长沙国广二期机电技术标第7章消声减震措施.docx
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长沙国广二期机电技术标第7章消声减震措施
第七章降噪减震控制
降噪减震控制概述
本工程降噪减震控制概述
本工程表征噪声标准的值统一采用A声级和NC噪声评价曲线，在声学设计中，根据房间的功能和要求，确定室内允许噪声标准，然后采取相应的控制技术。
本工程声学控制内容及途径
本工程主要噪声源
噪声源产生的原因
噪声传播分为空气声传播和固体声传播两种。
空气声传播的载体是空气，隔绝空气声的能力主要取决于墙或隔断的隔声量，遵循质量定律，面密度越大，隔声效果越好。
固体声传播主要是振动物体直接撞击楼板、墙等结构物，使之产生振动，并沿结构将噪声传入室内的一种传播方式。
噪声分为空气动力性噪声和机械性噪声两大类。
本工程中安装了大量的功率强大的风机、空调机组、水泵等机械设备，设备运行所发出的噪声同时包含了上述两种形式，且噪声的声强较高。
序号
噪声产生部位
噪声产生原因
噪声传播途径
1
制冷机房
导叶压缩、电机旋转
结构、管道、空气
2
空调机房
叶轮旋转、电机旋转
结构、管道、空气
3
冷却塔
叶轮旋转、电机旋转
结构、管道、空气
4
风机房
叶轮旋转、电机旋转
结构、管道、空气
5
水泵房
叶轮旋转、电机旋转
结构、管道、空气
6
风管、风口
气流摩擦
结构、管道、空气
本工程主要振动源
序号
设备名称
振动部件
主要振动原因
振动传播途径
1
冷水机组
压缩机、电机
导叶压缩、电机旋转
结构楼板、水管
2
空调机组
叶轮、电机
叶轮旋转、电机旋转
结构楼板、风管
3
风机
叶轮、电机
叶轮旋转、电机旋转
结构楼板、风管
4
水泵
叶轮、电机
叶轮旋转、电机旋转
结构楼板、水管
5
冷却塔
叶轮、电机
叶轮旋转、电机旋转
结构楼板、水管
6
水管
水管及支架
水泵瞬间启停
管道本体、支吊架
管道流体流动
管道本体、支吊架
7
风管
风管及支架
风机瞬间启动
风管本体、支吊架
气流流态变化
风管本体、支吊架
本工程噪音要求
环境噪声限值
国标GB3096-08规定的环境噪声限值
类别
日间噪声限值（Leq）
夜间噪声限值（Leq）
2
60dB（A）
60dB（A）
距离出风口3m噪声限值
距离出风口3m噪声限值
抽风口
60dB（A）
排风口
60dB（A）
主要功能区域噪声限值
功能区域
限值
客房
NC35
大宴会厅
NC35
VIP
NC35
美容美发
NC35
足疗
NC35
水疗
NC35
包间
NC35
茶室
NC35
多功能厅
NC35
会议室
NC35
行政办公
NC35
前台办公
NC40
走道
NC45
降噪减震计算及分析
降噪计算
通风机噪声
由风机的比声功率级求声功率级
在已知通风机的比声功率级的条件下，可按式下式求得其声功率级Lw（dB）
Lw=Lwc+10lg（QH2）
式中Lwc-通风机的功率级（dB）,该值一般由生产厂家提供；
Q-通风机的风量（m3/h）
H-通风机的全压（mmH2O）,1mmH2O=9.8pa
电动机噪声
小型电机噪声可由下式估算
LWA=19+20lgP+13.3lgn
式中LWA—电动机噪声A声功率级（dB）；
P—电动机功率（KW）（＜100KW）；
n—电机主轴转速（r/min）
声压级叠加
向空调系统管道内辐射的噪声源，除了通风机外还有电动机和压缩机等设备，在柜式空调箱内，通常设有两个风轮和其他设备。
因此，为了求得声源的总声压级（或声功率级）就需将几个设备的声压级（或声功率级）叠加，此外，在机房内有各种设备或多台同类设备，为了求得机房内的总声压级（或声功率级）也要叠加。
n个相同声压级（或声功率级）的叠加可按下式计算
LP=LPT+10lgn
Lw=LwT+10lgn
式中LP、Lw—n台设备叠加后总声压级和声功率级
LPT、LwT—每台设备声压级和声功率级
n—同类设备的台数
管道系统声衰减
空调系统的自然声衰减
在空调系统中，要确定所需的消声量，首先必须计算管道系统的自然声衰减，只有扣除了自然声衰减，才能经济、合理的求得能实现空调用房允许噪声标准的消声量及其频率特性。
管道系统声衰减
管道系统声衰减包括管道、弯头、变径管和风口末端损失的声衰减，以及出风口作为声源向室内某点传播途径中的声衰减。
距房间出风口（声源）某点的声压级计算
将空调用房出风口作为声源，计算距该声源距离为r某点的声压级，以核算是否达到室内允许的噪声标准。
距出风口r（m）处的声压级LP可按下式计算
LP=LW+10lg（Q/4πR+4/R）
式中LP—距出风口r（m）处的声功率级
LW—出风口进入室内的声功率级
Q—指向性因数，无因次量，取决于出风口位置和声源对听者的辐射角
r—距出风口的距离
管壁的透射损失
空调系统内的自然声衰减，还应考虑管内的声能通过管壁向管外透射的部分，特贴是薄壁金属风道，它在噪声的传播中有相当一部分的声能不断地传到管外空间，这对多数情况下对降低空调用房的噪声是有利的，在工程实践中也有这样的经验：
即采用钢板风管的系统，当管路较长时一般容易达到预期的噪声标准，但必须注意以下问题：
当管道周围有较强的噪声源时，由于管壁隔声量低，管外噪声容易传入管内，是管内声级增大；
当比邻房间的围护结构隔声较差时，管道路径经这些房间时会引起噪声干扰。
气流噪声
当空调系统的管路内由于某种原因而使气流速度超出建议的运行值时，需要核算个部位产生的气流噪声，以便及早采取控制措施，因为在系统的消声设计中，除了降低沿管路传播的风机噪声外，控制气流噪声具有同等重要的作用，对某些噪声标准要求很高的录音、播音建筑和声学试验室来说，不仅要控制气流产生的噪声，而且要是传声器免受气流的直接冲击，防止传声器产生风噪声。
直管道内的气流噪声声功率级LW（dB）可用下式计算
LW=lwc+50lgv+10lgS
式中lwc—比声功率级，一般可取10dB
v—出风口进入室内的声功率级
S—管道截面积
降噪计算举例
以多功能厅送风过程计算为例
序号
项目
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
1
风机噪声声功率级
86
86
90
84
82
78
73
66
2
消声静压箱的噪声衰减量3050*1500*1000
-5.0
-8.8
-10.8
-13.4
-18.5
-17.3
-15.2
-14.3
3
过消声静压箱后噪声值
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**
4
垂直变径弯头的噪声衰减量1250*630-1500*500
-1.0
-4.0
-7.0
-4.0
-3.0
-3.0
-3.0
-3.0
5
过弯头后噪声值
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6
弯头气流再生噪声
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7
传递至此的噪声值与气流噪声叠加
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8
直管段噪声衰减量1500*500（6米）
-3.5
-3.5
-2.0
-1.0
-1.0
-1.0
-1.0
-1.0
9
传递至此的噪声值
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10
直管段气流再生噪声1500*500
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11
传递至此的噪声值与风管的气流噪声叠加
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12
三通的噪声衰减量1000*400
-4.6
-4.6
-4.6
-4.6
-4.6
-4.6
-4.6
-4.6
13
过三通后噪声值
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14
三通气流再生噪声
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15
传递至此的噪声值与气流噪声叠加
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16
JYS-100系列消声器的噪声衰减量1000*400L=1000=1台
-1.5
-4.4
-7.4
-16.2
-19.5
-18.1
-13.3
-12.6
17
过消声器后噪声值
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18
消声器气流再生噪声V=m/s=8500
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19
传递至此的噪声值与消声器的气流噪声叠加
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20
直管段气流再生噪声1000*400V=m/s=8500
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21
传递至此的噪声值与风管的气流噪声叠加
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22
三通的噪声衰减量500*200
-7.0
-7.0
-7.0
-7.0
-7.0
-7.0
-7.0
-7.0
23
过三通后噪声值
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24
三通气流再生噪声
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25
传递至此的噪声值与气流噪声叠加
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26
送风双层百叶风口的反射损失500*200
-3.0
-2.0
-1.0
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27
传递至此的噪声值
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28
送风口的气流噪声（1200M3/h）
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29
传递至此的噪声值与送风口气流噪声叠加
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**
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**
30
房间噪声的自然衰减
-1.6
-1.5
-1.5
-1.5
-1.4
-1.4
-1.4
-1.4
31
总噪声传到房间的声压级
**
**
**
**
**
**
**
**
32
传到房间的A声级
**
33
在机房内配置JYS1-100消声静压箱3030*1500*1000=1只、三通后配置JYS-100系列消声器1000*400L=1000=1只后经计算在送风口下1米处A声级为≤45dB（A）。
减震计算
设备的隔振对降低机房本身的噪声是极其有限的，一般仅为2-3dB，重要的是降低与机房比邻房间的噪声级。
噪声减低量主要取决于振动的隔振效率Tz。
减震器选型资料
隔振形式选定后，为保证有较高的隔振效率，关键是要正确合理地选定减振器的型号。
减振器选用时需要的资料主要有：
a.空调箱厂家的设备资料；b.空调箱外形尺寸；c.空调箱各段重量及设备总重量；d.空调箱电机转速；e.隔振台座布置图；f.减振器产品资料。
阻尼弹簧减震器的选用方法及步骤
选定减振器供应商后，根据设备参数和减振器样本进行减振器选择，下表中描述了阻尼弹簧减振器的选用方法及步骤：
序号
步骤
计算公式
说明
1
确定减振体系的总荷载W（kg）
W=机组重量+隔振钢台座重量+动荷载=（机组重量+隔振钢台座重量）×1.2~1.3
隔振钢台座重量根据钢台座的深化图计算
2
计算设备干扰频率f（Hz）
f=n/60
n为设备转速（rpm）
3
试定减振器数量N
至少4只
4
计算每只减振器荷载P（kg）
P=W/N
P应在减振器最佳荷载值左右，否则要重取N
5
计算压缩量h（mm）
h=P/Kz
Kz为减振器的竖向刚度（N/mm），在减振器技术性能表中查得
6
计算减振器固有频率f0（竖向自振频率）（Hz）
f0=
7
计算频率比λ
λ=f/f0
减振设计需满足频率比λ大于2.5
8
计算传递率ηz
ηz=
D为阻尼比，从减振器样本查得
9
计算隔振效率Tz
Tz＝（1-ηz）×100％
10
与设计要求Tz比较
若不小于设计要求，则可行；否则，返回3重新选择、计算
固有频率f0
减振器固有频率f0（竖向自振频率）有两种方法得到，一种是由减振器特性曲线表查出对应减振器型号和相应的压缩量h及固有频率f0；另一种方法是由计算得出f0，即查找减振器的技术性能表得到相应型号减振器的竖向刚度Kz（N/mm），然后按照公式计算出。
减震计算举例
根据本工程空调水泵减震计算
（1）根据设备资料查得设备总重量为317kg，并计算动荷载系数取1.2，W=380kg。
（2）电机的转速n=1329rpm，干扰频率f=22.2Hz。
（3）为提高隔振体系稳定性。
初步确定减振器数量N为6只。
（4）每只减振器荷载P=63kg，故选择减振器CT-5。
对照减振器样本中技术性能表，查出CT1-5型号最佳荷载为70kg。
减振器荷载量不要大于极限荷载，也不能小于预压荷载，应在减振器最佳荷载值左右，这样才能取得最佳的隔振效率。
查减振器的技术性能表，选用ST-5。
（5）减振器压缩量h=19mm（由减振器的技术性能表得到ST-5的竖向刚度Kz=33N/mm）；
（6）减振器固有频率f0=3.6Hz；
（7）频率比λ=6.17；
（8）传递率ηz=0.036；（D为阻尼比，从减振器样本查得为0.1）
由于阻尼比D较小，计算传递率ηz时可以忽略D的影响，可简化为：
ηz=
（9）隔振效率Tz=96.4%；
（10）对比声学报告中要求的隔振效率96%，（一般需要根据临近房间用途考虑，此处根据地下室的用途，假定为96%），符合设计要求。
本工程减震降噪实施方案
本工程减震降噪控制的工作目标
本工程噪声控制的主要目标主要是结合深化的施工图方案，做出可实施的声学深化方案。
同时达到声学顾问的要求。
本工程减震降噪控制的难点
（1）暖通系统分布区域广，主要对其设备进行减振、风管水管进行消声控制噪声对敏感区域的影响。
（2）与敏感区域相邻的设备房，需要采取多重减振或消声处理。
（3）声学措施直接糅合到机电各系统安装工程中，将原暖通/给排水系统图纸中不合理部分进行调整，以满足声环境要求。
岗位职责
序号
职务
职责
1
声学顾问
全面指导本工程声学与振动控制，包括从噪声控制方案措施的编写，对每一声源及其传送途径做出估算，并确定施工图及设备的设计和安排已经具备灭声和减振措施以达到噪声管制要求。
对施工图上已提供灭声及减振的措施仍然无法达到噪声要求的地方提供设计指导及建议解决方法。
签署项目部提交的已经完善的声学和振动报告，在系统试运行阶段，协助项目部测取测量报告并提交环保局审核，并确保最终审批通过。
2
生产经理
负责施工现场噪声控制措施实施到位及实施的协调工作，确保按照已通过的实施方案落实到位，并且负责检查及检测实施效果
3
项目总工
和声学顾问对噪声控制的方案进行编制和计算，并对方案进行报审，在设备运行阶段对各个系统进行噪声测试，同时提交测试报告给环保局以获取审批。
4
商务经理
组织合约部和物资部负责对声学和振动设备和系统的购买，确保购买的材料符合声学标准和要求。
4
计划部
负责噪声控制方案的实施，在技术交底中明确噪声控制要求，在施工过程中严格按方案要求实行，并按要求保留相关记录。
5
物资部
在材料、设备采购合同中，明确噪声控制的相关要求（包括技术、质量要求和资料要求）；在相关声学材料、设备进场时按噪声控制标准要求验收，并保留相关记录（含照片）。
拟定、审查声学材料和设备购买合同，明确噪声控制要求（包括技术、质量要求和资料要求）。
确保购买的声学材料达到技术文件的要求。
6
质量部
监督施工过程按噪声控制方案的要求实行，保留相关图片和资料。
7
深化设计部
在声学顾问的指导下对给排水和暖通专业的声学控制部位进行深化设计，并体现在深化图纸上。
同时在其指导下对施工图上已提供灭声及减振的措施仍然无法达到噪声要求的地方提供设计及建议解决方法。
8
给排水工程师
为给排水专业声学和振动控制现场实施的责任第一人，全面负责现场给排水专业噪声控制的实施过程中的质量和进度，确保现场按深化后的方案实施。
9
暖通工程师
为暖通专业声学和振动控制现场实施的责任第一人，全面负责现场暖通专业噪声控制的实施过程中的质量和进度，确保现场按深化后的方案实施。
10
电气工程师
为电气专业声学和振动控制现场实施的责任第一人，全面负责现场电气专业噪声控制的实施过程中的质量和进度，确保现场按深化后的方案实施。
11
消防工程师
为消防专业声学和振动控制现场实施的责任第一人，全面负责现场电气专业噪声控制的实施过程中的质量和进度，确保现场按深化后的方案实施。
减震降噪深化方案
本工程分设备层/避难层和其他普通楼层进行声学深化设计。
设备层/避难层
（1）避难区
所有机电设备须满足室内声学标准。
主要考虑设备运行时，对酒店层不产生不良影响。
（2）排烟机房
只作紧急排烟用之风机不需须作任何声学处理。
本次投标对该部分不做说明。
其他风机必须配备进风及排风消声器（消声器的消声量根据设备周围敏感区域的要求）。
座地式风机需内置25-32mm变形量弹簧减振器。
吊式风机须配备最少25mm变形量外置式弹簧减振器。
（3）酒店的生活水泵房
立式水泵须安装在配备25-32mm变形量外置式弹簧减振器，位于建筑基础地台上。
如下图：
水箱须距离墙身及天花最少50mm。
所有水管须采用25mm变形量弹簧减振器。
热交换器必须安装在50mm厚专业隔振胶垫上，如下图：
制冷水泵必须安装在配备25-32mm变形量外置式弹簧减振器的惯性地座上（如下图：
）
管道须安装在浮动地台上，否则须以25mm变形量外置式弹簧减振器承支与结构隔离。
吊式风机必须配备进风及排风消声器并连风管安装及25-32mm变形量外置式弹簧减振器（本项目基本为消声器预留了安装空间）
（5）空调机房
所有风机必须配备进风及排风消声器（预留尺寸安装消声器）
座地式空调机组需内置25-32毫米变形量弹簧减振器并安装在浮动底座上，如下图：
（6）换热机房
卧式水泵须安装在配备25-32mm变形量外置式弹簧减振器的惯性地台上，如下图：
所有水管须采用25mm变形量外置式弹簧减振器或专业隔振胶垫隔离
热交换器必须安装在50mm厚专业隔振胶垫上
（7）风管处理
风管处于敏感性空间，需要隔声降噪处理时，根据管道的噪声特性，采用吊顶内做吸声降噪处理。
满铺50mm厚48K离心玻璃棉，外包玻璃纤维布。
（8）排水管道处理
排水管道处于敏感性空间，需要隔声降噪处理时，根据管道的噪声特性，建议采取方案为：
管道外包25mm厚48K（kg/m3）离心玻璃棉，外包一层密度大于10kg/m3的物料（满足声学顾问的要求），接缝处将会搭接处理，采取减振钉固定。
（9）管井内管道固定
已经进行保温处理的管道，其固定处保温层不断开；未进行保温处理的管道，采用减振固定；垂直立管的固定硬木将采用橡胶块代替。
（10）其他楼层
设备的管道均避免串音，必要时均采取消声器消声处理。
各风管需独立进入各个房间，而所有风管也不能穿越包房之间的墙体，以防止串声。
主要用于VIP/会议室等区域。
设备均采取减振处理，暖通风机设备的进、排风管道根据各类空间的室内声学要求采用不同消声量的消声器消声处理。
为消声预留了相应的空间，必要时对管道末端进行消声处理。
建议风管内采用内衬棉，内壁贴25mm厚吸声板。
位于噪声敏感区内的吊式风机需做风机隔声罩，隔声罩内贴吸声棉。
处理措施如下图：
管道穿越楼板和砖墙需做密封处理，管道和套管以及套管和楼板以及墙之间均需填充密度为64Kg/m³的岩棉，处理措施如下图：
水管穿越噪声敏感区需做包层处理，处理措施如下图：
同时管道穿越石膏板也许做密封处理，处理措施如下：
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