導(dǎo)語：降噪減排環(huán)保工藝設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

風(fēng)洞是空氣動力學(xué)研究和試驗(yàn)中最廣泛使用的設(shè)施，可為航空、航天、汽車及大氣環(huán)境評價等應(yīng)用領(lǐng)域提供服務(wù)。目前，國內(nèi)外均已有較為成熟的風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備，未來還有日益發(fā)展的趨勢，因此，在設(shè)計(jì)該類工業(yè)廠房時，一定要采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)措施控制風(fēng)洞試驗(yàn)時產(chǎn)生的噪聲和大氣污染。本文是針對風(fēng)洞試驗(yàn)工業(yè)廠房開展的工藝設(shè)計(jì)措施的分析研究，期望為我國同類工業(yè)廠房設(shè)計(jì)提供參考。

2噪聲和大氣污染的來源

2.1空氣動力性噪聲來源。風(fēng)洞設(shè)備在試驗(yàn)運(yùn)行時，將產(chǎn)生噪聲和大氣污染。根據(jù)空氣動力學(xué)原理，風(fēng)洞試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，高壓氣流將經(jīng)過啟動閥、節(jié)流閥，氣流突然變化，局部氣流將形成漩渦分離引起氣體分子無規(guī)則的劇烈振蕩，此時會產(chǎn)生強(qiáng)噪聲；當(dāng)氣流遇到變徑管道，氣流的流速與壓力發(fā)生改變，由于管道尺寸劇變（如噴管、喉道），而氣流又在試驗(yàn)段遇到模型，噪聲將進(jìn)一步加強(qiáng)。將統(tǒng)計(jì)，風(fēng)洞試驗(yàn)這種來源于高速氣流沿管道內(nèi)壁流動、邊界層內(nèi)氣流黏性摩擦、速度變化會產(chǎn)生空氣動力性噪聲瞬時噪聲可達(dá)到120dB以上[1]。2.2機(jī)械性噪聲來源。風(fēng)洞試驗(yàn)相關(guān)設(shè)備是一套多學(xué)科龐大復(fù)雜的試驗(yàn)系統(tǒng)，需要配套冷卻水、供氣和供配電等多系統(tǒng)共同使用運(yùn)行試驗(yàn)，因此，風(fēng)洞試驗(yàn)還將產(chǎn)生電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以及機(jī)件的撞擊摩擦等機(jī)械性噪聲。2.3大氣污染來源。為模擬試驗(yàn)用環(huán)境條件，大氣在短時間會發(fā)生不同尺度的不規(guī)則運(yùn)動，與前述空氣動力性噪聲產(chǎn)生的原理類似，大氣將在湍流的混合作用下隨著空氣動力性流動過程逐漸分散排放氮氧化合物等大氣污染物。

3工藝設(shè)計(jì)原則

風(fēng)洞試驗(yàn)廠房在滿足科研試驗(yàn)基本需求前提下，需遵循建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣、消防、環(huán)保、衛(wèi)生和勞動安全等各專業(yè)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)，還需要考慮下列工藝設(shè)計(jì)原則。1）采用“集中型”布置原則。將風(fēng)洞試驗(yàn)平臺與其附屬配套的冷卻水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等盡量布置在同一個廠房中，如有不同試驗(yàn)平臺，可以統(tǒng)籌共用同一套附屬配套系統(tǒng)，通過閥門及開關(guān)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行工位的切換，同時，控制系統(tǒng)進(jìn)行連鎖保護(hù)，可以減少管線敷設(shè)長度、提高供氣供電供水可靠性，節(jié)約建設(shè)成本。2）從聲源角度控制噪聲原則。優(yōu)先選擇已經(jīng)過降噪隔聲設(shè)計(jì)的風(fēng)洞試驗(yàn)平臺和高壓水泵等機(jī)電設(shè)備，減少機(jī)械性噪聲；在廠房設(shè)計(jì)中，將風(fēng)洞試驗(yàn)平臺布置在隔音罩或隔音間中，試驗(yàn)平臺所在的主廠房與其他配套房間設(shè)置鋼筋混凝土墻，工作人員在輔助房間對風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行控制，最大限度地保障人員職業(yè)健康和安全。3）從傳播途徑角度控制噪聲[2]和大氣污染原則。由空氣動力學(xué)原理來看，風(fēng)洞試驗(yàn)廠房中的噪聲和大氣污染是難以從根源消除的，需要從傳播途徑入手，采用合理的降噪減排措施，如設(shè)計(jì)隔音通道、綠化帶等，延長傳播路徑，減弱噪聲傳遞。4）有組織的設(shè)置噪聲和廢氣排出路徑。由于一般最強(qiáng)的噪聲產(chǎn)生于排氣口，大量氣流突然出口，與靜止的大氣分子將發(fā)生劇烈碰撞，同時，試驗(yàn)氣體在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物廢氣也需要從排氣口導(dǎo)出，因此，有組織的設(shè)置噪聲和廢氣排出路徑非常必要。在與大氣連接的最終排氣口設(shè)置合適風(fēng)洞試驗(yàn)類型的消音器和脫銷裝置，利用物理或化學(xué)方法處理后，然后再將達(dá)到當(dāng)?shù)?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/gylw/gongyishejilunwen/201911/710948.html" target="_blank">環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)噪音波和廢氣有組織地排放到大氣中。5）采用先進(jìn)的隔音降噪材料原則。風(fēng)洞試驗(yàn)平臺及配套高壓水泵等機(jī)械性噪聲源設(shè)備應(yīng)設(shè)有隔音降噪措施，設(shè)備底部建議安裝彈簧減振器、橡膠減振墊，在廠房試驗(yàn)間墻壁和頂部鋪設(shè)玻璃棉、泡沫塑料、隔音棉、隔音板等防火隔音降噪材料，吸收噪聲，減少噪聲傳遞。

4可行性設(shè)計(jì)案例

4.1總平面布置。將電弧風(fēng)洞主廠房、整流站、設(shè)備間、消聲通道、水電氣輔助用房及配套功能用房等相關(guān)設(shè)備和設(shè)施整合到一個廠房內(nèi)，以減少廠房占地面積，便于集中采取環(huán)保治理措施和通排風(fēng)措施；廠房東側(cè)設(shè)有為冷卻水系統(tǒng)提供水源的全地下封閉構(gòu)筑物，通過工藝套管與主廠房地下設(shè)備間相連。4.2工藝平面布置。主廠房分為地上地下兩層，地上由3個電弧風(fēng)洞試驗(yàn)間組成，地下為設(shè)備間，布置給地上3個電弧風(fēng)洞試驗(yàn)平臺共用1套的水電氣配套設(shè)施及管路；主廠房西側(cè)布置整流站，與現(xiàn)有整流站并聯(lián)提供大功率直流用電；輔樓為地上2層，主要布置高低壓配電室、中控室及配套工藝用房。4.3降噪減排設(shè)計(jì)措施。降噪減排設(shè)計(jì)中，可采取以下措施：（1）廠房試驗(yàn)間外墻做法為300mm鋼筋混凝土墻+100mm巖棉+200mm隔墻+20mm抹灰（由外到內(nèi)），屋面做法為20mm憎水膨珠砂漿+7mm防水卷材+15mmDS砂漿+80mm保溫砂漿+70mm混凝土+0.2mm聚乙烯薄膜+16mm橡膠顆粒板+150mm鋼筋混凝土屋面板（由上到內(nèi)下）；（2）三類電弧風(fēng)洞試驗(yàn)均在各自設(shè)置的隔聲量不低于40dB密封隔聲艙中進(jìn)行，各艙內(nèi)設(shè)有排氣口，通向廠房北側(cè)雙層消聲通道（噪聲傳播路徑延長到2倍），出口連接消聲塔，雙層消音通道和出口消音塔內(nèi)均需安裝消聲材料；（3）試驗(yàn)高溫產(chǎn)生的氮氧化物通過消聲通道出口處布置的脫硝裝置進(jìn)行凈化處理，并通過15m高排氣筒集中排放；（4）主廠房3個風(fēng)洞試驗(yàn)間墻面及頂層設(shè)置吸聲材料，用于吸收試驗(yàn)間內(nèi)的聲能，避免噪聲在房間內(nèi)多次反射，每個試驗(yàn)間設(shè)置隔聲量不低于40dB的雙層隔聲門，用于試驗(yàn)室人員和設(shè)備的進(jìn)出，同時設(shè)備運(yùn)行時能夠隔離設(shè)備噪聲；（5）地下設(shè)備間東南角高低壓水泵安裝時設(shè)置減振基礎(chǔ)；（6）主廠房外墻、主廠房與整流站、主廠房與輔樓以及消聲通道等穿墻管線部位屬于噪聲直接暴露點(diǎn)，管道安裝后，需使管外皮與墻體之間預(yù)留至少150mm空間方形或圓形孔墻洞，待管線安裝后，再對孔洞進(jìn)行隔聲封堵、管道隔聲包扎等隔聲措施處理。4.4環(huán)境保護(hù)與勞動安全衛(wèi)生評價。該電弧風(fēng)洞試驗(yàn)廠房可行性設(shè)計(jì)遵循了國家現(xiàn)行的法律、法規(guī)和規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在工藝、建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)采用了降噪減排措施，平面布置合理，環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全和職業(yè)衛(wèi)生評價經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)評價結(jié)論均為可行。

5結(jié)論及建議

綜上所述，通過風(fēng)洞試驗(yàn)研究配套建設(shè)的風(fēng)洞試驗(yàn)廠房需要采取科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)措施，控制風(fēng)洞試驗(yàn)時產(chǎn)生的噪聲和大氣污染，期望文中總結(jié)的風(fēng)洞試驗(yàn)廠房工藝設(shè)計(jì)原則和某電弧風(fēng)洞廠房可行性設(shè)計(jì)案例能夠?yàn)槲覈蘸笸惞I(yè)廠房設(shè)計(jì)提供參考。建議風(fēng)洞試驗(yàn)廠房設(shè)置專項(xiàng)安全管理責(zé)任制，在廠房運(yùn)行使用維護(hù)時，嚴(yán)格遵照各項(xiàng)安全生產(chǎn)操作規(guī)程，配置職業(yè)病防護(hù)用品，以人為本，有效落實(shí)我國勞動生產(chǎn)法和職業(yè)病防治法等國家相關(guān)法律法規(guī)，在滿足科研生產(chǎn)的同時有效保障人員職業(yè)衛(wèi)生和安全。

【參考文獻(xiàn)】

【1】龔衛(wèi)斌.降低跨、超聲速風(fēng)洞噪聲的方法[J].氣動實(shí)驗(yàn)與測量控制,1993(12):28-33.

【2】張輝.工業(yè)廠房的隔音與降噪治理研究[J].建筑工程,2019(1):193-196.

作者:蔣娜 徐楊 韓永萬 單位:中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院