一種降噪吸聲層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種阻尼降噪層，具體講涉及一種降噪吸聲層。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電站是重要的電力場(chǎng)所，隨著城市化進(jìn)程的加快，土地資源日趨緊張，城市的不 斷擴(kuò)大和城區(qū)電網(wǎng)改造的需求，一些變電站須建在商業(yè)區(qū)和居民區(qū)。因?yàn)樵肼暡坏廴经h(huán) 境，危害人類身體健康，變壓器的噪聲還影響設(shè)備正常運(yùn)行和變電站的占地面積的大小，因 此需要降低變壓器噪聲。
[0003] 噪聲對(duì)人的危害很大，長(zhǎng)期處于噪聲影響下的人往往會(huì)出現(xiàn)如下癥狀:一是影響 聽(tīng)力。二是影響學(xué)習(xí)工作，干擾睡眠。三是影響心血管功能和內(nèi)分泌系統(tǒng)。這主要表現(xiàn)在心 跳過(guò)快、心律不齊、血壓過(guò)高等。四是危害中樞神經(jīng)系統(tǒng)。人們長(zhǎng)期處于噪聲環(huán)境中會(huì)出現(xiàn) 頭痛、耳痛多夢(mèng)、記憶力減退、全身乏力等癥狀。五是影響兒童的智力發(fā)展。有報(bào)告指出，在 噪聲環(huán)境下的兒童的智力比在安靜環(huán)境下的兒童低20%，噪聲對(duì)胎兒的成長(zhǎng)也有影響。
[0004] 變電站的主要聲源設(shè)備是主變壓器和風(fēng)機(jī)，其噪聲水平直接決定了變電站噪聲的 釋放水平。主變的噪聲主要是由主變運(yùn)行時(shí)鐵芯的磁致伸縮引起，風(fēng)機(jī)運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生附加 噪聲。除此以外，變壓器本體振動(dòng)通過(guò)底板和墻體向外輻射，引發(fā)的結(jié)構(gòu)傳聲和二次振動(dòng)也 會(huì)提高站界噪聲聲級(jí)。變電站噪聲頻譜較寬，頻率以低頻為主，能量主要分布在50Hz工頻以 及100Hz、200Hz、400Hz、500Hz的倍頻頻段上。這類噪聲波長(zhǎng)大，衰減慢，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穿透 能力強(qiáng)，是變電站降噪工程的重點(diǎn)治理目標(biāo)。由于某些變電站進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)、墻體和大門(mén)設(shè)計(jì) 的不合理，噪聲很容易沿著通風(fēng)管道、或穿透墻體和大門(mén)傳播到站外。尤其對(duì)于處在噪聲傳 播敏感點(diǎn)附近的居民，他們受到噪聲的困擾程度往往數(shù)倍于其他位置的居民。因此，系統(tǒng)的 變電站噪聲治理工程，往往是針對(duì)噪聲源、噪聲傳播途經(jīng)和噪聲敏感點(diǎn)而展開(kāi)。
[0005] 消聲降噪結(jié)構(gòu)根據(jù)其原理和構(gòu)造的不同，大致可分為5種：阻性消聲結(jié)構(gòu)、抗性消 聲結(jié)構(gòu)、微穿孔板消聲結(jié)構(gòu)、擴(kuò)散消聲結(jié)構(gòu)、有源消聲結(jié)構(gòu)。阻性消聲結(jié)構(gòu)具有良好的中、高 頻消聲性能，但低頻的消聲性能相對(duì)較差，且無(wú)法應(yīng)用在屏障、圍墻等立面環(huán)境;抗性消聲 結(jié)構(gòu)適用于消除窄帶噪聲或中、低頻噪聲，但同樣無(wú)法應(yīng)用在立面環(huán)境;擴(kuò)散消聲結(jié)構(gòu)主要 應(yīng)用在排氣放空噪聲;有源消聲結(jié)構(gòu)目前還處于研發(fā)階段，在敞開(kāi)環(huán)境中降噪效果不大理 想。而微穿孔板消聲結(jié)構(gòu)對(duì)低頻噪聲具有較好的消聲作用，與吸聲材料相結(jié)合還可以提高 有效頻帶寬度，且能在立面環(huán)境中得到應(yīng)用。
[0006] 吸聲材料大致可分成四種:無(wú)機(jī)纖維材料(超細(xì)玻璃棉、礦棉、巖棉等）、無(wú)機(jī)纖維 材料(植物纖維、木質(zhì)纖維等）、泡沫材料(泡沫玻璃、泡沫陶瓷、聚氨酯泡沫等）、顆粒材料 (珍珠巖、泡沫混凝土等）。不同的吸聲材料吸聲系數(shù)和吸聲頻帶差別較大，選擇中、低頻帶 吸聲系數(shù)較高的吸聲材料，組合在消聲結(jié)構(gòu)內(nèi)，是提高變壓器消聲降噪結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。另外， 應(yīng)用在變壓器和電抗器周?chē)奈暡牧媳仨殱M足防腐、防潮、防火三個(gè)關(guān)鍵要求。
[0007] 特高壓變電站主變壓器及電抗器間隔墻往往采用獨(dú)立的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)或框架 磚粉結(jié)構(gòu)，具有一定的隔聲降噪效果，但變壓器和電抗器噪聲波長(zhǎng)較長(zhǎng)，繞射和透射能力 強(qiáng)，因此隔聲降噪效果并不理想。另外，混凝土和磚粉結(jié)構(gòu)式防火墻的立面為剛性表面，吸 聲系數(shù)接近零，幾乎沒(méi)有吸聲降噪作用，因此聲影區(qū)外聲傳播方向上的噪聲衰減較小。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種降噪吸聲層，該降噪吸 聲層可以有效吸收變電站變壓器和高壓電抗器低頻噪聲，達(dá)到降低變電站廠界及站外敏感 點(diǎn)的目的。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：
[0010] -種降噪吸聲層，吸聲層包括龍骨和吸聲構(gòu)件，吸聲構(gòu)件包括設(shè)于龍骨外的由噪 聲源向墻壁方向與墻壁平行設(shè)置的形狀相同的發(fā)泡板1和微穿孔板組2,發(fā)泡板為發(fā)泡水泥 板、發(fā)泡玻璃板、泡沫陶瓷板或泡沫鋁板中的一種。
[0011] 降噪吸聲層為長(zhǎng)方體，發(fā)泡水泥板為前表面，墻壁構(gòu)成后表面，上下左右四個(gè)側(cè)面 由龍骨和金屬板構(gòu)成，微穿孔板與前表面平行穿插在長(zhǎng)方體內(nèi)。側(cè)面通過(guò)固件固定在墻壁 上，固定件為螺釘和螺母。
[0012] 發(fā)泡玻璃，A級(jí)不燃，"0"透水性，強(qiáng)度高，耐酸堿，膨脹系數(shù)與墻體接近，且其穩(wěn)定 性高。
[0013]優(yōu)選的，微穿孔板組2為1~5層微穿孔單板疊層，每層厚度為0 · 5mm~2mm，相鄰微 穿孔單板間有40mm~80mm厚度的空氣層。
[0014]優(yōu)選的，微穿孔板組2的層數(shù)為2~3層，層厚度為1mm~1.5mm，相鄰微穿孔單板間 形成50mm~70mm厚度的空氣層。
[0015] 優(yōu)選的，微穿孔板組2與墻壁間形成110mm~190mm厚度的空氣層。
[0016] 優(yōu)選的，微穿孔板組2與墻壁間形成130mm~170mm厚度的空氣層。
[0017] 優(yōu)選的，微穿孔板組2與發(fā)泡板1間形成15mm~50mm厚度的空氣層。
[0018] 優(yōu)選的，微穿孔板組2與發(fā)泡板1間形成25mm~40mm厚度的空氣層。
[0019] 優(yōu)選的，發(fā)泡水泥板1的厚度為20mm~60mm，容重為500~600kg/m3。
[0020]優(yōu)選的，微穿孔單板的孔徑為0.5~0.9mm，穿孔率為1 %~2%，孔為圓柱形孔，微 穿孔單板為膠合板、金屬板、石膏板或亞克力板中的一種。
[0021 ] 優(yōu)選的，微穿孔單板的孔徑為0.6~0.8mm，穿孔率為1.1 %~1.5%。
[0022]微穿孔板通過(guò)切削工藝開(kāi)有錐形孔。
[0023]相鄰的錐形孔形成類似吸收尖劈的結(jié)構(gòu)，噪聲聲波入射到錐形圓孔中，會(huì)被其斜 面多次反射吸收，能夠有效吸收散射的聲波，吸聲效率因而得到提高。相鄰錐形孔形成的錐 形平臺(tái)，其截面從小逐漸增大，與空氣特性阻抗比較匹配，類似于吸聲尖劈的結(jié)構(gòu)，更加有 利于聲能的吸收，微穿孔板上的錐形孔作為微穿孔板微穿孔部分的共振空腔，通過(guò)共振作 用消耗大量聲能。
[0024] 微穿孔板與墻壁形成的空氣層，構(gòu)成微穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)?？梢钥醋魇琴|(zhì)量和彈 簧組成的共振系統(tǒng)。當(dāng)入射聲波的頻率和系統(tǒng)共振頻率一致時(shí)，穿孔板的空腔產(chǎn)生振動(dòng)摩 擦，起到吸聲的作用。
[0025] 微穿孔板與普通穿孔板相比，聲阻與聲質(zhì)量之比大為提高，是良好的吸聲材料。
[0026] 根據(jù)微穿孔板共振峰的計(jì)算公式：
[0027] 其中：f〇是共振頻率，Hz;
[0028] c 是聲速，m/s，一般取 340m/s;
[0029] P是穿孔率，即穿孔面積再總面積中占得百分比；
[0030] D是穿孔板后空氣層的厚度，cm;
[0031] lk是頸的有效長(zhǎng)度，cm;當(dāng)孔徑d大于板厚t時(shí)，lk = t+0.8d;
[0032]當(dāng)孔徑內(nèi)貼多孔材料時(shí)，lk = t+l .2d。
[0033] 在相同的腔身情況下，