某工程冷却塔消声降噪治理探讨

某工程冷却塔消声降噪治理探讨
摘要：随着城市居民对生活品质要求的提升，冷却塔的噪音污染投诉己日益成为城市建设中的突出矛盾。

本文将以某工程冷却塔消声降噪治理实例入手，分析其噪声产生的原因，提出噪声治理思路，阐述具体的实施方案，并结合最终治理效果的反馈情况对城市冷却塔消声治理给出建议。

关键词：冷却塔噪声消声治理
1项目概况
某工程为五层建筑，处于《城市区域环境噪声标准》适用区域划分的三类区，控制标准为昼间65dB (A)，夜间55dB (A)。

该工程八台冷却塔布置在建筑物楼顶，与一栋1 5层高居民楼（A楼）和一栋18层高居民楼(B楼)形成品字形，距离分别为21m和25m。

如图1、2所示。

冷却塔安装完成后，为了加快设备的磨合，连续两天进行了全负荷调试，反映强烈，经实测居民楼处噪声级普遍超标，部分点昼间噪声级接近70dB (A)，A楼、B楼乃至附近小区居民直观感觉噪声影响生活，需进行噪声治理。

2噪声分析
2.1区域分析
工程区域邻近城市主干道，交通噪声影响大，实测背景噪声昼间58 -65dB (A)，夜间54 -60dB (A)，且越高层噪声超标越严重，如A 楼14层处窗外昼间噪声级63. 4dB(A)，夜间噪声级达到64. 9dB (A)，即工程所处区域已经是噪声超标区域，在此前提下，冷却塔的运行噪声不应超出背景噪声，即不对环境噪声产生贡献。

2.2噪声源分析
该组冷却塔为单面进风横流塔，其塔型的噪声特征为出风口噪声大于进风口噪声，在本案例中出风口位于冷却塔顶面垂直向上，进风口位于冷却塔侧面朝向居民楼。

出风口噪声以塔为中心向四周扩散，同时又由于单面进风，进风面噪声具有唯一指向性，水平传播至居民楼处，与出风口噪声在品字形围合区域形成加强混响，噪声得到加强。

实测冷却塔噪音值为，单台冷却塔出风口45。

方向1. 5m处噪声级为76dB (A)，冷却塔进风侧水平方向1. 5m处，噪声级为71分贝，结合上述分析所知，单台冷却塔的噪声已经超出环境噪声，多塔同时开启后噪声叠加值在品字形区域得到加强，从而导致居民楼处噪声超标。

3噪声治理思路
基于以上分析，确定噪声治理思路：针对该区域背景噪声超标的情况，首要的控制目标是确保冷却塔运行噪声等于或小于背景噪声，不致因冷却塔的运行使区域声环境恶化，其次该区域虽属于《城市区域环境噪声标准》适用区域划分的三类区，但该标准自1995年颁布实施，随着城市发展该区域性质已经发生变化，实质上已经由工业区变为居住、商业和工业混杂的区域，从提高居民居住环境质量出发，噪声治理标准参照二类区进行设计，即昼间60dB (A)，夜间50dB (A)。

噪声治理分三步走：一为改变声源方向，即调整冷却塔进风面，使进风面噪声传播方向背向居民楼，二为对声源本体降噪，通过更换冷却塔风扇为超低噪音风扇，出风口和进风口增加消声器来实现，三为通过委托专业消声治理厂家进行消声治理设计，在冷却塔体四周设置封闭的消声屏障，在进风面和出风面采用消声百叶进一步消减噪声。

4冷却塔的消声治理设计
4.1冷却塔的噪声频谱分析
此参数为更换了超低噪音风扇的冷却塔的噪声频谱。

由上表资料可知，更换了超低噪音风扇后，冷却塔计算出风口噪声和进风口噪声较原塔分别下降了4dB (A)和3dB (A)，且数据显示主要噪声源为顶部出风口及进风面处噪声。

（如表1）
4.2消声计算理论依据
4.2.1声屏障声衰减
在声源与接收点之间，插入一个有足够面密度的密实材料的板或墙，可使声波传播有一个明显的附加衰减。

在噪声预测中，声屏障插入损失的计算方法应根据实际情况作简化处理，对无限长薄屏障在点声源声场中引起的衰减可按以下公式计算：
4.3消声材料选型
(1)冷却塔进、出风口处设置消声百叶，消声百叶传声损失如下表所示（通过百叶前后的声功率级差）。

(2)冷却塔四周设消声屏障，均采用内填吸声棉的lOOmm厚隔声板作外护面，在隔声板内加设25mm厚吸声板，以吸收隔声罩内声能，
4.4计算过程
根据声源声功率级、冷却塔各面1. 5m处声压级及冷却塔敏感点的建筑平面图等输入资料，按照消声设计理论计算依据，采用计算机技术得到以下6个高度的声场二维色度分布模拟图：2m、lOm、25m、35m、45米，及1、2、3、4共四个剖面的声场色度分布图，由图可知噪声最不利点在15F的顶层距声源最近处，通过降噪处理后，敏感点噪声值约在46 -49之间，能实现二类区的噪声限值要求。

5工程实施及消声治理效果评估
5.1工程实施
首先使用1 00吨吊车将冷却塔整体180度换向，其次要求厂家更换超低噪音风扇，出风口和进风口增加消声器，同时将完成上述更换工作后设备新的噪声频谱提供给消声治理厂家，用以进行整体消声围蔽的设计，最后在完成消声治理设计后，施工方依据声屏障设计图纸，先搭设钢结构框架，由外到内依次安装屋面板、隔声板、吸声板、
消声百叶，从而实现对冷却塔的整体消声围蔽，确保实际效果达到设计要求。

5.2消声治理效果评估
5.2.1冷却塔所处区域声环境质量评估
数据分析：由于加装的消声屏障体量巨大（长46m，高9m），部分交通干道侧的噪声为消声屏障遮挡反射，客观上使测点的背景噪声降低，提高了居民区的声环境质量标准，从附表一可以得出结论，治理前冷却塔运行与否对周边区域的声环境质量影响巨大，治理后冷却塔运行状态对周边区域的声环境质量基本无影响。

5.2冷却塔消声屏障效果评估
数据分析：从表三可以看出，消声屏障外部的测点数据为58 -61dB (A)，较冷却塔设备的运行噪声(68:-71dB (A))大幅消减，消声屏障与居民楼相距约20m，噪声衰减足以确保居民楼声环境质量达标。

5.3居民家中声环境质量评估
工程完工后，回访受影响的居民家庭，在家中靠近冷却塔的窗口处实测冷却塔开启前后的噪声值，声级计指示未有变化，通过与居户的访谈，也基本认可消声治理的效果，实现了观感和噪声体感的双满意。

5.4结论
消声屏障设计采用内填吸声棉的lOOmm厚隔声板作外护面，在隔声板内加设25mm厚吸声板作为声屏障结构，其整体隔声量在40dB (A)以上，对于较低楼层平面，声屏障的隔声性能起主要作用，根据以上实测结果推算知，对5楼及以下楼层，冷却塔产生的噪声低于背景噪声，测试结果主要受背景噪声影响，楼顶顶面处噪声级受公路侧噪声影响，噪声级较高。

根据以上测试结果可推断，沙园冷却塔经加设隔声罩及声屏障降噪处理后，对楼顶处噪声敏感点的影响低于50dB (A)，满足二类区噪声限值标准。

冷却塔开启状态对声环境质量无影响，现场实测噪声值高主要是交通噪声。

6反思与建议
(1)冷却塔作为机械设备，其生产规范明确了产品噪声标准，但该噪声标准客观上与环境噪声要求标准存在不一致。

详见下表。

这意味着即使冷却塔设备符合其生产规范，但其噪声标准不满足所在区域的声环境质量标准，建设单位也应委托专业消声治理单位负责额外的消声治理设计和施工。

(2)冷却塔常规运行环境为开敞空间，加装消声屏障后其运行环境变化为封闭空间，一来消声屏障的设计需要充分考虑与冷却塔的相对距离以保障进出风的顺畅，同时又要采取措施避免进出风在消声屏障内洄流，二来冷却塔也需要核算外部屏障对冷却塔效能的影响，做
到既满足噪声、观感，又满足设备高效运行。

(3)冷却塔的消声治理是一项系统工程，设备选址必须广泛现场调研，规避可能存在的投诉风险点，确实不能调整设备选址位置的，应在设计阶段核算未来的设备运行噪声，如存在噪声超标风险则通过对冷却塔设置消声围蔽来实现环境质量的达标，对于没有噪声超标风险的也需通过对冷却塔设置封闭的建筑围蔽以提高观感，其次，工程施工期间，应充分考虑周边居民的观感，先行完成塔体的外部围蔽（消声围蔽或建筑围蔽），调试期间，有效摸查设备噪声是否影响周边居民环境，若确实产生影响，应立即停机检查，研究整改方案，待整改完全落实后再进行下一步工序，最后，工程完工后，及时完善各项验收监测手续，以备检查。