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摘要:噪声污染是四大环境污染之一。在水泵机组噪声与振动成为影响居民工作和生活的主要污染源时,如何有效控制水泵机组噪声与振动成为当务之急。本文通过对水泵房降噪、降振具体治理技术措施研究其在实践中的应用。
关键词:噪声技术;振动;降噪量;减振
引言:党和国家颁发了《中国人民共和国坏境保护法》和《中华人民坏境噪声污染防治法》,并先后制定了噪声和振动方面标准一百六十余个。随着经济发展,各种建筑不断涌现,楼层也越建越高,其内部使用的各种水泵功率必然越来越大。这些设备运行产生的噪声污染也越来越严重,部分工程水泵运行噪音严重影响了周围人们的正常生活和工作。因此,研究水泵房噪声和振动防治措施,有着很大的必要性和实际价值。
1 噪声与振动的危害
噪声对人体带来的危害主要是对睡眠、工作、学习、听力和交谈都会产生很大影响。振动是产生噪声的根源之一,其本身也具有很大的危害。
1.1 对听觉的影响:
噪声会造成人的听觉器官的损伤,在强噪音声环境下,人会感到刺耳难受,疼痛,听力下降,甚至会引起不能复原的器质性病变,即噪声性耳聋。
1.2 对人体健康的影响:
噪声作用于中枢神经系统,使大脑皮层功能受到抑制,出现头疼、脑胀,记忆力减退等症状;使人分泌功能降低,引起消化系统的混乱,还会使视网膜轴体细胞光受性和视力清晰度降低。
1.3 对设备和建筑的影响:
长期处于强烈的振动,设备会加快老化,更容易损坏;设备、仪表、仪器正常工作也会受到影响。建筑结构也会受到一定的影响。
2噪声和振动产生原因及特点分析
2.1水泵房噪音分析
水泵房噪音主要来源两个方面:水泵工作噪音和电机噪音。水泵工作噪音有:水泵本身运行的噪音、水泵运行的水流运动和撞击噪音和水泵运行引起的管道谐振噪音。包括以下几点。第一:在泵吸时发生气蚀及气体分离,随这空泡崩溃,发生的气蚀噪声;第二:当泵的叶片经过涡壳的舌部或导向器边缘时,因压力变动而辐射出空气噪音;第三:叶轮入口处的流速在周围方向分布不均匀,因压力变化而产生噪音;第四:涡流引起噪音;第五:水泵壳体受到振动辐射噪音和机座因振动激励产生的噪音。电机噪音有:空气流动性噪声、机械噪声和电磁噪声。电机工作时,由定子与转子之间交变电磁引力、磁滞伸缩引起的电磁噪音和机械噪音。进气风扇高速旋转时,带动的空气产生压力噪声。
2.2 水泵房振动分析:
水泵房振动可分为:水泵设备振动和管道振动。水泵设备振动主要是设备基础或管道共频引起振动;管道振动:水泵房内大口径承压管道因压力急速变化产生振动,管道振动又通过已之相连的吊架、托架和墙面而传递到平顶、地面和前面,引起它们振动。
2.3水泵房噪声和振动特点分析
根据水泵房噪声主要来源水泵工作噪音和电机噪音两方面:水泵噪声频谱呈中低频特性,高频噪声少,转速扬程高,噪声值越高。这种低频噪音(频率在50HZ以下的声音)特点是衰减缓慢,声波较长,其衍射能轻易绕过障碍物,所以噪声不易处理;水泵设备振动通过水泵的基础、管道及管道支架吊架传至建筑结构,并通过结构传到建筑物内的其他房间引起房间内的墙体、梁柱门窗及室内振动。同时也是产生噪音一个重要因素。
3、泵房噪声与振动防治措施
泵房噪声主要是通过降低声源、限制噪声传播,阻断噪声的接收手段来达到控制噪音的目的,具体的噪声可控制技术可采用吸声、隔声、消声三种措施;泵房振动主要通过隔振等技术措施减少或控制振动的发生。
3.1吸声措施:在水泵房内墙壁、顶棚加吸音材料。选用优质的吸音材料,例如:墙体采用超细玻璃棉,吊顶采用吸音矿棉板材料都有不错的处理效果。
3.2隔音措施:通过对水泵加装隔声罩,包括泵体的隔声罩和电机部分隔音罩,能有效解决噪声问题。另外在泵房门增加一樘隔音门,泵房的窗采用隔音窗,都能取到很好的隔音效果。
3.3消音措施:(1)对泵选择上选择低转速泵(r=1450r/min),屏蔽泵、或者无负压供水设备,这些泵的噪音非常小,在处理泵房的噪音方面是不错的选择。(2)在水泵出水管上设置缓闭止回阀。水泵在停止运行时,管道内流速发生急刷变化引起的压强大幅度波动,会产生极大的响声,缓闭止回阀采用特殊的消音设计,可以有效解决这个问题。
3.4隔振措施:水泵机组隔振(1)选用低噪声和高品质的水泵。这是降低噪声和控制震源最好的方法;(2)机组隔振主要由隔振基座(惰性块)、隔振垫(隔振器)及固定螺栓等组成,用于水泵隔振的隔振垫和隔振器应符合下列要求:弹性性能优良、刚度低;承载力大、强度高,阻尼适当;性能稳定,耐久性能好;抗酸碱、油的侵蚀能力良好;(3)卧式水泵隔振:卧式水泵隔振宜加设隔振垫、隔振器或隔振基座。弹簧隔振器应选用阻尼弹簧隔振器,橡胶隔振器应选用剪力型,隔振垫选用双向剪力型。(4)立式水泵隔振:立式水泵隔振应选用阻尼弹簧隔振器,其上端与隔振基座和钢垫板用螺栓固定,其下端与混凝土基础用螺栓固定。管道隔振:水泵进、出水管应加设隔振措施。管道支、吊架应采用有隔振功能的弹性支、吊架。
在实际工作当中,可以采用一种方法亦可以同时采用若干种方法,关键在于处理噪声和振动要分析问题关键所在,然后在采取相应的对策。并在设计、施工等各个方面去研究解决。这样才能取得较好效果。
4 工程案例:
某高档住宅小区,由于当年规划建设时,只建了一层地下室,水泵房设置地下室,毗邻一层住户的卧室和客厅。水泵房对该住户造成严重的干扰,住户经常到物业部门投诉,并且到政府相关部门单位维权,造成物业管理工作非常被动。
4.1水泵房现状
泵房内现有水泵共12台,其中生活用水供水变频泵6台,分别是22KW和15KW调速机启动,电相转速1450r/min,平时只用一台水泵启动,其余备用。最多时启动4台水泵。另有6台消防用水泵,用于消防栓和喷淋。其中消防栓泵4台,各2台负责高区、低区消火栓系统。喷淋泵2台,负责喷淋系统。泵房内水泵设置情况:生活用水供水泵和消防用水泵被分开安装水泵房的一侧。
4.2噪声污染的主要原因
第一:建筑设计布局不合理;第二:现投入到运行的管道和水泵的隔振措施不完善,有些管道采用刚性支架,泵基础也只是简单采用橡胶垫隔振;第三:水泵房内也未设置吸声、隔声处理。
4.3噪声的控制目标。
根据民用建筑隔声设计规范《GB50118-2010》规定,住宅内卧室、书房、起居室(厅)允许的噪声级
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在泵房内,现手动启动一台生活供水变频泵,声级计距离水泵1m,距
离地面高度为1m时,用A计权测得噪声级别为72.3dB。如再启动其他生活供水变频水泵,每增开一台泵,其噪声叠加3dB,以此类推。同时用同样的方法,在被扰房间进行测试。卧室用A计权测得噪声级别为46.5 dB,客厅为51.2 dB。因本住宅小区为高档住宅小区,其噪声应按一级允许噪声执行。即卧室应小于等于40 dB,客厅应小于等于45 dB。隔声吸声量为7 dB。
4.4噪声控制措施
由于6台消防泵平时不会启动,不会产生噪声。平时启动主要是生活供水变频泵。主要处理是此处的噪声。根据噪声污染的主要原因分析,相对应采取的技术措施:
第一:隔音措施:在泵房内做隔声间把6台生活供水变频泵包围起来,为了起到好的隔音效果,在隔音间四周墙面和顶棚采用隔音降噪处理,并且要兼顾防火、防潮、防腐等工艺与安全卫生等要求。具体做法:墙面采用50mm厚超细玻璃丝棉板,外包玻璃丝布,在最外面层采用喷塑铝穿孔扣板做保护护板;顶棚用50mm岩棉板与顶板固定,吊顶采用吸音矿棉板。隔音间入口处装隔音门。并在接缝处衬垫毛毡等多孔材料以减少缝隙的声传递。
第二:隔振措施:水泵基础隔振:更换并合理布置安装隔振器,考虑到水泵房湿度大,跟换橡胶隔振器,使用不锈钢弹簧隔振器;管道隔振:在水泵两端进出水管各安装一个橡胶绕性接管,泵房内的管道所有支架、托架进行更换,采阻尼弹簧防振吊架,以减少振动在建筑物的传递影响。所有穿墙的管道必须与墙剥离,并用剥离丝绵和岩棉将管道包裹,不留缝隙,以曾强隔振效果。
4.5综合效果
实施上述降噪、减振措施后,噪声明显降下来,物业方和住户方共同委托有资质第三方检测机构进行现场实测。室内客房的噪声由原来的46.5 dB降为27.3 dB,客厅由原来的51.2dB降为29.5dB。达到了我国室内噪声的一级标准。住户也通过实际感受和第三方机构出具的数据对处理结果感到满意。上述数据也表明,采取的降噪、减振技术措施是明显有效的。
5 结束语
通过对水泵房隔振、噪音的防噪治理,满足了用户要求,达到了预期目标。水泵房噪音、隔振治理是一项科学的、综合性工作,关系到设计、施工、使用等各个环节。在整个环节当中都要提前采用相应的措施,避免了问题发生后再处理所造成人力、物力和财力等不必要浪费。同时希望治理技术措施能更加进行深入研究,并加以推广以便提高行业建设水平,更好地服务社会。
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