1、 柴油发电机组 机房降噪工程参考方案 1 目 录 前 言 2 一、概述 2 二、设计依据、原则、范围 2 2.1 设计依据 . 2 2.2 设计原则 . 2 2.3 设计范围 . 2 三、详细设计思路 3 3.1 进气噪声的控制 . 3 3.2 机械噪声及燃烧噪声的控制 . 4 3.3 排气噪声的控制 . 5 3.4 冷却风扇和排风通 道噪声的控制 . 6 四、低噪声工程关键部件的选用 6 1.消音门 6 2.进、排风降噪箱 6 五、其它配备设施 6 六、噪声治理主要设备选型及技术参数（仅供参考） 6 七、降噪注意事项 7 八、机房整改简易建议 8 九、降噪工程概算 9 十、结语 10 2 前
2、 言 本项目为 三 台 2000KW 应急 高压 柴油发电机组，机房为地 上 一层，其中有公共设备房，如发电机房、配电房等。该项目配备应急柴油发电机组是为了保证该区域停电后项目内 的公共用电设施能正常工作，并为 中央空调 、 UPS 充电 、 照明 、 消防电梯、消防水泵等设备 提供后备电源。在发电机组的运行过程中会产生运行噪声等污染。 为了保证机组的正常使用，针对中金数据北京数据中心安装现场的实际情况，本着安全、经济、方便、实用、可靠的原则 ，我公司设计出“ XXXX”3 ZBL2000P 型柴油发电机组安装及机房降噪方案，供业主及相关施工单位参考。 一、概述 柴油发电机组运行时，通常会产生
3、 95-110db(a)的噪声，如果没有采取必要的降噪措施，机组运行的噪声，将对周围环境造成严重损害。为了保护和改善环 境质量，必须对噪声进行控制。国家标准 GB12348-90 和 GB12349-90 对环境噪声的要求是：二类标准（适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区）昼间 60db(a)、夜间 50db(a)；三类标准（适用于工业区）昼间65db(a)、夜间 55db(a)。 根据本项目业主的要求，按照昼间 70dB（ A）（距机房外 1 米处）的标准进行低噪声工程设计。 建议有关施工单位 通过采用高效吸音材料，用先进生产工艺工业化生产的降噪消声装置对进排风通道、 机房内墙壁 和排气
4、系统、 机体自身震动等 进行了降噪处理，确保机组在满足通风条件，也 即不降低输出功率的前提下，完全满足了国家标准对环境噪声的要求。 中高 公司在多年的设计施工实践中形成了独具一格的低噪声工程设计规范。 二、设计依据、原则、范围 2.1 设计依据 国家标准 GB12348-90、 GB12349-90； 现场的机房实际尺寸和周边情况 ； 发电机组的有关性能和参数； 同类柴油发电机组机房噪声类比测量报告； 招标文件、业主的要求； 有关环保工程设计规范及材料手册。 2.2 设计原则 设计工艺科学、合理； 投资尽可能节省； 尽可能少改变机房结构； 不影响发电机正常工作； 运行操作、管理方便； 满 足机
5、组运行对新鲜空气的需要，保障机组正常运行； 消声材料必须选择对 人体无害，防火的新型吸声材料。遵循中华人民共和国环境保护法； 设计应尽量做到高效、经济，占地面积少因地制宜原则等要求。 2.3 设计范围 设计制造吸声墙体； 设计制造排风消声道、设计管道； 3 设计制造隔声门， 设计制造进风百叶窗 , 三、详细设计思路 柴油发电机组是多发声源的复杂机器，随着机组结构型式和尺寸、运转工况的不同，各个发声源对总噪声的影响是不同的，一般情况下，机组各类噪声大致按如下顺序排列： 进 气噪声、 机械 噪声或 燃烧 噪声、 排 气噪声、 冷却 风扇 和排风通道 噪声。 从噪声的频谱分析看分为低、中、高频三种，
6、对于其本身来说均是不可消除的，如 2000kW 左右机组噪声约 95-115dB(A)，唯一的办法是将其噪声进行隔断、衰减，以达到在机房外噪声能符合相应的要求。 降噪设计的基本思路是：首先查明各种声源中的最大噪声成分及其频率特性，采取有关技术措施，将各声源的噪声级尽量降低到大致相同的水平，其中容易降低的噪声源可以降低的多一些，降噪还要和其他技术要求（如对机组输出功率的影响、降噪成本等多种具体因素）综合起来考虑。 根据机房的具体情况，所安装机组功率，所需 要的进、排风风量噪声的治理要求（业主要求界外噪声 70dB（ A） ） ，选用消音门的开设形式，降噪箱的结构和大小，住宅型消声器的大小和机房各
7、墙体的厚度都将产生影响。通常机组排风口的面积应略大于水箱的有效面积，从降低风阻考虑，排风口离前面障碍物的距离应大于等于 600-2000mm，机组进风量应大于机组的排风量和燃气量的总和，其客观效果是机组在运行时机房内不能产生负压。在满足机组排风量要求的前提下，机房的降噪效果主要由进排风通道消声箱的长度和选用的吸音材料决定。 下面按照各类噪声源分别说明降噪的技术措施： 主要工艺流 程 3.1 进气噪声的控制 机组工作在封闭的机房里面，从广义上讲，进气系统包括机组的进风通道和发动机的进气系统。进风通道和排风通道一样直接与外界相通，空气的流速很大，气流的噪声和机组运转的噪声都经进风通道辐射到外面。发
8、动机进气系统的噪声是由进气门周期性开、闭而产生的压力波动所形成，其噪声频率一般处于 500hz 以下的低频范围。 由于 中高公司 MTU 柴油发电机组都配置有设计合理的 德国原装进口 空气滤清器，其本身就具有一定的消声作用。考虑到进气噪声相对较低，故对发动机的进气系统一般不做 另外处理。对机组的进气通道，则要从风道的设计， 隔音材料 的选用等方面进行综合控制。其基本思路是： 1. 进风净面积符合设计规范，以保证发动机的进气系统和机组的冷却系统有足够的新鲜空气吸入； 2. 进风通道需经吸声处理，采用进风百叶窗 +降噪箱的组合。 防止噪声从通风道中泄漏，必须对风道采取有效的消声措施。 在机组的进风
9、通道设高效消音箱，消音箱内为狭长的通道，内壁为微穿孔结构，内设高效吸音材料，微穿孔结 构和高效吸音材料形成无数空气活塞，空气流经该通道时，其震动能量经空气活塞变为热能已被极大地衰减，同水箱风扇 出风消声器 柴油发电房 进风消声器 4 时消音箱内的净通风面积已充分考虑到了机组正常运行机房换气所需的面积，确保机组的功率输出；进风消音箱的净通风面积，应保证风速小于 5m/s（机组的排风量与燃气量消耗相加后除于净通道面积），才能保证在不降低功率的基础下，确保达到噪声效果。 进口及通道面积能保证风速低，不产生二次噪声。 3.2 机械噪声及燃烧噪声的控制 机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转 过程中受气
10、体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生 的， 而 燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。 对于涡轮增压发动机，由于增压器的转速很高，因此其进气噪声明显高于非增压发动机。涡轮增压器的压气机噪声是由叶片周期性冲击空气而产生的旋转噪声和高速气流形成的涡流噪声所组成，且是一种连续性高频噪声，其主要能量分布在 500-10000hz 范围。 控制机械噪声和燃烧噪声的有效办法 : 1、是对机组进行隔震处理，机组的隔震一般采用高效减震胶垫，现在这一部分技术已经非常成熟。 中高公司配置的高效减震胶垫是专为德国 MTU 发电机组使用， 经过隔震处理，机组表面的震动被有效 隔断。 机组发动机与
11、发电机之间采用标准 SAE联轴器联接方式，可保证极高的同轴度，使机组自身的震动降至最低 。 进而 保证机器机械震动噪声降低。 2、 机房外墙体 较 厚，隔断机组的噪声传至室外； 为了 在噪声的传播通道上进行降噪处理，减少声源对外的辐射， 机房设计 采用 用双层消音门， 单开隔声消音门等。 以形成声闸效应隔断机组的噪声通过开门传至室外； 隔声门采用轻质复合结构，并在层与层之间填充吸声材料，隔声量可达 3040dB。边框采用海棉橡胶密封。发电机房采光使用隔声窗采光。 3、 另外 机房 在内墙和天花 板还需 粘贴高效吸音材料， 墙面吸 音处理，采用吸音材料和多孔金属板处理，吸收噪音。 具体做法是将发
12、电机房四面墙体及顶部均安装吸声材料，吸收、反射、减弱发电机工作时产生的噪声，吸声材料采用厚为 100mm 的超细玻璃棉 ， 使噪声源在传出机房前已被有效衰减以提高机房的降噪效果。 吸声材料选用 隔断 超细 玻璃棉毡 ，其主要技术性能如下表： 室内隔断 超细 玻璃棉毡常用规格 密度 (kg/m3) 宽度 (mm) 厚度 (mm) 长度 (mm) 贴面 10 1200 50,75,100 12 1200 50,75,100 16 1200 50,75,100 18 1200 50,75,100 20 1200 50,75,100 主要技术参数 导热系数 隔音量曲线（ 75mm,18kg/m3,两层
13、 10mm 石膏板， 75mm 宽轻钢龙骨） 隔音性能（ dB） 4174 5 工作温度区间（ ） 2175 防火性能 不燃 抗霉菌性 不发霉 耐腐蚀 性 无化学反应 室内隔断玻璃棉毡成卷状供应，可迅速安装于室内隔断框架上。量出室内隔断墙高度，然后展开玻璃棉卷毡，以大于隔断高度 1 2cm 的尺寸（以确保完好的填充效果），将卷毡切割成块状，插如到金属框架之中，最后，装修墙面。如果墙高超过 2.5 米，则需用支撑把保温材料固定好。 生产容量： 40 60 公斤 /立方米 纤维直径： 5 6 微米 渣球含量： 2% 树脂含量： 3-7% 使用温度： 400C 导热系数：常温时 0.03 千卡 /米
14、 .时 .度 防水剂含量 : 0.5 2.5% 吸水率 :15%水中浸泡 24 小时 常用规 格 :长 宽最大为 1000900 3.3 排气噪声的控制 排气噪声是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分。它的基频是发动机的发火频率，在整个的排气噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。 噪声成分主要有以下几种 a. 周期性的排气所引起的低频脉动噪声 b. 排气管道内的气柱共振噪声 c. 气缸的亥姆霍兹共振噪声 d. 高速气流通过排气门环隙及曲折的管道时所产生的喷注噪声 e. 涡流噪声以及排气系统在管内压力波激励下所产生的再生噪声形成了连续性高频噪声谱频率均在 1000Hz 以上随气流速度增加频率
15、显著提高排气 噪声是发动机空气动力噪声的主要部分其噪声一般要比发动机整机高。 排气噪声是发动机空气动力噪声的主要部分。其噪声一般要比发动机整机高 10-15db（ a），是首先要进行降噪控制的部分。消声器是控制排气噪声的一种基本方法。正确选配消声器（或消声器组合）可使排气噪声减弱 20-30db（ a）以上。 机组排气系统的降噪处理：我们一般利用一个波纹减震节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合，有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。 目前我公司选用的 阻性消声器（即我们平时称呼为工业型消声器）是利用多孔吸声材料，以一定方式布 置在管道内，当气流通过阻性消声器时，声波便引起吸声材料孔隙中
16、的空气和细小纤维的震动。由于摩擦和粘滞阻力，声能变为热能而吸收，从而起到消声作用。 加装 抗性消声器（即我们平时称呼为住宅型消声器）是利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用，达到衰减噪声的目的。其消声效果，与管道形状、尺寸和结构有关。一般选择性较强，适用于窄带噪声和低、中频噪声的消减。 经两级消音器后，即可消减 排气噪声40-45dB(A)左右。同时，在管道上，首先安装的是弹性减震节，隔绝机组震动对排气系统的影响，在排气系统的吊装上，采用弹性吊挂形式，保证不损坏天花或吊挂点，另外，对管道的室内部分采用隔热隔声包扎，也有效的
17、改善机组的运行环境及由排气管引起的噪声。 6 3.4 冷却 风扇 和排风通道 噪声 的控制 风扇噪声是由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声由旋转风扇叶片切割空气流产生周期性扰动而引起。涡流噪声是气流在旋转的叶片截面上分离时，由于气体具有粘性，便滑脱或分裂成一系列的漩涡流，从而辐射一种非稳定的流动噪声。排风通道直接 与外界相通，空气流速很大，气流噪声、风扇噪声和机械噪声经此通道辐射出去。 控制风扇和排 风通道噪声的手段，主要是设计一个好的排风吸音通道，这个吸音通道 由导 风槽和排风降噪箱组成 。 排风降噪箱的工作原理，类似于阻性消声器。可通过更换吸音材料（改变材料的吸音系数），改变吸音材料的厚度、
18、排风通道的长度、宽度等参数来提高吸音效果。在设计排风吸音通道时，排风口的有效面积必须满足机组散热的需要，以免排风口风阻增大而致排风噪声增大和机组高水温停机。 排风系统根据用户的机房实际和要求， 另外在机组 散热水箱 与 导风罩之间装有软连接 装置，机组排出的热风汇流，经消音箱和扩张腔后排往室外 ，也减少了振动传播，降低了噪音。 四、低噪声工程关键部件的选用 1.消音门 隔音门起隔音消音作用。对一般要求的机房，只安装一扇消音门；对噪音控制较严的机房采用双层双开消音门（即两扇隔音门按内、外层安装在一起，一扇向里开，一扇向外开）；对面积较大的机房，采用双重消音门，即从外面进机房时 ,先经过一扇消音门
19、到控制室 (或油箱室 ) 再经一扇消音门才进机房 ,则降噪效果更佳。 2.进、排风降噪箱 进、排风降噪箱均为一阻性消声器，当气流通过降噪箱或辐射扩散至多孔吸音墙壁时 ，声能转变为热能而被吸收，从而起到消声作用。其吸音特性因结构的不同而改变。在选用降噪箱时 ,一般要使降噪箱的有效进、排风面积大于水箱的有效面积，进风面积要略大于排风面积，在选用降噪箱深度（即风道的长度）时，根据进、排风口 1米处噪音 70dB（ A）要求确定 进风为 1500mm、排风为 1800mm 的深度较为合适。 3住宅型消声器（二级消声器 ） 住宅型消声器为消除排气噪音的主要部件， 其结构为抗性消声器，是通过使声波在其管腔
20、内产生反射和干涉作用，达到衰减噪声的目的。其消声效果，与管道形状、尺寸和结构有关。一般选择性较 强，主要考虑消声量、消声频率范围（主要为消声量峰值的频率范围）及阻力损失三大指标。 五、其它配备设施 业主需要根据当地环保和消防部门的要求配备必要的防爆照明和消防设施。 六、噪声治理主要设备选型及技术参数（仅供参考） （ 1）、二级消声器 规 格： 600 1800 mm 材 质： Q235-A 数 量： 3 套 （ 2）、隔声门 规 格： 1000 2000 150mm 消声材料：超细玻璃棉 &100mm 材 质： Q235A 数 量： 1 件 7 （ 3）、双开隔声门 规 格： 1200 200
21、0 150mm 消声材料：超细玻璃棉 &100mm 材 质： Q235A 数 量： 3 件 （ 4）、双开隔声门 规 格： 1500 2200 150mm 消声材料：超细玻璃棉 &100mm 材 质： Q235A 数 量： 1 件 （ 5）、天花板吸声体 消音材料： 玻璃棉毡 +多孔镀锌板 厚 度： 100mm 生产 重 量： 40 60 公斤 /立方米 纤维直径： 5 6 微米 渣球含量： 2% 树脂含量： 3-7% 使用温度： 400C 导热系数：常温时 0.03 千卡 /米 .时 .度 防 水剂含量 ： 0.5 2.5% 吸水率 ： 15%(水中浸泡 24 小时 ) 数 量： 450m2
22、 （ 5）、墙体吸声体 消音材料： 玻璃棉毡 +多孔镀锌板 厚 度： 100mm 生产 重 量： 40 60 公斤 /立方米 纤维直径： 5 6 微米 渣球含量： 2% 树脂含量： 3-7% 使用温度： 400C 导热系数：常温时 0.03 千卡 /米 .时 .度 防水剂含量 ： 0.5 2.5% 吸水率 ： 15%(水中浸泡 24 小时 ) 数 量： 535 m2 （ 6）、进风消声片 消音片外形尺寸为 1500W*1000H*200D（ mm） （ 7）、排风消声片 消音片外形尺寸为 2100W*1800H*200D（ mm） 七、降噪注意事项 1.在机组降噪方案的设计和施工时，应充分考虑
23、到机组正常运行时所需的最低进、出风量标准以及排放背压不能超出额定许用背压值等因素，否则将会严重影响到机组的功率输出，使机组的温升较高，频繁发生故障甚至会缩短柴油发电机组的使用寿命 。 2.通常机组排风口的面积应略大于水箱的有效面积，从降低风阻考虑，排风口离前面障碍物的距离应大于等于 600-2000，机组进风量应大于机组的排风量和燃气量的总和，其客观效果是机组在运行时机 房内不能产生负压。在满足机组排风量要求的前提下，机房的降噪效果主要由8 进排风通道消声箱的长度和选用的吸音材料决定。 3.消声器的设计主要考虑消声量、消声频率范围（主要为消声量峰值的频率范围）及阻力损失三大指标，此外消声器还应
24、具有好的结构刚性、防止受激振而辐射再生噪声；尺寸适宜；便于安装等。在某些情况下（如安装在排烟管道上）要求内部结构能耐高温和抗腐蚀。 4.在机房结构的设计上，机房与操作室 应采用 防爆玻璃观察窗（玻璃厚度量 4-5mm），面向机房的玻璃上端最好与机房地坪面略为倾斜，使噪声反射效果更好，并能防止 结雾；操作室与机房之间的门应用双层夹板制成的隔音门。若做成一个门洞两扇隔音门，则降噪效果更佳。 八 、 机房整改简易建议 1进风系统 保证发动机的进气系统和机组的冷却系统有足够的新鲜空气吸入 的情况下 ； 进风百叶窗加装防鼠网，确保机房内部电线电缆安全；参照机房设计图纸取消一个进风百叶窗。便于安装进风降噪
25、箱，进风通道的降噪处理采用进风百叶窗 +降噪箱的组合。 其进风降噪箱消音片外形尺寸为1500W*1000H*200D（ mm） ，具体安装位置及方式详见机房设计。 2排风系统 排风系统根据用户的机房实际和要求， 排风通道的 降噪处理采用导风 罩 +降噪箱的组合。 在机组 散热水箱 与 导风罩之间装 设 软连接装置 ， 机组排出的热风 由 导风罩汇流，经消音箱后排往室外 ，也减少了振动传播，降低了噪音。其排风降噪箱消声片外形尺寸为 2100W*1800H*200D（ mm） ，具体安装位置及方式详见机房设计。 3排气系统 机组排气系统的降噪处理： 机组已安装好中高公司标准配置的 波纹减震节、 阻
26、性消声器 （ 工业型消声器 ） 有效地隔断了 部分 排气震动和排气噪声的传播。 为满足用户提出的机房外 1 米处噪音要求，我司建议用户加装 抗性消声器（即我们平时称呼为住宅型消声器） ，其原理 是 利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用，达到衰减噪声的目的。 经两级消音器后，即 排气噪声大大衰减 。另外，对 排气管道 采用隔热隔声包扎，也有效的改善机组的运行环境及由排气管引起的噪声。 具体安装位置及方式详见机房设计。 4机房墙体隔声处理（降低机组机械噪音及燃烧噪音） 由于 机房外墙体为 较 厚，隔断机组的 部分 噪声传至室
27、外； 为了 在噪声的传播通道上进行降噪处理， 大大 减少声源对外的辐射， 机房 在内墙和天花 板还需 粘贴高效吸音材料， 墙面吸音处理，采用吸音材料 和多孔金属板处理，吸收噪音。 具体做法是将发电机房四面墙体及顶部均安装吸声材料，吸收、反射、减弱发电机工作时产生的噪声，吸声材料采用厚为 100mm 的超细玻璃棉 ，使噪声源在传出机房前已被有效衰减以提高机房的降噪效果。 具体安装位置及方式详见机房设计。 5改造机房内原有普通门为防火消音门 改造机房内原有普通门为防火消音门， 采用 用双层消音门， 单开隔声消音门等。 以形成声闸效应隔断机组的噪声通过开门传至室外； 隔声门采用轻质复合结构，并在层与
28、层之间填充吸声材料，隔声量可达 3040dB。边框采用海棉橡胶密封。 6加装机 房排风风机，有效降低机房散热量。 在排风 口两侧 预留 500 洞口，便于安装机房排风风机。降低机房散热量。 7改造机房内普通玻璃窗为防爆玻璃观察窗。 8排风消声室内用细沙与碎石填堆，表面用混泥土抹成弧形，降低排风噪音。具体详见机房设计。 9机房内设置的地沟需使用地沟盖板 (宜采用钢板或经防火处理的木盖板或钢筋混凝土盖板 )。 9 10机房地面采用瓷砖铺贴，保持机房环境整洁。降低机房内灰尘对机组空滤的影响 . 11二楼进风口出需安装 1 米至 1.5 米护栏，保证检修人员人生安全。 12将排风口侧的暖气片移至发电机
29、前端 靠墙安装。由于考虑机房内空间较大，冬季机房环境温度低对机组起动有影响。并在发电机房四周增加暖气片数量，保证机组在冬季寒冷的环境下顺利起动。 九 、 降噪工程概算 发电机房噪声工程预算表 序号 名称 规格型号 单位 数量 单价 总价 备注 1 排烟管隔热材料 &100mm 硅酸铝棉 米 60 140.00 8400.00 不锈钢包扎 1000X0.5 米 60 250.00 15000.00 2 二级消声器 600 1800 mm 套 6 4500.00 27000.00 Q235A 3 天花板吸 声体 &100mm 超细玻璃棉 m2 450 140.00 63000.00 4 墙体吸声体
30、 &100mm 超细玻璃棉 m2 535 140.00 74900.00 5 排风帆布软连接 套 3 1000.00 3000.00 帆布 6 尾气管 DN250 m 8 350.00 2800.00 Q235A 7 双开 隔声门 1200 2000150mm 件 3 3800.00 11400.00 8 双开隔声门 1500 2200 150 mm 件 1 4000.00 4000.00 9 单开 隔声门 1000 2000150mm 件 1 3500.00 3500.00 10 天花板支架 100mm m2 450 40.00 18000.00 木质 11 二级 消声体骨架 Q235A 套
31、 6 1000.00 6000.00 12 膨胀螺丝 M14 套 500 4.00 2000.00 13 五金配套杂件 Q235A 项 1 2000.00 2000.00 14 装饰边条 铝合金 项 1 3500.00 3500.00 15 机房散热风机 个 6 3500.00 21000.00 16 油漆 项 1 1500.00 1500.00 17 照明灯 防爆型 个 3 1100.00 3300.00 18 电控 项 1 3500.00 3500.00 10 T1 小计 273800.00 T2 安装 人工 费 15% 41070.00 T3 运输费 9500.00 9500.00 T4
32、 环保验收费 共三台 30000.00 T5 税收 (T1+T2+T3+T4)X7% 24806.00 总 计 T1+T2+T3+T4+T5 379176.00 大写： 元整（￥ : 叁拾柒万玖仟壹佰柒拾陆元整 ） 注：以上报价需不包含环评、环保验收、 土建及上述 机房整改简易建议中 7-12 项费用 。 十 、结语 此发电机房为三台机组部分降噪使用，考虑到其他的预留发电机组也在此房间内，故针对三台机组的降噪不是很全面，我司建议待其他发电机组安装完毕后整个机房进行降噪处理。总之 随着降噪工程技术的不断进步和新型高校吸音材料的应用，柴油发电机组机房经过低噪音工程处理后完全满足业主提出的噪音 水平 要求（具体详见机房降噪布置示意图）。另外我司设计出整体机房降噪图纸也可供参考。
