【摘要】在当前工业化不断发展，柴油发电机作为备用电源应用越来越广泛，随之而带来的噪声污染也越来越严重的前提下，本文阐述了柴油发电机房噪声的主要来源、噪声控制的原理、主要的噪声治理方案及应用实例。意在满足发电机组正常的工作前提下，给发电机房工作维护人员创造了健康绿色的工作环境，同时也为治理环境污染和节能减排，构建资源节约型和环境友好型社会环境贡献力量。

【关键词】柴油发电机；噪声污染；噪声发治理

前言：随着工业化不断发展，柴油发电机作为备用电源设备广泛应用于通信行业，为保证通信质量、生产安全和财产安全发挥着重大作用。柴油发电机工作时产生的噪声达95～125dB（A），噪声严重影响人们的正常工生活，影响工作人员的工作效率，损害了周围人群的身心健康，给社会环境造成严重污染。本文就通信行业具有代表性大功率柴油发电机房噪声治理案例，通过对柴油发电机房采取吸声、隔声、消声、隔振等噪声治理措施，治理效果满意，噪声排放指标均满足《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337-2008）限值标准。

一、噪声源分析

根据柴油发电机组的工作原理，其噪声的产生非常复杂，从产生的原因和部位上来分：1.排气噪声；2.进气噪声；3.风扇噪声；4.燃烧噪声；5.机械噪声；6.电磁噪声。

1.1排气噪声

内燃机工作时，气缸内的高温高压废气随排气口间断开闭周期性地喷射到排气管内，排气管口排出高温高速的脉动气流，由此产生周期性的排气噪声。排气噪声是内燃机最主要的声源，频谱特性为低频为主的宽频带噪声，噪声级高达105～125dB（A），峰值一般为63～250Hz。排气噪声的主要频率f（Hz）：

1.3风扇噪声

风扇噪声是由旋转的叶片周期性地打击空气质点，引起空气的压力脉动产生噪声。当内燃机的进排气管安装消声器后，用于冷却循环水的风扇便成为重要的噪声源。风扇噪声一般可达100dB（A）左右。

1.4燃烧噪声

当汽油机压缩行程终了时，燃烧室内被压缩的可燃混合气被电火花点燃，可燃混合气燃烧后，放出大量的热能，燃气的压力和温度迅速增加，最高压力约为3～5MPa，相应的温度为2200～2800K，同时产生燃烧噪声。柴油机压缩比高，一般为16～22，汽油机一般为6～9。柴油以油雾状喷入燃烧室后，在高温高压作用下，在很短时间内空气混合后便自行发火燃烧，气缸内气压急速上升到6～9MPa，温度也升到2000～2500K。在燃烧作功的同时，产生燃烧噪声。

1.5机械噪声

内燃机的机械噪声是发动机运动部件，例如活塞、连杆、气门等零件的上下运动，曲轴、齿轮组旋转运动产生的。

1.6电磁噪声

发电机的转子在电磁场中高速旋转产生电磁噪声。

1.7发电机组噪声治理要点

治理发电机组噪声，必须针对不同的发声部位，采用综合治理措施。

（1）降低内燃机进气噪声

在进排气管路上安装消声器是降低发动机噪声的有效措施。由于排气温度较高，通常排气消声器选用抗性结构或微穿孔板复合结构，用金属薄板或砖石水泥等耐高温的材料制作。进气消声器可采用抗性或阻抗复合结构。

（2）降低冷却风扇噪声

在发电机组的冷却风扇部位安装消声器是降低冷却风扇噪声的有效措施。消声器可用薄板和吸声材料制作，也可用砖石水泥加吸声结构制作，与隔声室溶为一体。

（3）降低发电机组机械噪声、燃烧噪声和电磁噪声

设置隔声间、隔声罩等是降低发电机组噪声的有效措施之一。隔声间应通风降温，以保证发电机组正常运行，。隔声间的进出风口要有消声装置。隔声间应有隔声门以便工作人员出入。

隔声间吸声材料等复合材料制作的轻型结构，可也用砖石水泥土建结构。隔声间的表面应用吸声材料饰面或吸声结构饰面，以便于提高隔声间的隔声效果。

二、噪声控制原理

根据噪声产生源，一般可以通过隔声、消声、吸声及隔振等措施，降低噪声对周围环境的影响。

2.1隔声

声波在空气中传播过程中，因扩散与障碍物的阻挡作用，声能影响局限于声源附近，从而起到阻隔噪声源的作用，根据柴油发电机组的噪声特点，可建立相对封闭式的发电机房，设计隔声门、进排风通道，在满足发电机正常的通风条件下，有效降低机房内噪声对周围的传播。

2.2消声

在声波入射到多孔材料时，即可激起小孔或纤维的空气运动，紧孔壁或纤维表面的空气，因孔壁的影响，产生粘滞作用，使声波与多孔材料产生摩擦使声能转化热能，从而得到衰减。机房作为一个相对密闭的环境，进排风口作阻尼消声器，降低噪声的外泄。消声器的消声量可达25dB（A）/m。

2.3吸声

声波在传播过程中，遇到各种材料时，会发生一部分声能被反射，一部分声能被吸收现象。通过对声能的吸收，降低机房内的混响声，从而达到整体降低噪声的效果。在机房内墙面、顶面做吸声墙面和吸声吊顶，墙面和顶面内填不同容重超细玻璃棉板作为吸声体，外饰面选用微穿孔板，吸收部分声能，减少由于声波反射产生的混响声。

2.4隔振

大功率柴油发电机组工作时产生振动较大，将振动源与环境通过隔振措施，使设备产生的激振力被减振装置所隔绝，使固体声得到有效降低。一般采用钢筋混凝土独立基础、减震沟、隔振器等，使得发电机组振动得到有效控制。

三、治理方案及实施

3.1隔声措施

发电机房一般设计为密闭式，通过隔声措施，杜绝噪声直接传播污染环境，发电机机房一般选用框架结构或砖混结构，机房墙体选用240mm砖墙或混凝土砌块等，其平均隔声量为大于40dB（A）。机房门选用防火隔声门，隔声门内填优质超细玻璃棉及不同特性的隔声材料，多层隔声结构承受温度及气动负荷，关闭时完全封闭，确保消除边缘漏声，强度满足操作需求。门扇四周安装特殊弹性止口（密封垫），彻底杜绝"孔洞"和"缝隙"产生的漏声。

3.2吸声措施

根据发电机运行时产生的噪声声压级和发电机房的具体情况，可在机房内机房内墙面、顶面做吸声墙面和吸声吊顶，轻钢龙骨做骨架，内填不同容重超细玻璃棉板作为吸声体，采用微穿孔板做饰面。

3.3进风、排风消声处理

为满足发电机组工作时正常的进排风需求和温度需要，机房设置进风道和排风道，分别安装进排风消声器，进风口和室外排风口安装消声百叶，使机房为有组织进排风，保证进排风面积和压力损失，机房风速小于5m/s，在满足发电机正常的工作前提下，通过消声降低机房噪声对是室外环境的影响。

3.4二级消声器

发电机工作时尾气通过排烟管排放，发电机组设计一级消声器，使用时其消声量不能满足使用噪声标准要求，可根据发电机组情况设计安装二级消声器，二级消声器选用阻抗复合式消声器，可有效降低排烟噪声对室外环境的影响。

3.5其它

通过发电机房的孔洞、穿墙管、电缆沟等应根据实际情况进行减振、隔声处理，采用安装套管、弹簧吊架、柔性材料、隔声材料封堵等措施，防止固体噪声波传播。

3.6噪声控制实例：中国联通廊坊市分公司二枢纽油机房降噪工程

（1）项目概况

本项目为2009年中国联通河北廊坊二枢纽新增油机房降噪工程，建设单位为中国联合网络通信有限公司廊坊市分公司，设计施工单位为陕西工大福田科技工程有限公司。

由于通信的发展，IDC机房的不断扩容，廊坊第二枢纽楼整体供电系统容量不足，急需扩容。为了保障通信的畅通以及业务的发展，本期工程将在廊坊第二枢纽新建油机房安装1台1320KW柴油发电机组，为柴油发电机组运行时不扰民，对油机房需做降噪处理。机房降噪指标满足《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337-2008）Ⅱ类标准：Leq≤60dB（A）、夜间Leq≤50dB（A）。

（2）治理措施

1）本次设计按具体建筑设计图纸、发电机功率大小及发电机安装位置进行消声设计，在机房内部设计进风道，进风口安装百叶窗，机房内进风口安装自动百叶窗，进风道安装不同特性的消声器，消除通过进风道传出的噪声，油机使用的新风由进风道导入。

2）在机房内部设计排风消声道，风道内分别安装有不同特性的消声器，消除通过风道传出的噪声，排风口安装专用消声百叶窗。

3）发电机排烟管安装二级排烟消声器，设计专用排烟消声道，油机工作时产生的废烟废气经过沉淀处理沿此道排出，使废烟废气不影响机房周围环境。

4）机房防火隔声门，该门隔声量大于45dB（A），其目的是使机房噪声不影响值班人员及周围环境。

5）机房内墙面、顶面做吸声墙面和吸声吊顶，轻钢龙骨做骨架，内填不同容重超细玻璃棉板，600×600铝合金穿孔板做饰面。

（3）治理效果

通过降噪工程后，长期满足机组运行要求，油机房噪声排放满足《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337-2008）Ⅱ类标准：Leq≤60dB（A）、夜间Leq≤50dB（A）。柴油发电机在停机后，有可靠的降温排风措施。柴油发电机组燃油箱具备自动供给功能，有可靠的通风散热措施。

经降噪处理后对油机运行状态基本不影响，在夏天油机运行二十四小时后，机房温度不超过室外温度15℃，气压为微负压，功率损耗小于5%。

四、结论

实践表明，柴油发电机房噪声控制已被应用于社会各个领域，设计合理的柴油发电机房，选用合适的消声器材和噪声治理措施，发电机噪声对周围环境的影响完全可以控制，在满足发电机组正常的工作前提下，给发电机房工作维护人员创造了健康绿色的工作环境，同时也为治理环境污染和节能减排，构建资源节约型和环境友好型社会环境贡献力量，应予以大力推广。

参考文献：

[1] 马大猷编. 噪声与振动控制手册[M].北京： 机械工业出版社， 2002.

[2] CATERPILLAR. 发电机组使用和安装手册[M].1998.

[3] 噪声振动控制设备选用手册[M].北京： 机械工业出版社， 1998.