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摘要：柴油发电机被广泛用于备用供电设备,由此带来的噪声干扰应作治理。机组运行时组噪声强，发热量大。针对此，采用隔声、吸声、消声、通风散热等具体措施。实践证明:方案设计合理，达到了预期的降噪效果，符合相关噪声排放标准。
关键词：柴油发电机组；隔声；消声；噪声控制
Abstract: Diesel generator is widely used in standby power supply equipment, noise interference resulting should make governance. For this, sound insulation, sound absorption, noise reduction, the ventilation and heat dissipation measures. Practice has proved that: the design is reasonable, the noise reduction effect is expected to achieve, in accordance with the relevant noise emission standards.
Key words: diesel generator; noise; noise; noise control
中图分类号：TB53文献标识码：A 文章编号：
引言：柴油发电机组是一种把燃油的化学能转化为电能的机电一体化设备，根据功率大小，其运行产生噪声高达100~125dB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。商用柴油机发电房一般设置在大楼底层，并作为备用供电，由于每月需空转操作，如不作噪声处理会影响周边造成噪声滋扰。因而需对柴油发电机房进行隔噪、吸声、消声、减振等综合治理。
1柴油发电机组噪声分析
柴油发电机组噪声是由多种声源构成的复杂声源。从产生的原因和部位上来分：1、排烟噪声；2、机械噪声；3、燃烧噪声；4、冷却风扇和排风噪声；5、进风噪声；6、发电机噪声。
1.1排烟噪声
柴油机排烟噪声的频率峰值一般为63~250Hz，属于低频噪声。其噪声的强度，跟发电机功率、转速等因素有关，并根据柴油机的负荷大小有一定变化，根据工程经验，该部分噪声约为100~125dB。作为发动机总噪声中最主要的组成部分，其噪声一般要比发动机整机高10~15dB。它的基频是发动机的发火频率，在整个的排烟噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。
1.2机械噪声
机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转过程中受气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，柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处，然后再通过地面的辐射形成噪声。这种结构噪声传播远、衰减少，一旦形成很难隔绝。
1.3燃烧噪声
燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。在气缸内燃烧噪声（尤其是低频部分）声压级很高，但是，由于发动机结构中大多数零件的刚性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因而在低频段很高的气缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的气缸压力级则相对易于传出。
1.4冷却风扇和排风噪声
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。风扇噪声一般可达到100dB左右。
1.5进风噪声
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。
1.6发电机噪声
发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。
2治理要求
商用发电机房依照GB3069-2008和GB12348-2008要求，一般位于II类区域。因此要求该区域噪声治理后外墙外1m昼间噪声级应小于60dB(A)，夜间噪声级应小于50dB(A)。
3治理措施说明
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：排烟噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。
3.1消声设计
消声措施主要针对柴油发电机组冷却风扇，进、排风噪音以及排烟噪音，采取配置消声器，降低风速等措施实现噪声的消减。
3.1.1排烟管道消声减振设计
由于排烟噪声频谱特性为以低频为主的宽频带噪声，故选用以降低低频噪声为主的消声装置。考虑到排烟温度较高，烟气成分复杂，因而选用以金属薄板为材料的抗性消声器。
柴油机组排烟系统的减振处理措施，在设备原有消声器与机组间安装柔性连接（波纹减震节），排气管道外包裹50mm厚隔热棉作为隔热材料（距地面2米以下隔热层厚度不应少于60毫米）以及采取隔振安装。穿墙时加装耐热吸声保护套，防止缝隙漏声和振动传声。配套设备原有消声器及后续喷淋塔的内部结构，可达到消声的效果。
3.1.2冷却风扇及进/排风噪声
该部分噪声治理采用片式消声器及消声弯管等措施，主要由导风槽和消声挡板组成，选用玻璃棉作为阻性消声材料，单玻璃纤维布护面作为护面层材料。消声片厚度为100mm，间隔为0.1m，有效长度设为1m，根据消声要求，多级分段设置。同时为防止雨淋，影响消声效果，在出风口处加百页窗。控制消声元件的流速5~6m/s以空转再生噪声。根据所需消声量选择消声装置长度，一般取2~3m长为宜。
3.2隔声设计
隔声措施主要针对柴油发电机组机械噪声、发电机噪声及燃烧噪声等，采取配套隔声墙、隔声门、隔声窗等措施，隔绝中高频噪声。
3.2.1隔声墙
发电机房墙体一般为240mm厚，实心砖墙构造，双面10mm厚抹灰，针对中高频噪声，其平均隔声量一般可达为52dB（A），临界频率为90Hz，小于100Hz。
3.2.2隔声门
考虑项目场所隔声防火要求，隔声门采用双层钢板复合式结构，厚度100mm，面板材质为冷轧钢板厚度1.5mm，型钢骨架，门扇内填充用玻璃布包超细玻璃棉（纤维直径3~5μm，填充量为3.2kg/m2）。针对中高频噪声，门板理论隔声量可达50dB，实际隔声量根据门缝密封条件有所差异，临界频率77.26Hz，小于100Hz。耐火极限为1.2h。
门缝密封方法对隔声门整体隔声量影响很大，密封程度减弱，隔声量也随之下降，尤其是在中高频段的声量受密封程度影响很大。本项目隔声门采用密封条及该缝板的方式，整体隔声量约为30dB。
3.2.3隔声窗
观察窗采用固定型隔声窗设计，采用双层玻璃设计，对机房端为8mm钢化玻璃（或夹膜玻璃），控制室端为6mm钢化玻璃（或夹膜玻璃），中间空气层100mm。理论隔声量为47dB，共振频率为42.29Hz，小于100Hz。
由于窗户缝隙是造成窗户隔声量下降的重要因素，尤其在中高频段。为降低缝隙漏声的影响，窗户缝隙采用消声材料作基底，紧贴金属方管，以胶条和玻璃胶密封。整体隔声量约为30dB。
3.3吸声设计
由于机房水泥地面，混凝土楼板和四周墙均为坚硬的反射面，对机组产生的直达声几乎不起吸收作用，而且还产生了室内混响噪声的干扰，增大了噪声源的强度。因此，为了降低机房内的混响声，和减少机房内噪声通过墙体和天花向外透射，削弱噪声源的强度，机房内需布置吸声结构。
3.3.1吸声墙
针对机房内噪声频段以中、高频为主的特点。吸声墙面采用的面板为铝板网（厚度0.75mm，穿孔率20%，孔径3mm），内填50mm，50mm以上的板可以将两块以上叠合）厚玻璃纤维布包的超细玻璃棉板（密度32kg/m3，平均吸音系数为=0.82）。针对低频噪声较大的情况，采用后空设计。吸声体固定用25#角钢及铝合金型材制作骨架。
3.3.2吸声天花
吸声墙面采用的面板为铝板网（厚度0.75mm，穿孔率20%，孔径3mm），内填50mm厚玻璃纤维布包的超细玻璃棉板（密度32kg/m3，平均吸音系数为=0.82），后空200mm。吸声体固定用25#角钢及铝合金型材制作骨架。
根据理论推到，吸声降噪效果约为13dB，实际效果预期为10dB。
3.4隔振设计
隔振措施主要针对柴油发电机组运转过程中的振动以及排风排烟管振动道通过地板、墙体等刚性结构向外传播。
一般根据设备要求，采用弹簧隔振器或者橡胶隔振器。柴油机尾气管采用波纹管柔性连接，消声器和排烟管采用隔振吊架安装。
4结语
综合治理后，在柴油发电机组正常运行条件下，机房内噪声将为103dB（A），机房外噪聲降为50~60dB（A），与当地的背景噪声基本相同，达到了设计要求。
参考文献
[1]马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京:机械工业出版社，2002.
[2]燕翔.噪声控制与建筑声学设备和材料选用手册.北京:化学工业出版社，2011.
[3]张晓宇，仪垂杰.主、被动噪声控制的实验研究[J].噪声与振动控制，2011，（3）：145～148
关键词：柴油发电机组；隔声；消声；噪声控制
Abstract: Diesel generator is widely used in standby power supply equipment, noise interference resulting should make governance. For this, sound insulation, sound absorption, noise reduction, the ventilation and heat dissipation measures. Practice has proved that: the design is reasonable, the noise reduction effect is expected to achieve, in accordance with the relevant noise emission standards.
Key words: diesel generator; noise; noise; noise control
中图分类号：TB53文献标识码：A 文章编号：
引言：柴油发电机组是一种把燃油的化学能转化为电能的机电一体化设备，根据功率大小，其运行产生噪声高达100~125dB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。商用柴油机发电房一般设置在大楼底层，并作为备用供电，由于每月需空转操作，如不作噪声处理会影响周边造成噪声滋扰。因而需对柴油发电机房进行隔噪、吸声、消声、减振等综合治理。
1柴油发电机组噪声分析
柴油发电机组噪声是由多种声源构成的复杂声源。从产生的原因和部位上来分：1、排烟噪声；2、机械噪声；3、燃烧噪声；4、冷却风扇和排风噪声；5、进风噪声；6、发电机噪声。
1.1排烟噪声
柴油机排烟噪声的频率峰值一般为63~250Hz，属于低频噪声。其噪声的强度，跟发电机功率、转速等因素有关，并根据柴油机的负荷大小有一定变化，根据工程经验，该部分噪声约为100~125dB。作为发动机总噪声中最主要的组成部分，其噪声一般要比发动机整机高10~15dB。它的基频是发动机的发火频率，在整个的排烟噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。
1.2机械噪声
机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转过程中受气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，柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处，然后再通过地面的辐射形成噪声。这种结构噪声传播远、衰减少，一旦形成很难隔绝。
1.3燃烧噪声
燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。在气缸内燃烧噪声（尤其是低频部分）声压级很高，但是，由于发动机结构中大多数零件的刚性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因而在低频段很高的气缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的气缸压力级则相对易于传出。
1.4冷却风扇和排风噪声
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。风扇噪声一般可达到100dB左右。
1.5进风噪声
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。
1.6发电机噪声
发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。
2治理要求
商用发电机房依照GB3069-2008和GB12348-2008要求，一般位于II类区域。因此要求该区域噪声治理后外墙外1m昼间噪声级应小于60dB(A)，夜间噪声级应小于50dB(A)。
3治理措施说明
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：排烟噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。
3.1消声设计
消声措施主要针对柴油发电机组冷却风扇，进、排风噪音以及排烟噪音，采取配置消声器，降低风速等措施实现噪声的消减。
3.1.1排烟管道消声减振设计
由于排烟噪声频谱特性为以低频为主的宽频带噪声，故选用以降低低频噪声为主的消声装置。考虑到排烟温度较高，烟气成分复杂，因而选用以金属薄板为材料的抗性消声器。
柴油机组排烟系统的减振处理措施，在设备原有消声器与机组间安装柔性连接（波纹减震节），排气管道外包裹50mm厚隔热棉作为隔热材料（距地面2米以下隔热层厚度不应少于60毫米）以及采取隔振安装。穿墙时加装耐热吸声保护套，防止缝隙漏声和振动传声。配套设备原有消声器及后续喷淋塔的内部结构，可达到消声的效果。
3.1.2冷却风扇及进/排风噪声
该部分噪声治理采用片式消声器及消声弯管等措施，主要由导风槽和消声挡板组成，选用玻璃棉作为阻性消声材料，单玻璃纤维布护面作为护面层材料。消声片厚度为100mm，间隔为0.1m，有效长度设为1m，根据消声要求，多级分段设置。同时为防止雨淋，影响消声效果，在出风口处加百页窗。控制消声元件的流速5~6m/s以空转再生噪声。根据所需消声量选择消声装置长度，一般取2~3m长为宜。
3.2隔声设计
隔声措施主要针对柴油发电机组机械噪声、发电机噪声及燃烧噪声等，采取配套隔声墙、隔声门、隔声窗等措施，隔绝中高频噪声。
3.2.1隔声墙
发电机房墙体一般为240mm厚，实心砖墙构造，双面10mm厚抹灰，针对中高频噪声，其平均隔声量一般可达为52dB（A），临界频率为90Hz，小于100Hz。
3.2.2隔声门
考虑项目场所隔声防火要求，隔声门采用双层钢板复合式结构，厚度100mm，面板材质为冷轧钢板厚度1.5mm，型钢骨架，门扇内填充用玻璃布包超细玻璃棉（纤维直径3~5μm，填充量为3.2kg/m2）。针对中高频噪声，门板理论隔声量可达50dB，实际隔声量根据门缝密封条件有所差异，临界频率77.26Hz，小于100Hz。耐火极限为1.2h。
门缝密封方法对隔声门整体隔声量影响很大，密封程度减弱，隔声量也随之下降，尤其是在中高频段的声量受密封程度影响很大。本项目隔声门采用密封条及该缝板的方式，整体隔声量约为30dB。
3.2.3隔声窗
观察窗采用固定型隔声窗设计，采用双层玻璃设计，对机房端为8mm钢化玻璃（或夹膜玻璃），控制室端为6mm钢化玻璃（或夹膜玻璃），中间空气层100mm。理论隔声量为47dB，共振频率为42.29Hz，小于100Hz。
由于窗户缝隙是造成窗户隔声量下降的重要因素，尤其在中高频段。为降低缝隙漏声的影响，窗户缝隙采用消声材料作基底，紧贴金属方管，以胶条和玻璃胶密封。整体隔声量约为30dB。
3.3吸声设计
由于机房水泥地面，混凝土楼板和四周墙均为坚硬的反射面，对机组产生的直达声几乎不起吸收作用，而且还产生了室内混响噪声的干扰，增大了噪声源的强度。因此，为了降低机房内的混响声，和减少机房内噪声通过墙体和天花向外透射，削弱噪声源的强度，机房内需布置吸声结构。
3.3.1吸声墙
针对机房内噪声频段以中、高频为主的特点。吸声墙面采用的面板为铝板网（厚度0.75mm，穿孔率20%，孔径3mm），内填50mm，50mm以上的板可以将两块以上叠合）厚玻璃纤维布包的超细玻璃棉板（密度32kg/m3，平均吸音系数为=0.82）。针对低频噪声较大的情况，采用后空设计。吸声体固定用25#角钢及铝合金型材制作骨架。
3.3.2吸声天花
吸声墙面采用的面板为铝板网（厚度0.75mm，穿孔率20%，孔径3mm），内填50mm厚玻璃纤维布包的超细玻璃棉板（密度32kg/m3，平均吸音系数为=0.82），后空200mm。吸声体固定用25#角钢及铝合金型材制作骨架。
根据理论推到，吸声降噪效果约为13dB，实际效果预期为10dB。
3.4隔振设计
隔振措施主要针对柴油发电机组运转过程中的振动以及排风排烟管振动道通过地板、墙体等刚性结构向外传播。
一般根据设备要求，采用弹簧隔振器或者橡胶隔振器。柴油机尾气管采用波纹管柔性连接，消声器和排烟管采用隔振吊架安装。
4结语
综合治理后，在柴油发电机组正常运行条件下，机房内噪声将为103dB（A），机房外噪聲降为50~60dB（A），与当地的背景噪声基本相同，达到了设计要求。
参考文献
[1]马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京:机械工业出版社，2002.
[2]燕翔.噪声控制与建筑声学设备和材料选用手册.北京:化学工业出版社，2011.
[3]张晓宇，仪垂杰.主、被动噪声控制的实验研究[J].噪声与振动控制，2011，（3）：145～148