机房、水泵、发电机和压缩机的噪音如何降低?

机器噪音从机房传出有两条途径:经空气和经结构,因此必须四项措施配合:用密实、有质量且密闭的墙体或隔声罩隔声;用纤维保温棉在内部吸声,避免声音在室内积聚;用弹性基座和柔性接头隔离振动;并处理通风口,这是主要的薄弱点。缺少任何一项,其余措施都难以充分发挥作用。
声音从哪里传出机房
| 路径 | 举例 | 处理方法 |
|---|---|---|
| --- | --- | --- |
| 经空气,穿过墙、门、吊顶 | 电机、风机、发动机的声音 | 密实且有质量的墙体或隔声罩,带密封的门 |
| 缝隙和开口 | 进排风口、管道穿墙孔、门底缝 | 消声器、消声百叶、管道周围封堵 |
| 经结构 | 机座的振动沿楼板和梁传播,在其他房间辐射成声音 | 减振基座、柔性接头、减振管道吊架 |
| 室内声音积聚 | 声音来回反射的素混凝土房间 | 在墙面和顶棚内侧做吸声处理 |
CCOHS 和 OSHA 等安全机构建议先从声源入手,例如更换磨损的轴承、做动平衡、降低风机转速,因为这通常比事后隔声更划算,然后再处理传播路径。
1. 隔声:密实且密闭的墙体或隔声罩
- 质量越大的墙体对空气声的阻隔越多。轻质墙体如果是带空腔并填充隔声棉的双层构造也可以采用。参见 为什么带空腔的双层墙隔声更好
- 机房周围的轻质隔墙应在空腔内满填隔声棉板,如 ROCKWOOL Safe 'n' Silent Pro,制造商资料标注其为不燃的岩棉
- 缝隙会使效果大打折扣。OSHA 指出,板缝处的缝隙和老化的密封件是隔声罩的主要弱点,因此需要定期检查和更换密封件
- 门和检修口的质量应与墙体相近,并四周带密封。参见 门漏声怎么办
- 隔声罩不应接触机器或与机器刚性连接,否则罩板会随机器一起振动
2. 内部吸声
在四面都是硬质表面的房间或罩体内,声音来回反射,内部声级升高。CCOHS 说明,靠近多个反射面的机器会更响。在内侧铺设吸声材料可以减少这种积聚,从而减轻墙体需要阻隔的声音。
- 采用有吸声数据的纤维棉板,如 ROCKWOOL Thermalrock S。制造商数据表按密度等级给出 NRC(0.90–1.05,按 ISO 354 测试),并为 A1 级不燃材料(不含铝箔)
- 机房内外露的纤维棉应有透声的饰面,如玻璃纤维薄毡或穿孔金属板,以防纤维脱落并防碰撞。铝箔等不透气饰面朝向声源会降低高频吸声
- 油雾和粉尘会使吸声材料随时间劣化,应安排检查和更换
吸声材料不能隔声
只在机房墙面铺保温棉,而没有实心墙体、也不封堵缝隙,只能减少室内的反射声,不能降低机器的直达声,对传出去的声音也几乎没有作用。NRC 是材料的吸声指标,不是墙体的隔声指标。参见 吸声材料能隔音吗?
3. 隔离振动
如果墙体很厚,隔壁房间或楼下仍听到低沉的嗡嗡声,通常是结构传声。
- 减振基座 —— 弹簧、橡胶减振器或浮筑混凝土基座,香港环保署的良好作业指引对水泵、风机和发电机列出了这些措施
- 柔性接头 —— 用在水管、风管和排气管上,防止振动沿管道继续传播
- 减振管道吊架和支座 —— 用在靠近机器的管段
OSHA 提醒,减振器选型或安装不当可能使噪声和振动更严重,因此应由工程师或减振器厂家按机器重量和转速选型。
4. 通风口:主要薄弱点
机器需要空气散热,发动机还需要燃烧空气和排气出路。OSHA 指出,积热是隔声罩必须处理的局限。因此风口不能封死,但直通的开口放出的声音几乎与没有墙一样多。
- 在进风口和排风口安装消声器(Silencer)或消声百叶(Acoustic louvre)
- 内衬吸声棉并带弯头的风管可减弱沿风管传播的声音
- 风口尺寸和压力损失必须按机器的需求计算,属于机械工程师的工作
高温表面与排气管
建筑用保温棉不是为高温表面设计的。锅炉壁、热风管或高温设备应采用标明使用温度的工业保温材料,如 ROCKWOOL ProRox SL,按等级最高使用温度为 450–850 °C,燃烧性能为 Euroclass A1。厚度和外护层应由设计人员计算。参见 保温材料的使用温度。
需要由专业人员完成的工作
发电机房、锅炉房和压缩机房涉及废气、燃料、高温、电气和消防系统。未经计算就自行封闭风口或罩住机器,可能导致机器过热或发生危险。动手前应请工程师和设备厂家审核方案。
建议的处理顺序
- 查明声音经哪条路径到达受声者:空气、风口还是结构
- 先处理机器:维修保养、动平衡、紧固松动部件
- 在基座和管道处隔离振动
- 封堵缝隙并处理风口
- 加强墙体、门或隔声罩,再在内侧做吸声
- 在改造前后测量声级,以确认效果并对照该场所适用的要求
解决方案及相关产品:机器噪音 · 隔声材料 · 吸声材料 · 如何选择岩棉板等级
参考资料
- 美国职业安全与健康管理局(OSHA)— OSHA Technical Manual, Section III Chapter 5: Noise(隔声罩、吸声材料、隔振、消声器)
- 加拿大职业健康与安全中心(CCOHS)— Noise: Control Measures
- 英国健康与安全执行局(HSE)— Noise in engineering
- 香港环境保护署 — Good Practices on the Control of Noise from Electrical & Mechanical Systems
- 加拿大国家研究委员会(NRC)— Canadian Building Digest 239, Factors Affecting Sound Transmission Loss(Warnock, 1985)
- ROCKWOOL(泰国)— Thermalrock S (Slab) 数据表;ProRox SL 数据表;Safe 'n' Silent Pro 数据表
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