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浅述高层住宅泵房噪声污染与防治对策

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：马青青

[导读] 摘要：研究了二次加压泵房噪声与振动的特性，针对高层二次供水泵房的环境噪声污染现状展开分析，对环境噪声监测中存在的问题进行了探讨，提出了减振、隔声、吸声、消声等措施，借鉴了近年来噪声治理的经验，充分考虑了通风散热问题，确保了水泵的正常工作，取得了良好的治理效果。

        乌鲁木齐石化公司研究院环保室 830019
        摘要：研究了二次加压泵房噪声与振动的特性，针对高层二次供水泵房的环境噪声污染现状展开分析，对环境噪声监测中存在的问题进行了探讨，提出了减振、隔声、吸声、消声等措施，借鉴了近年来噪声治理的经验，充分考虑了通风散热问题，确保了水泵的正常工作，取得了良好的治理效果。
        关键词：建筑物；二次加压泵房；噪声污染；辐射噪声；控制技术
        Talking about the Noise Pollution of the Pump Room of High-rise Residential Buildings
        and Countermeasure
        Maqinqing
        （Research Institute of Urumqi Petrochemical Company，PetroChina，Urumqi 830019，China）
        Abstract：This paper studies the characteristics of noise and vibration of the secondary pressure pump house，analyzes the current situation of environmental noise pollution of the high-rise secondary water supply pump house，discusses the problems existing in the environmental noise monitoring，puts forward some measures such as vibration reduction，sound insulation，sound absorption and noise elimination，draws lessons from the experience of noise control in recent years，fully considers the ventilation and heat dissipation problems，and ensures the normal work of the pump. Good governance effect has been achieved.
        Keywords：Buildings；secondary pressurization pump room；noise pollution；radiation noise；control technology
        1 居民住宅噪声污染的原因
        声音传播途径有三种：气体传播、液体传播以及固体传播。环境噪声污染就是指在人们所处的生活环境中，噪声达到并且超过国家环境噪声排放标准，即视为噪声污染 [1]，二次加压泵房噪声与振动为噪声污染创造了条件。一个相对安静的睡眠环境不但能够提高睡眠的稳定性，还能够更好的消除人们的疲劳，提高身体与心理健康指数 [2]。很多设备间设置在同一个建筑物结构内或紧邻楼群，设备运行时产生的机械噪声及其管路系统的振动扰力，是建筑物室内社会生活环境噪声排放标准（GB 22337-2008）超标的重要原因[3-6]。
        2020年4月接到委托，石化2-1-21--3层居民反馈噪声影响较大，要求监测，结合此次噪声的密度曲线监测平均运行密度，比如噪声在昼夜个时间段内泵开启工作时的声级。监测地点的选择根据泵房室内及相邻的房间监测更具有代表性。数据如下：

        表1 采取治理措施前个测点的噪声值表
        Table 1 The noise value table of the previous measurement point after the control measures were taken
        G B 3096 一9 3 《城市区域环境噪声标准》规定室外夜间噪声应低于 5 0 d B（A），如在室内测试应低于 4 0 d B（A）. 未治理前夜间超标 191.8--25.3d B（A）。
        2 加压泵房噪声与振动产生的原因及危害
        2.1 加压水泵机叶轮等旋转部件的扰力，引起振动，频率较低，声波在刚性建筑结构中随传播距离的衰减很小，虽然低频噪声对生理的直接影响没有高频噪声那么明显，长期连续的低频噪声可直达人的耳鼓膜，而且会使人的交感神经紧张、心动过速、血压升高以及内分泌失调。
        2.2 泵体和电机产生辐射噪声反射叠加而产生混响声，在 45dB 以上，人被迫接受这种噪声易怒易激动，甚至失去理智。再者，低频振动与人体脏腑的频率接近，噪声长期恶性刺激会严重影响到我们的睡眠质量，导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退及注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀及食欲不振等消化道症状。
        2.3 二次加压泵房噪声与振动的控制技术
        2.3.1从振源入手。运行要避免振动的传递，应首先找出水泵的自振频率 f 以及前几阶自振 f2，f3，f4 等（应为 f 的整倍数）。通常，f=n/60（Hz）；n- 水泵主轴转数（r/min）。通过上述 f/f0 ≥ 2.5，计算出 f0 的频率为 250Hz，则 f0 为软性基础的设计频率。采用低速泵和无负压电动机、稳压罐并配置双变频器控制，有效减少电动机运行和管道中水流、水锤产生的噪声[7]。
        为了降低系统的自振频率，在机组下设置防振式“浮筑”软性基础（见图 1 基础部分），以隔断固体声传播的主要路径。软性基础的设计按照最大静荷载允许值及频率比 f/f0 ≥ 2.5 设计[8]。水泵的进、出口水管与泵体的链接采用软接头，以避免泵体振动沿刚性链接管道的传递。如下（图 1、2）所示。

        图 1 减振隔振措施安装
        1、减振垫 2、钢槽 3、薄水泥板 4、减振器
        Fig. 1 Installation of vibration reduction and isolation measured
        1. Damping pad 2. Steel channel 3. Thin cement slab 4. Damper

        图2   二次加压泵噪声振动
        Fig. 2 Noise and vibration of secondary pressure pump
        其中，两种减振垫分别采用“钢弹簧橡胶复合减振器”和“一种阻尼橡胶柱钢弹簧减振器”。减少振动对建筑物的传递影响。
        2.3.2隔音：在门四周缝隙处用橡胶条密封，门底边加3mm厚橡胶皮扫地。窗采用隔声玻璃，在窗架内填充吸声材料，墙壁吸声结构采用微穿孔结构。降低声辐射效率。用垫块和龙骨把微孔板固定于墙面，微穿孔吸声面板厚度为0.8mm，穿孔率≤2%。另外，可以采用隔声棉贴于墙面上，有效地吸收了透明玻璃的声波。为防止泵房噪声直接向户外辐射，将原有钢合金门改为隔声门。根据隔声量的经验公式：TL=2[Lg（M1+M2）] x d - 26（dB）式中：d - 空气层厚度（mm）计算：M=46（8kg/ ㎡的双层钢板，d=100mm 则 TL=42dB 隔声量）采用重性隔声门，其两面为 3mm 的钢板，中间填充 100mm 厚超细玻璃棉。为防止噪声从门缝隙泄露，采用斜企口门缝，门把手关上后有压紧装置[9]。
        2.3.4 封堵穿墙孔洞，在管道围边钢板或钢管与水管的四置距离应预留最小20mm的间隙，围边钢板或钢管与水管的四置间隙内必须填满防火胶泥。
        治理前水泵房顶部、地面和四周墙体均为水泥抹面，吸声系数很低；吊挂面积为顶部面积 7 5 %；四周墙体由于管线、窗、通风设施等影响，吸声体吊挂面积为 5 0 % 。玻璃棉用玻璃纤维布蒙面，吸声体厚度取为80mm，密度为 20kg/m 3。侧挂吸声体背后留下 100mm 的空腔。吸声结构的平均吸声量可达到 10~30dB 左右。

        图3 二次加压泵房隔音材料安装示意图
        Figure 3 Schematic diagram of the installation of sound insulation materials in the secondary pressure pump room
        3泵房降噪措施减振降噪效果
        4 结论
        4.1治理工程结束后，对住户进行回访对治理效果表示满意，证明该噪声治理方案设计合理，降噪、隔噪效果显著，达到了预期的治理效果。
        4.2噪声项目治理在满足噪声治理要求的前提下，制定最合适的噪声治理方案，并优先采用在噪声源头部分进行消声、隔声的方案较好[10]。
        4.3尽量避免与住宅同楼层，地下室较好。
        4.4建筑物在二次加压设备运行产生振动，并辐射出较高的噪声，其振动主频和辐射噪声峰值频率相吻合，该频率主要取决设备旋转部件、电机转数及水的流速[11]。
        治理后相关数据（表 2）

        表2 采取治理措施后个测点的噪声值表
        Table 2 The noise value table of the measurement points after the treatment measures are taken
        参考文献：
        [1]马大猷噪声与振动控制手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
        [2] 李楠，冯涛，吴瑞，刘元庆 . 环境噪声监测技术与预测模型的融合 [J]. 环境影响评价，2016，38（04）：9-13.
        [3] 吕玉恒，燕翔，冯苗锋，黄青青噪声控制与建筑声学设备和材料选用手册[M]，化学工业出版社 2011
        [4] 杨坤.住宅加压泵房噪声分析及设计中应重视的问题[J].四川建材，2010，36（154）：75，78.
        [5] 田文宝，许岩，李安起.高层住宅地下室水泵噪声的治理[J].四川建筑科学研究，2011，37（6）：294-297.
        [6] 屈红艳 . 我国的环境噪声监测技术现状及发展 [J]. 中国新技术新产品，2009，（08）：139.
        [7] 李楠，冯涛，吴瑞，刘元庆 . 环境噪声监测技术与预测模型的融合 [J]. 环境影响评价，2016，38（04）：9-13.
        [8] 霍维宁.浅谈水泵房噪声治理[J].科技情报开发与经济，2010，20（21）：212-213.
        [9] 王珏 . 环境噪声网络化自动监测技术研究 [D]. 黑龙江：东北石油大学，2012.
        [10] 吕玉恒 .《噪声与振动控制设备及材料选用手册》再版 [J]. 应用声学，1999（05）：43.
        [11]《环境工程手册——环境噪声控制卷》出版发行 [J]. 噪声与振动控制，2000（04）：47.
        作者简介：马青青（1984 -），女，回族，新疆省乌鲁木齐市人，大学本科，从事职业卫生监测工作3年。