洋橋局空調(diào)外機(jī)降噪

翟 駿，林武雋

（中國(guó)電信股份有限公司北京分公司，北京 100032）

1 項(xiàng)目背景

1.1 樓宇情況摸排

北京電信洋橋局位于馬家堡東路106號(hào)。作為北京電信公司西區(qū)網(wǎng)絡(luò)的重要核心節(jié)點(diǎn)，下轄4間IDC機(jī)房，1間綜合機(jī)房，1間電源機(jī)房，承載著包括交換、匯聚、接入層的多種關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，涵蓋政府、金融類多家IDC客戶。隨著公司業(yè)務(wù)的逐步發(fā)展，歷時(shí)13年，洋橋局電力負(fù)荷已趨于飽和，空調(diào)外機(jī)數(shù)量已達(dá)37組，空間資源飽和[1]。

受洋橋樓宇建筑結(jié)構(gòu)的影響，空調(diào)室外機(jī)統(tǒng)一安裝在樓宇北側(cè)走廊處，空調(diào)外機(jī)排風(fēng)口朝向北側(cè)，距離北側(cè)樓宇（超市）約20 m，距離東側(cè)樓宇（居民區(qū)住宅）約40 m，如圖1所示。夏季全樓空調(diào)啟動(dòng)后，夜間可在東側(cè)居民樓處明顯聽到空調(diào)外機(jī)噪聲，因此洋橋局經(jīng)常遭到周邊居民投訴噪聲污染，以至于被豐臺(tái)區(qū)環(huán)保局約談。

圖1 洋橋局俯視概覽圖

鑒于此，考慮到洋橋現(xiàn)有制冷系統(tǒng)容量已趨于飽和，以及樓宇空調(diào)外機(jī)的空間資源，結(jié)合實(shí)際運(yùn)維工作情況，需要針對(duì)已有空調(diào)室外機(jī)和預(yù)留外機(jī)位置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行定制化消聲降噪，從而實(shí)現(xiàn)洋橋樓宇整體消聲降噪工作[2]。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)噪聲情況測(cè)試

為分析樓宇東側(cè)居民區(qū)噪聲與洋橋局的影響程度，運(yùn)維班組首先協(xié)調(diào)廠家對(duì)空調(diào)外機(jī)聲源側(cè)噪聲進(jìn)行測(cè)試，選取樓體北側(cè)空調(diào)外機(jī)旁?shī)A道路、北側(cè)外墻處，樓體西側(cè)外墻，樓體南側(cè)外墻處進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)試，結(jié)果如表1所示。樓體東側(cè)無(wú)任何設(shè)備，與居民區(qū)間隔雙向車道，極少過(guò)車，因此不在測(cè)量范圍內(nèi)[3]。

分析表1可見，即便樓宇西側(cè)、南側(cè)毗鄰主要干道的情況下，綜合噪聲值明顯低于樓宇北側(cè)空調(diào)外機(jī)側(cè)噪聲值，即空調(diào)外機(jī)確認(rèn)為影響樓宇東側(cè)住宅區(qū)的主要因素。

表1 洋橋局測(cè)點(diǎn)噪聲數(shù)據(jù)

確定樓體北側(cè)為主要噪聲源后，維護(hù)班組協(xié)調(diào)廠家進(jìn)一步對(duì)噪聲的成分進(jìn)行分析測(cè)試，確定不同倍頻程下噪聲值的大小，結(jié)果如圖2所示。

圖2 倍頻程噪聲值分布曲線

聲源側(cè)測(cè)試完畢后，進(jìn)一步對(duì)樓宇東側(cè)居民樓外延處噪聲值進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表2所示。分析數(shù)據(jù)可以得知，樓宇北側(cè)聲源噪聲主要集中在中間頻段，頻率噪聲峰值在500 Hz～1 kHz，貢獻(xiàn)值較高的頻率為250 Hz～2 kHz，故在選擇降噪措施及降噪設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮降噪設(shè)備對(duì)該頻率范圍內(nèi)的降噪性能。

表2 噪聲值分布曲線

1.3 目標(biāo)值確定

通過(guò)查詢樓宇環(huán)評(píng)檔案，并與環(huán)保局溝通，洋橋局東側(cè)屬于1 類聲環(huán)境功能區(qū)，對(duì)應(yīng)GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)晝間（06:00—22:00）最高55 dB，夜間（22:00—次日6:00）最高45 dB的排放標(biāo)準(zhǔn)。

參考GB3096—2008《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》，“在社會(huì)生活噪聲排放源邊界處無(wú)法進(jìn)行噪聲測(cè)量或測(cè)量的結(jié)果不能如實(shí)反映其對(duì)噪聲敏感建筑物的影響程度的情況下，噪聲測(cè)量應(yīng)在可能受影響的敏感建筑物窗外1 m 處進(jìn)行”的要求，經(jīng)噪聲控制措施處理后聲源噪聲貢獻(xiàn)值需要滿足敏感點(diǎn)窗外1 m處，聲源設(shè)備的噪聲值應(yīng)滿足敏感點(diǎn)所屬的聲環(huán)境功能區(qū)噪聲排放限值要求[4]。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)，洋橋樓宇敏感點(diǎn)西側(cè)水平距離1 m處測(cè)得的噪聲值為56.7 dB。該值作為噪聲控制量的計(jì)算參考值，根據(jù)GB3096—2008中1類要求，則可得到：東側(cè)居民區(qū)噪聲控制量應(yīng)滿足晝間≥1.7 dB，夜間≥11.7 dB，綜上總的噪聲控制量應(yīng)滿足≥11.7 dB。

2 方案制定與實(shí)施

2.1 方案制定

調(diào)研空調(diào)外機(jī)的氣流組織方式，空氣流向需要經(jīng)建筑百葉窗-夾道墻體-外機(jī)翅片-冷凝器-出風(fēng)口，確定噪聲產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)為：百葉窗進(jìn)風(fēng)摩擦、夾道墻體摩擦、外機(jī)翅片進(jìn)風(fēng)摩擦，外機(jī)出風(fēng)口扇葉摩擦，進(jìn)一步可將消聲降噪工作細(xì)分為進(jìn)風(fēng)消聲、墻體消聲、排風(fēng)消聲3個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)方案如下。

（1）加裝進(jìn)風(fēng)消聲器

考慮到空調(diào)外機(jī)對(duì)應(yīng)的建筑百葉窗通風(fēng)口扣除排風(fēng)面積后使得進(jìn)風(fēng)面積減少，為了增加有效進(jìn)風(fēng)面積，保證空調(diào)外機(jī)冷凝器換熱效果，將同層內(nèi)其他沒有外機(jī)和預(yù)留需求的通風(fēng)鋼百葉拆除，加裝進(jìn)風(fēng)消聲器，如圖3所示。

圖3 進(jìn)風(fēng)消聲器設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

進(jìn)風(fēng)消聲器采用片式阻性結(jié)構(gòu)。消聲器為單元構(gòu)件形式結(jié)構(gòu)。消聲器有效消聲長(zhǎng)度800 mm。消聲片兩端為弧形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)進(jìn)風(fēng)消聲器消聲量Ipl≥ 12 dB。

（2）敷設(shè)吸聲墻體

在空調(diào)外機(jī)夾道內(nèi)的墻面安裝吸聲墻體，吸聲墻體表面為鋁合金穿孔飾面板，內(nèi)側(cè)填充100 mm厚無(wú)紡布包裹的離心玻璃棉，吸收減少空氣流經(jīng)墻面震動(dòng)引發(fā)的噪聲，如圖4所示。

圖4 吸聲墻體設(shè)計(jì)圖

（3）排風(fēng)消聲器

排風(fēng)環(huán)節(jié)既是消聲降噪的主要環(huán)節(jié)，也是制冷系統(tǒng)散熱的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綜合考慮，確定排風(fēng)消聲器外形尺寸與空調(diào)外機(jī)排風(fēng)面對(duì)應(yīng)尺寸相匹配，消聲器內(nèi)消聲片與風(fēng)扇間預(yù)留一定的空間作為氣流的緩沖段，消聲片的端面設(shè)計(jì)成弧形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)減少消聲器對(duì)排風(fēng)的阻力影響。

排風(fēng)消聲器采用片式阻性消聲器。該類消聲器對(duì)不同頻率下的噪聲都有一定的消聲效果，根據(jù)內(nèi)部消聲片的厚度及布置情況，可針對(duì)性地提高對(duì)高中低不同頻率范圍內(nèi)的消聲量[5]。消聲器有效消聲長(zhǎng)度不低于1 m，排風(fēng)消聲器安裝后空調(diào)外機(jī)的排風(fēng)端面與散熱面將完全隔開，如圖5所示。

圖5 排風(fēng)消聲器設(shè)計(jì)圖

（4）其他構(gòu)件

用于消聲器固定的連接支架采用鍍鋅方管，與建筑結(jié)構(gòu)梁和地面固定連件采用鍍鋅鋼板，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求的同時(shí)達(dá)到防腐蝕的效果。

2.2 方案實(shí)施

在完成預(yù)算簽報(bào)、項(xiàng)目立項(xiàng)、采購(gòu)招標(biāo)等流程后，進(jìn)入工程實(shí)施環(huán)節(jié)。維護(hù)班組再次與項(xiàng)目組對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。因?yàn)榻ㄖ偃~窗拆除涉及到高空、動(dòng)火作業(yè)，施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵對(duì)運(yùn)行中的空調(diào)外機(jī)周邊空氣質(zhì)量造成影響，因此綜合考慮，將工期確定在11月初。

進(jìn)入施工季節(jié)，首先在樓宇北側(cè)下方設(shè)置施工圍擋，放置高空墜物引發(fā)危險(xiǎn)。然后拆除建筑百葉窗，完成空調(diào)外機(jī)消聲結(jié)構(gòu)的安裝，待安裝完進(jìn)排風(fēng)消聲器后再進(jìn)行下一處建筑百葉窗的拆除，杜絕空調(diào)外機(jī)維護(hù)工作存在的安全隱患。最后再完成夾道消聲墻體的敷設(shè)，如圖6和圖7所示。整體項(xiàng)目完成了已有及預(yù)留外機(jī)進(jìn)排風(fēng)口處37組消聲器的加裝，總工期為3個(gè)月。

圖6 施工圍擋現(xiàn)場(chǎng)圖 圖7 建筑百葉窗拆除

3 效果檢查

3.1 樓宇噪聲效果檢查

改造工程完成后，維護(hù)班組配合行政部與改造廠商對(duì)前述噪聲源測(cè)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，如表3所示?？梢娡ㄟ^(guò)在氣流進(jìn)風(fēng)、流經(jīng)、排風(fēng)全環(huán)節(jié)進(jìn)行消聲降噪，使得在噪聲聲源側(cè)和受影響的敏感建筑物側(cè)均有大幅度改善，成果顯著。改造工作結(jié)束后，至今累計(jì)運(yùn)行15個(gè)月，未接到周邊居民投訴和環(huán)保局約談。

表3 噪聲值測(cè)試結(jié)果

3.2 空調(diào)外機(jī)運(yùn)行工況影響檢查

原有空調(diào)外機(jī)在散熱時(shí)氣流組織受到建筑通風(fēng)百葉的遮擋，導(dǎo)致空調(diào)外機(jī)排風(fēng)并不流暢，且空調(diào)冷凝器原進(jìn)排風(fēng)均取自同一個(gè)通風(fēng)口，夾道現(xiàn)場(chǎng)就能感受到從通風(fēng)口進(jìn)入夾道內(nèi)的空氣溫度甚至高于室外空氣溫度，即使部分設(shè)備配備了導(dǎo)風(fēng)罩，但導(dǎo)風(fēng)罩距離較短且導(dǎo)風(fēng)罩直對(duì)鋼百葉對(duì)設(shè)備的散熱改善效果并不理想。

改造工程實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了冷凝器進(jìn)排風(fēng)氣流組織的物理隔離，且消聲器內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對(duì)氣流流通阻力比原有建筑通風(fēng)鋼百葉的阻力低很多，導(dǎo)風(fēng)罩較之前也有延長(zhǎng)，從而改善了空調(diào)外機(jī)的換熱效果。

與此同時(shí)，由于本次改造涉及的空調(diào)外機(jī)為變頻無(wú)極調(diào)速室外冷凝器，在改善了冷凝器換熱效果后，外機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也有一定程度的降低，聲源側(cè)噪聲降低的同時(shí)，能耗也得以降低，提質(zhì)增效。

4 結(jié) 論

在國(guó)家“新基站”的大背景下，隨著集團(tuán)公司“云改數(shù)轉(zhuǎn)”戰(zhàn)略工作的部署和推進(jìn)，以通信樞紐樓和數(shù)據(jù)中心為代表的基礎(chǔ)設(shè)施正在快速建設(shè)。通信樞紐樓是通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的主要資源節(jié)點(diǎn)，地理位置上分布在地市的各個(gè)行政區(qū)內(nèi)，毗鄰居民區(qū)。風(fēng)冷空調(diào)外機(jī)作為通信樞紐樓的核心換熱設(shè)備，在安全高效運(yùn)行的同時(shí)，也對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生了噪聲污染。通信機(jī)房的熱負(fù)荷遠(yuǎn)高于普通寫字樓，空調(diào)制冷量大、轉(zhuǎn)速高、全天候運(yùn)行，且外機(jī)往往以“集群陣列”的方式布置，改造難度大。因此在保證空調(diào)外機(jī)換熱效果的前提下如何實(shí)現(xiàn)全局和定點(diǎn)降噪，提升運(yùn)維安全是各局樓宇管理部門和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)都要解決的問題。

本次洋橋局空調(diào)外機(jī)的消聲降噪工作，通過(guò)定位噪聲源，分析倍頻組成，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定制改造措施，在運(yùn)行安全的前提下達(dá)到了消聲降噪的效果。在整個(gè)改造過(guò)程中，洋橋動(dòng)力班組配合行政部和廠商尋求解決方案，全程技術(shù)支撐現(xiàn)場(chǎng)隨工，有力地推進(jìn)了改造工作的順利落地。此外，通過(guò)與行政部、樓宇物業(yè)、空調(diào)廠商、改造廠商多次研討，動(dòng)力班組的運(yùn)維能力有了進(jìn)一步提升，部門間協(xié)作效率得以加強(qiáng)。