重康动力（深圳）有限公司

摘要： 柴油发电机组作为备用电源，运行时产生的噪声对周边环境影响显著。本文从降噪设计的注意事项出发，系统梳理进排风口面积、风道长度、百叶窗等关键参数的计算方法，并针对空气传播与结构传播噪声分别提出控制措施，为机房降噪工程提供可操作的技术参考。

 

一、降噪设计的前期准备与注意事项

 

作为备用电源的发电机房因其主要在临时停电时启动使用，平时都处于停用状态，但是一旦启动运行就会对周边环境产生噪声污染，严重影响周边地区工作人员的正常工作。因此，应该按照正常工作时间考虑其噪音治理的目标，其方案的设计是针对机房的现场结构条件，结合噪声控制目标值，在保证柴油发电机组正常使用的前提下，充分发挥高品质柴油发电机组的优良特性，延长使用寿命和提高可靠性能，做到环保、经济、方便、实用和可靠。

1. 基础数据收集与平台尺寸确定
设计前应先确定选用的发电机组型号，并根据厂家提供的对应型号查找相关技术参数，分别列出发电机组外形尺寸、净重、水箱有效面积、排风量、燃气量、排烟管口径和排气背压等数据。按照发电机组本身的长宽尺寸各向外增加200至300毫米，确定基础平台的长宽尺寸。根据发电机组的净重，参照基础厚度公式计算基础厚度，基础的承重应按照1.5至2倍发电机组重量计算。

2. 机房布局与通风量核算
根据机房实际结构形状，同时考虑控制系统和配电装置的尺寸及其他安装要求，进行合理布置，确定基础平台的位置。结合噪声控制目标值，选择进排风降噪装置的结构形式，进行各项降噪措施和装置的具体计算，确定降噪装置的外形尺寸、安装位置及进排风通道走向。典型发电机房布置如图1、图2所示。

机房的通风量是根据发动机燃烧所需的空气量和发电机组散热所需的换气量来计算的，燃气量与换气量之和便是机房通风量。这是一个变化值，随机房的温升而变化。在考虑机房降噪时，应当严格按照标准来计算机房通风量，也就是机房温升控制在5℃以内，机组所需的通风量最大。根据通风量和进排风消声器的最低空气流速，即可计算出进排风口的截面积。需要说明的是，这是较高标准，代价也较高，需要专业降噪厂商进行设计和施工，方能同时满足降噪效果和散热条件。

3. 降噪与散热的季节性平衡
机房的降噪和散热与用户的要求也有关系，用户可根据环境温度的变化对降噪与散热有不同的侧重。冬季时可适当追求降噪效果，夏季炎热时为满足机房充分散热，可在降噪方面作出一些让步。

 

图1  发电机房隔音降噪立面图（尺寸：mm）

图2  发电机房隔音降噪平面图（尺寸：mm）

 

二、降噪测算公式与计算方法

 

发电机房的降噪计算是一个系统性工程，核心在于将混响声场控制（吸声）和声源隔离（隔声）结合起来，并在降噪与保障机组通风散热之间找到平衡点。典型降噪处理方案如图3、图4所示。

1、排风口面积A排（㎡）

A_排＝k·S_水箱（㎡）

      式中S水箱为水箱净面积；k为风阻系数；k值可咨询发电机厂家。

2、排风降噪箱尺寸计算

A_排降噪箱＝k·S_水箱（㎡）

      式中一般取k＝3，标准结构降噪箱有效通风面积是1/3，故取k＝3。

      风速验算：

V_排降噪箱=K×Q / 60×A_排降噪箱（m/s） 

      通常进、排风最强风速应控制在6.5m/s以内，如V排降噪箱 ≤6.5m/s，则A_排降噪箱满足要求；否则必须调整A_排降噪箱直至风速验算满足。确定A_排降噪箱后；再根据现场排风口及排风通道结构，确定排风降噪箱长宽尺寸。

3、进风降噪箱尺寸计算

      一般设计中，取A_进降噪箱＝1.2·A_排（㎡），

      同样，进行风速验算

V_进降噪箱=K×（Q_排+Q_燃） / 60×A_进降噪箱（m/s） 

      A_进降噪箱≤6.5m/s，则A_进降噪箱必须满足要求；否则必须调整A_进降噪箱直至风速验算满足。

      确定A_进降噪箱后；再根据现场进风通道结构，确定进风降噪箱长宽尺寸。

4、进排风降噪箱风道长度 L_风

L_风＝C

      式中，C为常数，其值与降噪效果有关，C值见表1。

表1  进排风降噪箱风道长度C值

      对于功率在1200kW以上的发电机组，C值应适当加大至2200～2400mm。

      至此，可确定进、排风降噪的具体外形尺寸，根据机房具体结构条件，灵活布置，以满足设计原则和布置原则。

5、进排风百叶窗面积计算

      百叶窗应按有效面积大于80％来制作，进、排风百叶窗是通向室外的最后环节，风速应控制在更低值，最强不能超过6.0m/s，可取值

 A_进窗=A_进降噪箱 / K×80%（m²）

A_排窗=A_排降噪箱 / K×80%（m²）

      同样，在进、排风百叶窗也进行风速验算

V_进降噪箱=Q_排+Q_燃 / 60×A_进窗×80%（m/s）

V_排降噪箱=Q_排 / 60×A_排窗×80%（m/s） 

      V_进降噪箱、V_排降噪箱验算必须都在6.0m/s以内，否则重新调整直至满足。

 

6、排烟处理

     对发电机组在排烟（废气）时产生噪声进行处理是降噪工程中必不可少的环节，发电机组正常工作时会排放出高温废气以及发汽缸爆炸工作的噪声，该种噪音强度大、频谱复杂、穿透力强。发电机组所采用的柴油发动机型号较多，每一种品牌和型号的发动机排烟时所产生的噪音频谱都不是类似的。

 

图3  发电机房降噪设备侧面布置图

图4  发电机房降噪设备平面布置图

 

三、噪声控制措施

 

1. 空气传播的噪声控制
空气传播的噪声控制涵盖多个方面。在机械噪声控制上，应在固体零部件接触面上增加黏弹性材料，减少固体传声，在振动较大的零部件上安装减振器，隔离振动和噪声传递。进气噪声控制方面，在机房顶部安装自然进风消声器。排气噪声控制方面，柴油发电机组依靠自带风扇排风，在排风口前部安装消声器，消声器内装消声片，消声片采用两侧镀锌穿孔板夹超细玻璃棉结构。

配备阻抗式消声器时，将消声器安装在管道上并连接到排气系统即可。安装过程中应注意管道的长度和直径以确保消声器有效性，同时注意安装位置以确保其能有效减少噪声。

天花和墙面吸音处理方面，在机房内安装隔音板，隔声板外壁为镀锌板，内壁为穿孔板，中间填充超细玻璃棉，槽钢凹面填充玻璃棉。室外机型可采用防音箱和隔声屏障措施。

2. 结构传播的噪声控制
结构传播的噪声控制主要通过三种方式实现：发电机组的减震基础、单一的隔震系统以及混合式的隔震系统。减震基础通过增大基础质量降低振动传递；单一隔震系统采用弹簧或橡胶隔震器将机组与基础隔离；混合式隔震系统则组合使用多种隔震元件，针对不同频率的振动进行分级隔离，适用于对振动控制要求更高的场合。

 

 

总结

柴油发电机组机房降噪是一项系统工程，需从设计前期的基础数据收集、通风量核算和季节性平衡入手，通过进排风口面积、风道长度和百叶窗等关键参数的精确计算，确保降噪效果与散热需求的统一。在噪声控制措施上，应区分空气传播噪声（机械、进气、排气、管道、墙面）与结构传播噪声（减震基础、隔震系统），针对不同传播路径采用相应的消声、隔声和减振手段。只有将科学计算与合理施工相结合，才能在保证机组正常运行的前提下，实现环保、经济、实用的降噪目标。

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