CN205177403U

CN205177403U - 一种降噪吸声层

Info

Publication number: CN205177403U
Application number: CN201520665381.5U
Authority: CN
Inventors: 裴春明; 张斌; 周兵; 倪园
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2025-08-31

Abstract

本实用新型提供了一种降噪吸声层，吸声层包括龙骨和吸声构件，吸声构件包括由噪声源向墙壁方向与墙壁平行设置的形状相同的发泡板1和微穿孔板组2，发泡板为发泡水泥板、发泡玻璃板、泡沫陶瓷板或泡沫铝板中的一种，降噪吸声层为长方体，发泡水泥板为前表面，墙壁构成后表面，上下左右四个侧面由龙骨和金属板构成，微穿孔板与前表面平行穿插在长方体内。侧面通过固件固定在墙壁上，固定件为螺钉和螺母。该降噪吸声层可以有效吸收变电站变压器和高压电抗器低频噪声，达到降低变电站厂界及站外敏感点的目的。

Description

一种降噪吸声层

技术领域

本实用新型涉及一种阻尼降噪层，具体讲涉及一种降噪吸声层。

背景技术

变电站是重要的电力场所，随着城市化进程的加快，土地资源日趋紧张，城市的不断扩大和城区电网改造的需求，一些变电站须建在商业区和居民区。因为噪声不但污染环境，危害人类身体健康，变压器的噪声还影响设备正常运行和变电站的占地面积的大小，因此需要降低变压器噪声。

噪声对人的危害很大，长期处于噪声影响下的人往往会出现如下症状：一是影响听力。二是影响学习工作，干扰睡眠。三是影响心血管功能和内分泌系统。这主要表现在心跳过快、心律不齐、血压过高等。四是危害中枢神经系统。人们长期处于噪声环境中会出现头痛、耳痛多梦、记忆力减退、全身乏力等症状。五是影响儿童的智力发展。有报告指出，在噪声环境下的儿童的智力比在安静环境下的儿童低20％，噪声对胎儿的成长也有影响。

变电站的主要声源设备是主变压器和风机，其噪声水平直接决定了变电站噪声的释放水平。主变的噪声主要是由主变运行时铁芯的磁致伸缩引起，风机运行也会产生附加噪声。除此以外，变压器本体振动通过底板和墙体向外辐射，引发的结构传声和二次振动也会提高站界噪声声级。变电站噪声频谱较宽，频率以低频为主，能量主要分布在50Hz工频以及100Hz、200Hz、400Hz、500Hz的倍频频段上。这类噪声波长大，衰减慢，对建筑结构的穿透能力强，是变电站降噪工程的重点治理目标。由于某些变电站进排风系统、墙体和大门设计的不合理，噪声很容易沿着通风管道、或穿透墙体和大门传播到站外。尤其对于处在噪声传播敏感点附近的居民，他们受到噪声的困扰程度往往数倍于其他位置的居民。因此，系统的变电站噪声治理工程，往往是针对噪声源、噪声传播途经和噪声敏感点而展开。

消声降噪结构根据其原理和构造的不同，大致可分为5种：阻性消声结构、抗性消声结构、微穿孔板消声结构、扩散消声结构、有源消声结构。阻性消声结构具有良好的中、高频消声性能，但低频的消声性能相对较差，且无法应用在屏障、围墙等立面环境；抗性消声结构适用于消除窄带噪声或中、低频噪声，但同样无法应用在立面环境；扩散消声结构主要应用在排气放空噪声；有源消声结构目前还处于研发阶段，在敞开环境中降噪效果不大理想。而微穿孔板消声结构对低频噪声具有较好的消声作用，与吸声材料相结合还可以提高有效频带宽度，且能在立面环境中得到应用。

吸声材料大致可分成四种：无机纤维材料(超细玻璃棉、矿棉、岩棉等)、无机纤维材料(植物纤维、木质纤维等)、泡沫材料(泡沫玻璃、泡沫陶瓷、聚氨酯泡沫等)、颗粒材料(珍珠岩、泡沫混凝土等)。不同的吸声材料吸声系数和吸声频带差别较大，选择中、低频带吸声系数较高的吸声材料，组合在消声结构内，是提高变压器消声降噪结构的关键。另外，应用在变压器和电抗器周围的吸声材料必须满足防腐、防潮、防火三个关键要求。

特高压变电站主变压器及电抗器间隔墙往往采用独立的现浇混凝土结构或框架砖粉结构，具有一定的隔声降噪效果，但变压器和电抗器噪声波长较长，绕射和透射能力强，因此隔声降噪效果并不理想。另外，混凝土和砖粉结构式防火墙的立面为刚性表面，吸声系数接近零，几乎没有吸声降噪作用，因此声影区外声传播方向上的噪声衰减较小。

实用新型内容

为克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种降噪吸声层，该降噪吸声层可以有效吸收变电站变压器和高压电抗器低频噪声，达到降低变电站厂界及站外敏感点的目的。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种降噪吸声层，吸声层包括龙骨和吸声构件，吸声构件包括设于龙骨外的由噪声源向墙壁方向与墙壁平行设置的形状相同的发泡板1和微穿孔板组2，发泡板为发泡水泥板、发泡玻璃板、泡沫陶瓷板或泡沫铝板中的一种。

降噪吸声层为长方体，发泡水泥板为前表面，墙壁构成后表面，上下左右四个侧面由龙骨和金属板构成，微穿孔板与前表面平行穿插在长方体内。侧面通过固件固定在墙壁上，固定件为螺钉和螺母。

发泡玻璃，A级不燃，“0”透水性，强度高，耐酸碱，膨胀系数与墙体接近，且其稳定性高。

优选的，微穿孔板组2为1～5层微穿孔单板叠层，每层厚度为0.5mm～2mm，相邻微穿孔单板间有40mm～80mm厚度的空气层。

优选的，微穿孔板组2的层数为2～3层，层厚度为1mm～1.5mm，相邻微穿孔单板间形成50mm～70mm厚度的空气层。

优选的，微穿孔板组2与墙壁间形成110mm～190mm厚度的空气层。

优选的，微穿孔板组2与墙壁间形成130mm～170mm厚度的空气层。

优选的，微穿孔板组2与发泡板1间形成15mm～50mm厚度的空气层。

优选的，微穿孔板组2与发泡板1间形成25mm～40mm厚度的空气层。

优选的，发泡水泥板1的厚度为20mm～60mm，容重为500～600kg/m³。

优选的，微穿孔单板的孔径为0.5～0.9mm，穿孔率为1％～2％，孔为圆柱形孔，微穿孔单板为胶合板、金属板、石膏板或亚克力板中的一种。

优选的，微穿孔单板的孔径为0.6～0.8mm，穿孔率为1.1％～1.5％。

微穿孔板通过切削工艺开有锥形孔。

相邻的锥形孔形成类似吸收尖劈的结构，噪声声波入射到锥形圆孔中，会被其斜面多次反射吸收，能够有效吸收散射的声波，吸声效率因而得到提高。相邻锥形孔形成的锥形平台，其截面从小逐渐增大，与空气特性阻抗比较匹配，类似于吸声尖劈的结构，更加有利于声能的吸收，微穿孔板上的锥形孔作为微穿孔板微穿孔部分的共振空腔，通过共振作用消耗大量声能。

微穿孔板与墙壁形成的空气层，构成微穿孔共振吸声结构。可以看作是质量和弹簧组成的共振系统。当入射声波的频率和系统共振频率一致时，穿孔板的空腔产生振动摩擦，起到吸声的作用。

微穿孔板与普通穿孔板相比，声阻与声质量之比大为提高，是良好的吸声材料。

根据微穿孔板共振峰的计算公式：

其中：f₀是共振频率，Hz；

c是声速，m/s，一般取340m/s；

P是穿孔率，即穿孔面积再总面积中占得百分比；

D是穿孔板后空气层的厚度，cm；

l_k是颈的有效长度，cm；当孔径d大于板厚t时，l_k＝t+0.8d；

当孔径内贴多孔材料时，l_k＝t+1.2d。

在相同的腔身情况下，微穿孔板吸声结构的吸收峰随着穿孔率的增大而向高频方向移动。在共振峰也就是吸收系数最大的频率不变的情况下，穿孔率变大，则腔深需要同比变大。而变电站内设备布置紧凑，则要求吸声结构的厚度不能太大。

由于采用了上述技术方案，与最接近的现有技术比，本实用新型的有益效果包括：

1.本实用新型的降噪吸声层，层次分明、兼顾高低频噪声的吸声结构，多层微穿孔板，不同单板选择不同的穿孔率，实现针对不同频率的噪声。

2.本实用新型的降噪吸声层，双组分结构形成的温度梯度保证良好的散热性。

3.本实用新型的降噪吸声层的微穿孔板与墙面的共振空腔，针对剩余声能量的主要频段，通过共振作用优化吸声效果，吸声原理耦合了双组分阻性吸声与双层共振吸声的作用，对噪声全频段的吸收效果都很理想，多层形成的复合体系综合了低频吸声系数高和吸声频带宽的优点，全面提高了降噪吸声层对噪声的吸声性能。

4.本实用新型中的降噪吸声层可以通过调整双组分发泡水泥板的厚度，微穿孔板的个数，微穿孔板的厚度，穿孔率，微穿孔板与墙面的距离，板之间的距离，可以有效调整其吸声频带，可应用在其它需要针对频带吸声的情况下。

5.本实用新型中的降噪吸声层绿色环保，服役性好，所采用的吸声板为水泥发泡板和金属板等，阻燃，散热性好，不会像岩棉那样产生粉尘，而且耐潮性、耐腐蚀性和耐久性优良，室外服役时也有很长的使用寿命。

6.本实用新型中的降噪吸声层结构简单，制作简单，成本低廉。

7.本实用新型中的降噪吸声层容易安装和拆卸。

附图说明

图1是降噪吸声层截面图；

图2是实施例1吸声性能曲线；

图3是实施例2吸声性能曲线；

图4是实施例3吸声性能曲线；

图5是实施例4吸声性能曲线；

其中，1-发泡水泥板1，2-微穿孔板组，3-墙壁。

具体实施方式

下面结合实例对本实用新型进行详细的说明。

一种降噪吸声层，吸声层包括龙骨和吸声构件，吸声构件包括由噪声源向墙壁方向与墙壁平行设置的形状相同的发泡板1和微穿孔板组2。

降噪吸声层为长方体，发泡水泥板1为前表面，墙壁3构成后表面，上下左右四个侧面由龙骨和金属板构成，微穿孔板2与前表面平行穿插在长方体内。侧面通过固件固定在墙壁上，固定件为螺钉和螺母。

实施例1～9列于下表，其中的整体结构如上述描述，列出实施例中结构参数的具体数值：

如图1和图2，实施例1和实施例2在所有测量频率的吸声系数均在0.5以上，在700Hz以下的频率范围里，吸声系数均在0.7以上。实施例1和实施例2在低频段的吸声性能较好。

如图3和图4，实施例3和实施例4在100Hz至500Hz之间，吸声系数均在0.8以上。

实施例9在100Hz处吸声系数达0.85，在100Hz至200Hz之间，吸声系数出现极大值，在整个测量频段范围内，吸声系数均在0.6以上，且出现多个极大值。

测量上述实施例在100-400Hz频率范围内的吸声系数，吸声系数≥0.8，且在100Hz附近吸声系数≥0.7。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种降噪吸声层，所述吸声层包括龙骨和吸声构件，其特征在于：所述吸声构件包括由噪声源向墙壁方向与墙壁平行设置的形状相同的发泡板(1)和微穿孔板组(2)，所述发泡板为发泡水泥板、发泡玻璃板、泡沫陶瓷板或泡沫铝板中的一种，所述降噪吸声层为长方体，发泡水泥板为前表面，墙壁构成后表面，上下左右四个侧面由龙骨和金属板构成，微穿孔板与前表面平行穿插在长方体内，侧面通过固件固定在墙壁上，固定件为螺钉和螺母。

2.如权利要求1所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)为1～5层微穿孔单板叠层，每层厚度为0.5mm～2mm，相邻微穿孔单板间有40mm～80mm厚度的空气层。

3.如权利要求2所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)的层数为2～3层，所述层厚度为1mm～1.5mm，相邻微穿孔单板间形成50mm～70mm厚度的空气层。

4.如权利要求1所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)与墙壁间形成110mm～190mm厚度的空气层。

5.如权利要求4所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)与墙壁间形成130mm～170mm厚度的空气层。

6.如权利要求1所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)与发泡板(1)间形成15mm～50mm厚度的空气层。

7.如权利要求6所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔板组(2)与发泡板(1)间形成25mm～40mm厚度的空气层。

8.如权利要求1所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述发泡水泥板(1)的厚度为20mm～60mm，容重为500～600kg/m³。

9.如权利要求2所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔单板的孔径为0.5～0.9mm，穿孔率为1％～2％，所述孔为圆柱形孔，微穿孔单板为胶合板、金属板、石膏板或亚克力板中的一种。

10.如权利要求9所述的一种降噪吸声层，其特征在于：所述微穿孔单板的孔径为0.6～0.8mm，穿孔率为1.1％～1.5％。