嗡嗡作響的電廠

如何大幅降低電廠和變電站產(chǎn)生的噪聲？西門子發(fā)電與天然氣集團(tuán)聲學(xué)部門的一支團(tuán)隊(duì)為降低噪聲和振動進(jìn)行了專門的模擬和優(yōu)化。

很少人會對微風(fēng)輕撫樹葉的沙沙聲感到不悅，但如果電廠在其周圍發(fā)出相同強(qiáng)度的聲響（約35分貝），人們將做出截然不同的反應(yīng)。有鑒于此，西門子發(fā)電與天然氣集團(tuán)的一支聲學(xué)專家團(tuán)隊(duì)正在利用模擬技術(shù)將電廠環(huán)境噪聲降至低。

模擬技術(shù)可以在動工建造電廠之前，通過對電廠噪聲源的調(diào)整和測試，盡可能降低電廠實(shí)際噪聲值。只有在所有指標(biāo)都達(dá)到后，施工才會開始。這支聲學(xué)家團(tuán)隊(duì)成立于1987年，已成功幫助許多電廠大幅降低噪音。

請安靜。Holger Ennes（站立）與聲學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在討論模擬工作。

噪聲云

這支聲學(xué)家團(tuán)隊(duì)的工作地點(diǎn)位于德國埃爾蘭根，他們不僅能優(yōu)化電廠的噪聲水平，處理變電站噪音也不在話下。專家們用三維模型呈現(xiàn)了大小相當(dāng)于4個(gè)足球場的電力設(shè)施并對每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的研究。噪聲用彩色云狀物表現(xiàn)。聲學(xué)家團(tuán)隊(duì)首先研究了變電站大廳等建筑物內(nèi)部的噪聲分布，不放過任何一個(gè)能想到的參數(shù)。同時(shí)，為了使噪聲模擬達(dá)到更好的效果，他們還需要了解變電站場址、建筑材料類型以及建筑物的形狀和大小等信息。接下來，他們將借助聲學(xué)軟件和比較測量數(shù)據(jù)來確定變電站大廳內(nèi)部的噪聲水平。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，他們就可以進(jìn)行模擬并確定控制噪聲的措施。

阻隔噪聲

當(dāng)聲學(xué)家團(tuán)隊(duì)計(jì)算出建筑物內(nèi)部的噪聲水平后，他們將模擬建筑物外部的聲音傳播環(huán)境。Holger Ennes這樣描述顯示器上的3D模型：“那里有一棵樹，這里有一些灌木叢，還有一條小徑、一幢房屋、一條街道、一座橋，模擬將呈現(xiàn)出電力設(shè)施建成后周邊的所有細(xì)節(jié)。我們還要考慮該地區(qū)的風(fēng)力風(fēng)向特點(diǎn)、空氣吸收能力、土壤吸收能力，溫度以及阻礙聲音傳播的障礙物等變量。”

開關(guān)變電站周圍的聲音傳播情況模擬圖

隨后，專家團(tuán)隊(duì)會將所得到的聲音傳播數(shù)據(jù)與法定噪聲限值及客戶要求作對比。如果計(jì)算值超出這些限值或還有可能進(jìn)一步降低噪聲水平，Ennes及團(tuán)隊(duì)將給出調(diào)整電力設(shè)施布局的建議以進(jìn)一步降低噪聲水平。有時(shí)，調(diào)整措施可能涉及到加厚外墻或設(shè)置隔音屏障。在有些情況下，專家也可能建議封閉戶外設(shè)備，例如為變壓器或泵加裝隔音罩。

Ennes興奮地說：“我們團(tuán)隊(duì)不僅研究如何控制陸地上的電廠和變電站的噪聲，同時(shí)也研究北海上變電站的噪聲控制措施。在建造海上風(fēng)電場時(shí)，需要將鋼樁固定在海床上，而施工產(chǎn)生的噪聲會在水中快速傳播，速度是空氣傳播的4倍，但這些噪聲不能超過規(guī)定限值。”過大的噪聲會對海洋哺乳動物造成傷害。因此，在這種情境下也需要由專家制定并實(shí)施降噪方案。