洋橋局空調(diào)外機降噪

翟 駿，林武雋

（中國電信股份有限公司北京分公司，北京 100032）

1 項目背景

1.1 樓宇情況摸排

北京電信洋橋局位于馬家堡東路106號。作為北京電信公司西區(qū)網(wǎng)絡的重要核心節(jié)點，下轄4間IDC機房，1間綜合機房，1間電源機房，承載著包括交換、匯聚、接入層的多種關鍵網(wǎng)絡設備，涵蓋政府、金融類多家IDC客戶。隨著公司業(yè)務的逐步發(fā)展，歷時13年，洋橋局電力負荷已趨于飽和，空調(diào)外機數(shù)量已達37組，空間資源飽和[1]。

受洋橋樓宇建筑結構的影響，空調(diào)室外機統(tǒng)一安裝在樓宇北側走廊處，空調(diào)外機排風口朝向北側，距離北側樓宇（超市）約20 m，距離東側樓宇（居民區(qū)住宅）約40 m，如圖1所示。夏季全樓空調(diào)啟動后，夜間可在東側居民樓處明顯聽到空調(diào)外機噪聲，因此洋橋局經(jīng)常遭到周邊居民投訴噪聲污染，以至于被豐臺區(qū)環(huán)保局約談。

圖1 洋橋局俯視概覽圖

鑒于此，考慮到洋橋現(xiàn)有制冷系統(tǒng)容量已趨于飽和，以及樓宇空調(diào)外機的空間資源，結合實際運維工作情況，需要針對已有空調(diào)室外機和預留外機位置點對點進行定制化消聲降噪，從而實現(xiàn)洋橋樓宇整體消聲降噪工作[2]。

1.2 現(xiàn)場噪聲情況測試

為分析樓宇東側居民區(qū)噪聲與洋橋局的影響程度，運維班組首先協(xié)調(diào)廠家對空調(diào)外機聲源側噪聲進行測試，選取樓體北側空調(diào)外機旁夾道路、北側外墻處，樓體西側外墻，樓體南側外墻處進行定點測試，結果如表1所示。樓體東側無任何設備，與居民區(qū)間隔雙向車道，極少過車，因此不在測量范圍內(nèi)[3]。

分析表1可見，即便樓宇西側、南側毗鄰主要干道的情況下，綜合噪聲值明顯低于樓宇北側空調(diào)外機側噪聲值，即空調(diào)外機確認為影響樓宇東側住宅區(qū)的主要因素。

表1 洋橋局測點噪聲數(shù)據(jù)

確定樓體北側為主要噪聲源后，維護班組協(xié)調(diào)廠家進一步對噪聲的成分進行分析測試，確定不同倍頻程下噪聲值的大小，結果如圖2所示。

圖2 倍頻程噪聲值分布曲線

聲源側測試完畢后，進一步對樓宇東側居民樓外延處噪聲值進行測試，結果如表2所示。分析數(shù)據(jù)可以得知，樓宇北側聲源噪聲主要集中在中間頻段，頻率噪聲峰值在500 Hz～1 kHz，貢獻值較高的頻率為250 Hz～2 kHz，故在選擇降噪措施及降噪設備時應考慮降噪設備對該頻率范圍內(nèi)的降噪性能。

表2 噪聲值分布曲線

1.3 目標值確定

通過查詢樓宇環(huán)評檔案，并與環(huán)保局溝通，洋橋局東側屬于1 類聲環(huán)境功能區(qū)，對應GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》標準內(nèi)晝間（06:00—22:00）最高55 dB，夜間（22:00—次日6:00）最高45 dB的排放標準。

參考GB3096—2008《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》，“在社會生活噪聲排放源邊界處無法進行噪聲測量或測量的結果不能如實反映其對噪聲敏感建筑物的影響程度的情況下，噪聲測量應在可能受影響的敏感建筑物窗外1 m 處進行”的要求，經(jīng)噪聲控制措施處理后聲源噪聲貢獻值需要滿足敏感點窗外1 m處，聲源設備的噪聲值應滿足敏感點所屬的聲環(huán)境功能區(qū)噪聲排放限值要求[4]。

根據(jù)現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)，洋橋樓宇敏感點西側水平距離1 m處測得的噪聲值為56.7 dB。該值作為噪聲控制量的計算參考值，根據(jù)GB3096—2008中1類要求，則可得到：東側居民區(qū)噪聲控制量應滿足晝間≥1.7 dB，夜間≥11.7 dB，綜上總的噪聲控制量應滿足≥11.7 dB。

2 方案制定與實施

2.1 方案制定

調(diào)研空調(diào)外機的氣流組織方式，空氣流向需要經(jīng)建筑百葉窗-夾道墻體-外機翅片-冷凝器-出風口，確定噪聲產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)為：百葉窗進風摩擦、夾道墻體摩擦、外機翅片進風摩擦，外機出風口扇葉摩擦，進一步可將消聲降噪工作細分為進風消聲、墻體消聲、排風消聲3個環(huán)節(jié)，設計方案如下。

（1）加裝進風消聲器

考慮到空調(diào)外機對應的建筑百葉窗通風口扣除排風面積后使得進風面積減少，為了增加有效進風面積，保證空調(diào)外機冷凝器換熱效果，將同層內(nèi)其他沒有外機和預留需求的通風鋼百葉拆除，加裝進風消聲器，如圖3所示。

圖3 進風消聲器設計圖（單位：mm）

進風消聲器采用片式阻性結構。消聲器為單元構件形式結構。消聲器有效消聲長度800 mm。消聲片兩端為弧形導流結構，預計進風消聲器消聲量Ipl≥ 12 dB。

（2）敷設吸聲墻體

在空調(diào)外機夾道內(nèi)的墻面安裝吸聲墻體，吸聲墻體表面為鋁合金穿孔飾面板，內(nèi)側填充100 mm厚無紡布包裹的離心玻璃棉，吸收減少空氣流經(jīng)墻面震動引發(fā)的噪聲，如圖4所示。

圖4 吸聲墻體設計圖

（3）排風消聲器

排風環(huán)節(jié)既是消聲降噪的主要環(huán)節(jié)，也是制冷系統(tǒng)散熱的關鍵環(huán)節(jié)。綜合考慮，確定排風消聲器外形尺寸與空調(diào)外機排風面對應尺寸相匹配，消聲器內(nèi)消聲片與風扇間預留一定的空間作為氣流的緩沖段，消聲片的端面設計成弧形導流結構減少消聲器對排風的阻力影響。

排風消聲器采用片式阻性消聲器。該類消聲器對不同頻率下的噪聲都有一定的消聲效果，根據(jù)內(nèi)部消聲片的厚度及布置情況，可針對性地提高對高中低不同頻率范圍內(nèi)的消聲量[5]。消聲器有效消聲長度不低于1 m，排風消聲器安裝后空調(diào)外機的排風端面與散熱面將完全隔開，如圖5所示。

圖5 排風消聲器設計圖

（4）其他構件

用于消聲器固定的連接支架采用鍍鋅方管，與建筑結構梁和地面固定連件采用鍍鋅鋼板，結構強度滿足要求的同時達到防腐蝕的效果。

2.2 方案實施

在完成預算簽報、項目立項、采購招標等流程后，進入工程實施環(huán)節(jié)。維護班組再次與項目組對實施方案進行了現(xiàn)場確認。因為建筑百葉窗拆除涉及到高空、動火作業(yè)，施工現(xiàn)場的揚塵對運行中的空調(diào)外機周邊空氣質量造成影響，因此綜合考慮，將工期確定在11月初。

進入施工季節(jié)，首先在樓宇北側下方設置施工圍擋，放置高空墜物引發(fā)危險。然后拆除建筑百葉窗，完成空調(diào)外機消聲結構的安裝，待安裝完進排風消聲器后再進行下一處建筑百葉窗的拆除，杜絕空調(diào)外機維護工作存在的安全隱患。最后再完成夾道消聲墻體的敷設，如圖6和圖7所示。整體項目完成了已有及預留外機進排風口處37組消聲器的加裝，總工期為3個月。

圖6 施工圍擋現(xiàn)場圖 圖7 建筑百葉窗拆除

3 效果檢查

3.1 樓宇噪聲效果檢查

改造工程完成后，維護班組配合行政部與改造廠商對前述噪聲源測點進行復測，如表3所示。可見通過在氣流進風、流經(jīng)、排風全環(huán)節(jié)進行消聲降噪，使得在噪聲聲源側和受影響的敏感建筑物側均有大幅度改善，成果顯著。改造工作結束后，至今累計運行15個月，未接到周邊居民投訴和環(huán)保局約談。

表3 噪聲值測試結果

3.2 空調(diào)外機運行工況影響檢查

原有空調(diào)外機在散熱時氣流組織受到建筑通風百葉的遮擋，導致空調(diào)外機排風并不流暢，且空調(diào)冷凝器原進排風均取自同一個通風口，夾道現(xiàn)場就能感受到從通風口進入夾道內(nèi)的空氣溫度甚至高于室外空氣溫度，即使部分設備配備了導風罩，但導風罩距離較短且導風罩直對鋼百葉對設備的散熱改善效果并不理想。

改造工程實施后，實現(xiàn)了冷凝器進排風氣流組織的物理隔離，且消聲器內(nèi)部導流結構對氣流流通阻力比原有建筑通風鋼百葉的阻力低很多，導風罩較之前也有延長，從而改善了空調(diào)外機的換熱效果。

與此同時，由于本次改造涉及的空調(diào)外機為變頻無極調(diào)速室外冷凝器，在改善了冷凝器換熱效果后，外機風扇轉速也有一定程度的降低，聲源側噪聲降低的同時，能耗也得以降低，提質增效。

4 結 論

在國家“新基站”的大背景下，隨著集團公司“云改數(shù)轉”戰(zhàn)略工作的部署和推進，以通信樞紐樓和數(shù)據(jù)中心為代表的基礎設施正在快速建設。通信樞紐樓是通信網(wǎng)絡運營商的主要資源節(jié)點，地理位置上分布在地市的各個行政區(qū)內(nèi)，毗鄰居民區(qū)。風冷空調(diào)外機作為通信樞紐樓的核心換熱設備，在安全高效運行的同時，也對周邊環(huán)境產(chǎn)生了噪聲污染。通信機房的熱負荷遠高于普通寫字樓，空調(diào)制冷量大、轉速高、全天候運行，且外機往往以“集群陣列”的方式布置，改造難度大。因此在保證空調(diào)外機換熱效果的前提下如何實現(xiàn)全局和定點降噪，提升運維安全是各局樓宇管理部門和運維團隊都要解決的問題。

本次洋橋局空調(diào)外機的消聲降噪工作，通過定位噪聲源，分析倍頻組成，根據(jù)現(xiàn)場實際情況定制改造措施，在運行安全的前提下達到了消聲降噪的效果。在整個改造過程中，洋橋動力班組配合行政部和廠商尋求解決方案，全程技術支撐現(xiàn)場隨工，有力地推進了改造工作的順利落地。此外，通過與行政部、樓宇物業(yè)、空調(diào)廠商、改造廠商多次研討，動力班組的運維能力有了進一步提升，部門間協(xié)作效率得以加強。