風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的低頻噪聲分析與降噪措施研究項目摘要

近年來我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電機組的噪聲污染逐步顯現(xiàn)，盡管現(xiàn)場測量噪聲并未超過國家的相關(guān)噪聲標(biāo)準(zhǔn)范圍，但居民對風(fēng)電噪聲的投訴越來越多，風(fēng)電場附近鳥類也明顯減少，噪聲問題甚至影響了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為此，迫切需要研究風(fēng)電噪聲，減少噪聲污染，使風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。 經(jīng)分析，風(fēng)電噪聲主要為低頻成份，低頻噪聲對人的聽覺影響不大，卻引起其它感官的不適。而現(xiàn)行噪聲標(biāo)準(zhǔn)所采用的A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)聲級，反映了人耳對不同頻率噪聲的綜合感覺程度，它對低頻段進行了大幅衰減，故風(fēng)電噪聲不應(yīng)采用A聲級來評價。 本項目先研究不同頻段噪聲對人的影響，再通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場測量，分析風(fēng)電機組的低頻噪聲源；研究風(fēng)電機組內(nèi)部結(jié)構(gòu)與機械噪聲之間的聯(lián)系；揭示風(fēng)力發(fā)電葉片的氣動噪聲與葉片、風(fēng)力及地形的關(guān)系；分析降低機械噪聲和氣動噪聲的途徑；對風(fēng)力發(fā)電裝備進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有效降低風(fēng)電場的低頻噪聲，并提出針對風(fēng)機低頻噪聲的環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)和測量方法。

近年來我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電機組的噪聲污染逐步顯現(xiàn)，盡管現(xiàn)場測量噪聲并未超過國家的相關(guān)噪聲標(biāo)準(zhǔn)范圍，但居民對風(fēng)電噪聲的投訴越來越多，風(fēng)電場附近鳥類也明顯減少，噪聲問題甚至影響了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為此，迫切需要研究風(fēng)電噪聲，減少噪聲污染，保持風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。 經(jīng)分析，風(fēng)電噪聲主要為低頻成份，低頻噪聲對人的聽覺影響不大，卻引起其它感官的不適。而現(xiàn)行噪聲標(biāo)準(zhǔn)所采用的A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)聲級，反映了人耳對不同頻率噪聲的綜合感覺程度，它對低頻段進行了大幅衰減，故風(fēng)電噪聲不應(yīng)采用A聲級來評價。 通過研究認(rèn)為：1）利用流體分析軟件FLUNT精確模擬1.5MW風(fēng)力機流場，表明設(shè)計風(fēng)力機葉片在額定工況下已基本達(dá)到設(shè)計功率要求，葉片周圍也沒出現(xiàn)大面積失速現(xiàn)象。2）通過模擬對稱機翼NACA0018的渦流噪聲，分析機翼周圍靜壓、動壓、流速、渦流和聲場特點，驗證了采用LES和聲類比相結(jié)合的方法計算翼型渦流噪聲可靠性。3）在截面相對來流的攻角不是很大的情況下，風(fēng)力機葉片氣動噪聲的主要聲源部位分布在葉片尾緣和尾流中。4）沿葉片徑向，聲壓級迅速增大，相對來流的大小對于氣動噪聲的影響比攻角小幅度變化要明顯。相對來流的大小很大程度上取決于葉片旋轉(zhuǎn)速度。5）聲能量主要集中在低頻，降低風(fēng)力機葉片氣動噪聲的一個主要方向是降低其低頻噪聲。6）通過分析實測的風(fēng)力機噪聲信號，表明傳統(tǒng)的A計權(quán)將人為損耗低頻信息，僅憑A計權(quán)后的聲壓級作為評價風(fēng)力機噪聲的唯一指標(biāo)是不合理的。 發(fā)表期刊論文11篇、會議論文4篇。其中EI收錄4篇、ISTP收錄2篇。獲發(fā)明專利6項。培養(yǎng)碩士研究生3人。通過本項目研究，分析風(fēng)電機組引起的低頻噪聲對人產(chǎn)生不適的影響關(guān)系，掌握風(fēng)電機組機械噪聲和氣動噪聲的特性，分析風(fēng)電機組機械噪聲和氣動噪聲的影響因素，揭示風(fēng)電機組噪聲強度與其影響因素之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律，提出減少噪聲影響的有效方法與措施。

低頻噪聲對人體健康有很大的危害，長期受低頻噪聲輻射的人容易產(chǎn)生失眠、頭痛、耳鳴、胸悶、腹部壓迫感等心理和生理癥狀，隨著城市車流量增加等生活環(huán)境改變,低頻噪聲被稱之為潛在殺手。本項目以建立橋梁低頻噪聲輻射機理和評估方法為目的，在實測基礎(chǔ)上對城市橋梁中廣泛采用的預(yù)應(yīng)力混凝土扁平箱梁橋振動輻射低頻噪聲提出理論算法。通過考慮高頻域橋面板振動和路面行車條件影響的聲源振動響應(yīng)計算,模擬車輛通過時結(jié)構(gòu)振動輻射的噪聲音響功率。根據(jù)空氣波傳播原理分析橋梁周圍低頻噪聲聲壓分布規(guī)律和探討降低噪聲的設(shè)計方法。本項目研究特色是將結(jié)構(gòu)動力學(xué)與噪聲問題結(jié)合起來,建立橋梁振動環(huán)境影響評估方法。通過本研究預(yù)期在以下三方面有所創(chuàng)新：1）了解高架橋低頻噪聲輻射狀況和機理；2)建立按板殼結(jié)構(gòu)分析車橋耦合振動的實用算法；3）對車輛在不平整路面行駛提出考慮車輪半徑影響的數(shù)值模擬方法，可為橋頭跳車等技術(shù)難題提供一種計算理論。 2100433B

電梯噪聲污染不同于一般的噪聲狀況，屬于低頻噪聲污染，伴隨輕微振動污染。主要傳播途徑為固體傳聲，而一般的噪聲是空氣作為傳聲媒質(zhì)。鋼筋混凝土板屬于高密度的物質(zhì)，低頻聲在里傳播，速度快、衰減低，針對上述的特征，采取以下治理措施。

1、原有的電梯主機，配電柜的基礎(chǔ)與大樓鋼筋混凝土剛性連接，成為電梯噪聲主要傳播“聲橋”。原基礎(chǔ)改造為復(fù)合寬頻K值（頸度系數(shù)）減振降噪基礎(chǔ)，以隔斷低頻噪聲的傳播途徑。

2、配電柜電磁輻射噪聲也是強污染源之一，對配電柜基礎(chǔ)采用最低激發(fā)頻率為1HZ的復(fù)合基礎(chǔ)；所進出電線作軟接觸處理，斷開大樓與樓板剛性連接而形成“聲橋”，從根源處斷絕電磁低頻噪聲。

3、如有轎廂及對重塊主導(dǎo)軌磨擦傳遞至井道結(jié)構(gòu)引起的噪聲問題，使用電梯導(dǎo)軌減振降噪裝置，降低這類井道結(jié)構(gòu)性傳聲。

針對電梯噪聲與振動產(chǎn)生機理和改造難點及維護便捷性分析，采用一整套經(jīng)濟有效的阻尼彈簧復(fù)合減震裝置及獨特的低頻隔聲降噪組合，確保治理后排除本底噪聲，改造后住戶內(nèi)聲環(huán)境達(dá)到國家規(guī)定的最新標(biāo)準(zhǔn)，并通過當(dāng)?shù)貐^(qū)域特種設(shè)備檢驗所檢測及維保部門年檢。居民可以到中國疾控中心環(huán)境所申請做出“污染”評價鑒定。拿到報告后，可以與房產(chǎn)開發(fā)商或物業(yè)公司進行商議解決，除了投訴，運用法律，同樣可以悍衛(wèi)住戶利益。漢克斯噪聲治理建議，從根本上真正解決電梯低頻共振噪聲污染問題，從建筑設(shè)計上針對電梯聲源所在及電梯低頻共振噪聲考慮到針對性的減振隔離才是最根本、最科學(xué)的解決之道。2100433B