值進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示房間噪聲級(jí)仍較高，為 46 dB。根據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》臥室、起居室(廳)內(nèi)的允許噪聲級(jí)的規(guī)定(如表6所示)，未達(dá)到要求。

根據(jù)規(guī)范中的規(guī)定，進(jìn)一步降低對(duì)地下?lián)Q熱站內(nèi)部噪聲，降噪方案從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

(1) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂棚及墻面處理：頂棚和墻面均可以鋪設(shè)鋁穿孔板和多孔吸聲材料。加強(qiáng)門(mén)的密閉措施，或更換為隔聲門(mén)。

表6 臥室、起居室(廳)內(nèi)的允許噪聲級(jí)Table 6 Permissible noise levels in bedroom and living room (hall)

(2) 通風(fēng)口的消聲處理：由于地下?lián)Q熱站機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的溫度較高，根據(jù)熱壓作用，設(shè)置通風(fēng)口,但是噪聲也會(huì)沿著通風(fēng)口傳到外界，因此需要對(duì)通風(fēng)口處做消聲處理。在設(shè)計(jì)中，考慮到地下?lián)Q熱站內(nèi)溫度、濕度較高，因此在通風(fēng)口處應(yīng)采用防火、防水、防潮、強(qiáng)度高的吸聲材料做成百葉，并在內(nèi)表面處粘貼玻璃棉進(jìn)行吸聲處理，在保證正常通風(fēng)的同時(shí)吸收噪聲。

(3) 對(duì)地下?lián)Q熱站內(nèi)部的管道用吸聲材料進(jìn)行包裹，減少因電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)帶動(dòng)管道振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。

在對(duì)地下?lián)Q熱站進(jìn)行內(nèi)部降噪處理后，根據(jù)式(4)中的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)公式計(jì)算并測(cè)得上層使用空間的內(nèi)部的噪聲值為40.5 dB，滿足《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求。經(jīng)過(guò)對(duì)方案的不斷改進(jìn)和整合，最終形成了完整的針對(duì)地下?lián)Q熱站降噪的設(shè)計(jì)方案。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)既有居住建筑附屬用房地下?lián)Q熱站室內(nèi)噪聲實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出了對(duì)該房間改造的可行性方案，并對(duì)方案進(jìn)行了測(cè)試評(píng)估。測(cè)試結(jié)果表明，降噪效果完全達(dá)到了改造的預(yù)期值。

通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)居住區(qū)附屬用房的降噪設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要找出主要的噪聲源并分析其頻譜，制定合理的降噪設(shè)計(jì)方案。如果滿足標(biāo)準(zhǔn)要求則按照設(shè)計(jì)方案實(shí)施，如果未滿足標(biāo)準(zhǔn)要求則需要根據(jù)噪聲的傳播途徑進(jìn)行進(jìn)一步的降噪方案的深化設(shè)計(jì)。這種方法不僅能夠有效地降低噪聲產(chǎn)生的影響，同時(shí)還能最大化地節(jié)約改造成本，符合既有建筑改造的要求。

對(duì)地下?lián)Q熱站降噪改造設(shè)計(jì)，應(yīng)在綜合考慮居民和工作人員健康、舒適的基礎(chǔ)上，提出合理的綜合降噪處理技術(shù)。保證改造后居住空間噪聲明顯降低，聲環(huán)境指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，減少附屬用房產(chǎn)生的噪聲對(duì)居民生活的影響，有效地改善居住建筑的聲環(huán)境。本文提出的方案為制定民用建筑附屬用房聲學(xué)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供了技術(shù)支撐。