论文部分内容阅读
摘 要：在高层建筑中，配变电用房的噪声多大影响着人们的生活，距离配变电房较近的居民长期生活在噪音下，出现情绪焦虑等现象。长期以往，配变电用房的噪音对附近的居民精神状态和健康造成一定的影响。因此，需要采取措施降低噪音的影响。本篇文章探讨了高层建筑中配变电用房的防噪设计。
关键词：高层建筑；配变电；噪音；防噪设计
根据有关规定，配变电的设置要与建筑的位置、建筑的密集程度以及电力的负荷有关。在高层建筑中，配变电要设置在建筑的室内，方便居民用电。近些年，我国高层的建筑物逐渐增多，而高层建筑的配变电用房一般选择在建筑的地下室或者建筑的底层。配变电在运行中会产生噪音，如果配变电的位置设置不合理会影响附近居民生活。相关的调查显示，我国高层的配变电噪音影响问题严重，因此要针对噪音问题提出合理的解决方法。
1 配变电的噪声问题
根据调查表明，我国高层建筑中配变电噪声过大的原因主要有两个，一个是配变电设备中的变压器本体噪声问题，另外一个就是配变电设备的传声问题。
1.1 变压器噪声
影响变压器噪声的因素有很多，具体来说，变压器的噪声来源是变压器在正常运行中产生的噪音，此外还有在非运行状态下的噪声。变压器在正常运行中的噪声产生主要是变压器中的铁心油箱等组成部分在振动中产生的噪音。而非正常运行产生的噪音主要是，变压器在运行中出现故障，变压器的电压不稳、螺杆出现松动等导致变压器在工作中出现问题，不能正常的运行，并且产生大量的噪音。与高层建筑中其他的声压相比，变压器中的声压等级不高。如果一台干式的变压器，电压等级是10kV，那么这台变压器的容量为800kVA，在规定的范围内，这台变压器的升功率要在72dB之内，经过试验，在高层室内安装的变压器在运行中，变压器的噪音大，并且噪音中低频的噪音最大，而低频噪音的影响和干扰力度都超过高频噪音。
1.2 配变电间变压器噪声传播途径
高层配变电变压器的噪音是通过两种方式进行传播，第一种传播方式是结构传播，当高层建筑的变压器设置在地面上，变压器与地面直接接触，当变压器在运行时产生的振动时，地面也随着振动，而变压器噪音可以利用地面振动把噪音传出去。第二种传播方式是空气传播。变压器在运行中产生的噪音通过空气可以传播到配变电用房的墙壁上，使墙壁发生振动，当墙壁在振动时，与墙壁相连接的其他建筑构件也随之振动，而变压器在运行时产生的噪音就通过振动传播出去。除了传播到建筑墙壁的噪音外，还有一部分的噪音通过空气传播到配变电的门窗上，再由配变电的门窗衍射到其他建筑的门窗，然后一个接着一个的传播，使变压器的噪音传播出去。由于我国大多数的高层建筑的配变电用房都设置在建筑的底层或者地下室，所以配变电噪音通过空气传播的可能性小，而传播噪音中，结构传播占据主要地位，因此，在控制变压器噪音时关键在于控制结构传播。虽然空气传播噪音以及衍射传播噪音的可能性小，但是在控制噪音中，也不能忽视空气以及衍射传播。
2 配变电间噪声控制
有关的规定表明，生活中产生的噪音排放源要在建筑物内，而噪声通过建筑物的结构，由室内传向室外。而建筑物的等效更要控制在规定的范围之内。因此，在控制噪音时要在按照相关的规范，使声音符合等级，以免造成更多的噪音，给周围的居民带来不好的影响。在控制噪音中，防噪的方案要合理，优化变压器结构，减少变压器的振动频率，从而减少噪音。在高层建筑中配变电用房也要有噪音预警系统，当配变电的房间噪音过大的时候，预警机制要发出信息进行提醒，相关的工作人员在接到信息后，及时调节变压器，以免产生更多的噪音。
3 配变电间防噪设计方法
3.1 配变电间选址与建筑设计
建筑内配变电间中变压器噪声，结构声传播是噪声干扰的主要问题。结构声传播的载体为连续的刚性物体，如建筑楼板、墙体、梁等，因此配变电间与噪声敏感房间的相对位置对噪声传递的影响较大。配电间与敏感房间有连续的建筑结构连接则影响较大，并且越接近影响越大。目前多数一般高层建筑的配变电间大多设计在地下层中，具体位置多为建筑设计师根据一般平面功能而定，其中不乏配变电间位于敏感房间的正下方以及类似的情况，建筑设计规划时，配电间可布置在上面无高层主体建筑的地下区域，这样避免了竖向结的直接连接，避免变压器室直接与敏感房间毗邻，若无法避免则需进行减振设计。
3.2 配变电间建筑结构设计
变压器与配电间楼地面直接接触，地面结构厚度、刚度，整体结构设计都会影响到结构声的传递。可在结构设计中考虑结构减振设计，抑制结构振动的程度已达到降噪的作用。
3.3 隔振措施
当变配电间的选址、建筑结构设计等不能满足噪声控制的要求时，应在变压器安装前进行隔振设计，即改变振源与结构层的刚性连接，如变压器下面安装隔振器。隔振设计中应充分考虑变压器的扰动频率、变压器自重以及环境要求等因素，选用适当的减振装置，确定合理的安装方式与安装位置。另外，变压器与高压配电柜通过并排母线连接，且一般为刚性连接，导致部分变压器振动能量通过母排、高压柜传递给地面引起一定结构振动，必要时母排可采用软连接方式连接。
3.4 隔声降噪，吸声降噪
虽然对于大多数室内变压器噪声来说，结构声传播是噪声干扰的主要问题，但也不能忽视空气声传声的干扰，因此配电间墙体与楼板的隔声设计也不容忽视，特别是配电间门窗面积较大时。配变电间隔墙应有足够的隔聲量。必要时可采用室内吸声降噪，外窗消声设计来减少配变电间的漏声问题。配电间变压器噪声吸声降噪设计要充分考虑变压器噪声的频率特性，在选择吸声材料时，宜选择在100～800赫兹中低频范围吸声性能较高的材料与结构，才能有效地吸收变压器噪声起到降噪作用，如穿孔板吸声吊顶。
结束语
综上所述，高层建筑中的配变电用房产生的噪音不利于人的身体健康，对人的精神状态也是一种损害，因此，要采取措施解决噪音的问题。高层配变电的噪音来源主要是变压器产生的噪音，变压器的噪音通过振动传播到建筑结构中，给居民的生活造成影响，因此，在控制噪音中，要调节变压器。除此之外，高层建筑的配变电用房在选择位置以及吸声材料上都要做好控制。防噪的工作艰巨且持久，工作人员要做好准备，制定好防噪方案，降低噪音，为居民营造良好的生活环境。
参考文献
[1]毛万红，沈履刚，徐立，尉峻崎.户外箱式配电变压器自然通风式隔声罩设计研究[J].噪声与振动控制，2010（3）.
[2]王歆，易均.建筑环境的噪声控制办法探讨[J].硅谷，2014（24）.
[3]朱雪莹，张洪丹.浅析建筑节能与建筑噪声控制在建筑设计中的运用[J].黑龙江科技信息，2014（30）.
[4]郑德龙.浅谈变压器噪声及降低噪声的措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（11）.
[5]储晓雷，王汉猷，徐海东.变压器噪声留下的教训[J].建筑工人，2015（7）.
关键词：高层建筑；配变电；噪音；防噪设计
根据有关规定，配变电的设置要与建筑的位置、建筑的密集程度以及电力的负荷有关。在高层建筑中，配变电要设置在建筑的室内，方便居民用电。近些年，我国高层的建筑物逐渐增多，而高层建筑的配变电用房一般选择在建筑的地下室或者建筑的底层。配变电在运行中会产生噪音，如果配变电的位置设置不合理会影响附近居民生活。相关的调查显示，我国高层的配变电噪音影响问题严重，因此要针对噪音问题提出合理的解决方法。
1 配变电的噪声问题
根据调查表明，我国高层建筑中配变电噪声过大的原因主要有两个，一个是配变电设备中的变压器本体噪声问题，另外一个就是配变电设备的传声问题。
1.1 变压器噪声
影响变压器噪声的因素有很多，具体来说，变压器的噪声来源是变压器在正常运行中产生的噪音，此外还有在非运行状态下的噪声。变压器在正常运行中的噪声产生主要是变压器中的铁心油箱等组成部分在振动中产生的噪音。而非正常运行产生的噪音主要是，变压器在运行中出现故障，变压器的电压不稳、螺杆出现松动等导致变压器在工作中出现问题，不能正常的运行，并且产生大量的噪音。与高层建筑中其他的声压相比，变压器中的声压等级不高。如果一台干式的变压器，电压等级是10kV，那么这台变压器的容量为800kVA，在规定的范围内，这台变压器的升功率要在72dB之内，经过试验，在高层室内安装的变压器在运行中，变压器的噪音大，并且噪音中低频的噪音最大，而低频噪音的影响和干扰力度都超过高频噪音。
1.2 配变电间变压器噪声传播途径
高层配变电变压器的噪音是通过两种方式进行传播，第一种传播方式是结构传播，当高层建筑的变压器设置在地面上，变压器与地面直接接触，当变压器在运行时产生的振动时，地面也随着振动，而变压器噪音可以利用地面振动把噪音传出去。第二种传播方式是空气传播。变压器在运行中产生的噪音通过空气可以传播到配变电用房的墙壁上，使墙壁发生振动，当墙壁在振动时，与墙壁相连接的其他建筑构件也随之振动，而变压器在运行时产生的噪音就通过振动传播出去。除了传播到建筑墙壁的噪音外，还有一部分的噪音通过空气传播到配变电的门窗上，再由配变电的门窗衍射到其他建筑的门窗，然后一个接着一个的传播，使变压器的噪音传播出去。由于我国大多数的高层建筑的配变电用房都设置在建筑的底层或者地下室，所以配变电噪音通过空气传播的可能性小，而传播噪音中，结构传播占据主要地位，因此，在控制变压器噪音时关键在于控制结构传播。虽然空气传播噪音以及衍射传播噪音的可能性小，但是在控制噪音中，也不能忽视空气以及衍射传播。
2 配变电间噪声控制
有关的规定表明，生活中产生的噪音排放源要在建筑物内，而噪声通过建筑物的结构，由室内传向室外。而建筑物的等效更要控制在规定的范围之内。因此，在控制噪音时要在按照相关的规范，使声音符合等级，以免造成更多的噪音，给周围的居民带来不好的影响。在控制噪音中，防噪的方案要合理，优化变压器结构，减少变压器的振动频率，从而减少噪音。在高层建筑中配变电用房也要有噪音预警系统，当配变电的房间噪音过大的时候，预警机制要发出信息进行提醒，相关的工作人员在接到信息后，及时调节变压器，以免产生更多的噪音。
3 配变电间防噪设计方法
3.1 配变电间选址与建筑设计
建筑内配变电间中变压器噪声，结构声传播是噪声干扰的主要问题。结构声传播的载体为连续的刚性物体，如建筑楼板、墙体、梁等，因此配变电间与噪声敏感房间的相对位置对噪声传递的影响较大。配电间与敏感房间有连续的建筑结构连接则影响较大，并且越接近影响越大。目前多数一般高层建筑的配变电间大多设计在地下层中，具体位置多为建筑设计师根据一般平面功能而定，其中不乏配变电间位于敏感房间的正下方以及类似的情况，建筑设计规划时，配电间可布置在上面无高层主体建筑的地下区域，这样避免了竖向结的直接连接，避免变压器室直接与敏感房间毗邻，若无法避免则需进行减振设计。
3.2 配变电间建筑结构设计
变压器与配电间楼地面直接接触，地面结构厚度、刚度，整体结构设计都会影响到结构声的传递。可在结构设计中考虑结构减振设计，抑制结构振动的程度已达到降噪的作用。
3.3 隔振措施
当变配电间的选址、建筑结构设计等不能满足噪声控制的要求时，应在变压器安装前进行隔振设计，即改变振源与结构层的刚性连接，如变压器下面安装隔振器。隔振设计中应充分考虑变压器的扰动频率、变压器自重以及环境要求等因素，选用适当的减振装置，确定合理的安装方式与安装位置。另外，变压器与高压配电柜通过并排母线连接，且一般为刚性连接，导致部分变压器振动能量通过母排、高压柜传递给地面引起一定结构振动，必要时母排可采用软连接方式连接。
3.4 隔声降噪，吸声降噪
虽然对于大多数室内变压器噪声来说，结构声传播是噪声干扰的主要问题，但也不能忽视空气声传声的干扰，因此配电间墙体与楼板的隔声设计也不容忽视，特别是配电间门窗面积较大时。配变电间隔墙应有足够的隔聲量。必要时可采用室内吸声降噪，外窗消声设计来减少配变电间的漏声问题。配电间变压器噪声吸声降噪设计要充分考虑变压器噪声的频率特性，在选择吸声材料时，宜选择在100～800赫兹中低频范围吸声性能较高的材料与结构，才能有效地吸收变压器噪声起到降噪作用，如穿孔板吸声吊顶。
结束语
综上所述，高层建筑中的配变电用房产生的噪音不利于人的身体健康，对人的精神状态也是一种损害，因此，要采取措施解决噪音的问题。高层配变电的噪音来源主要是变压器产生的噪音，变压器的噪音通过振动传播到建筑结构中，给居民的生活造成影响，因此，在控制噪音中，要调节变压器。除此之外，高层建筑的配变电用房在选择位置以及吸声材料上都要做好控制。防噪的工作艰巨且持久，工作人员要做好准备，制定好防噪方案，降低噪音，为居民营造良好的生活环境。
参考文献
[1]毛万红，沈履刚，徐立，尉峻崎.户外箱式配电变压器自然通风式隔声罩设计研究[J].噪声与振动控制，2010（3）.
[2]王歆，易均.建筑环境的噪声控制办法探讨[J].硅谷，2014（24）.
[3]朱雪莹，张洪丹.浅析建筑节能与建筑噪声控制在建筑设计中的运用[J].黑龙江科技信息，2014（30）.
[4]郑德龙.浅谈变压器噪声及降低噪声的措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（11）.
[5]储晓雷，王汉猷，徐海东.变压器噪声留下的教训[J].建筑工人，2015（7）.