一种集控中心噪声控制方案的设计优化方法与流程

1.本发明涉及环境噪声控制与治理领域，具体涉及一种集控中心噪声控制方案的设计优化方法。


背景技术：

2.在风电平价上网政策的推动下，中国海上风电场建设发展迅猛。陆上集控中心作为海上风电场的“大脑”，远程监控着所有风电机组并管理整个风电场的运行。目前，海上风电场陆上集控中心输变电工程均采用标准化设计方案，但这些方案中很少在可研阶段就纳入环保因素。
3.根据《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》的要求，开发建设项目在可行性研究阶段均需进行环境影响评价。项目经过环境影响评价并取得环境保护行政主管部门的审批后，方可开工建设。但各设计单位在进行海上风电场陆上集控中心输变电工程设计时并未在可研阶段考虑声环境影响；而环评单位在进行环境影响评价时，一旦设计的内容不能满足环评标准要求，必须变更设计或站址布置，这样就增加了前期工作费用及时间，浪费了大量的人力、物力及精力。目前，尚未找到一种能够兼顾节约投资与满足环境影响评价的高效设计方法。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种集控中心噪声控制方案的设计优化方法，在可研阶段就考虑到声环境影响因素，避免项目在设计施工过程中出现环境影响重大调整变动，节约项目工作成本。
5.为实现上述目的，本发明提供一种集控中心噪声控制方案的设计优化方法，包括以下步骤：
6.s1、针对同一个集控中心项目，按照国家、行业相关设计标准进行设计，得到若干个不同设计方案的总平面设计图，作为典型设计图；
7.s2、获取集控中心所在位置对应声环境质量标准的声环境功能区类别；
8.s3、对于各个典型设计图进行初步整理分析，明确其中的声源和隔声屏障物，将典型设计图以dxf格式文件，等比例导入cadna/a噪声预测软件中；
9.s4、对各个典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算，计算后总结出不能达到声环境功能区要求的典型设计图，作为待优化的典型设计图，达到声环境功能区要求的典型设计图作为合格的典型设计图；
10.s5、对待优化的典型设计图进行优化设计，包括优化声源布局和增加降噪措施；然后按照与步骤s3～s4相同的方式，对优化后的典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算；重复上述操作，直至待优化的典型设计图都达到声环境功能区要求，变为合格的典型设计图；
11.s6、对合格的典型设计图分别进行投资数额的计算，筛选投资数额满足要求的典
型设计图作为入选方案。
12.进一步地，所述步骤s1中，总平面设计图由autocad软件绘制。
13.进一步地，所述步骤s2中的声环境功能区类别，是基于gb3096区分的五类声环境功能区类别。
14.进一步地，所述步骤s4中，对典型设计图的厂界环境噪声排放的预测计算，是通过噪声预测软件“cadna/a”，基于iso9613标准方法、利用windows系统为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测、评估、设计和研究。
15.进一步地，所述步骤s4中，预测计算包括：评价地面1.5m高度处和围墙上方0.5m两个高度处的噪声是否满足对应声环境功能区要求，预测时需将上述两个高度处噪声值分别计算。
16.进一步地，所述步骤s5中，对待优化的典型设计图进行优化设计包括以下措施中的一种或者多种：措施一为降低声源；措施二为增加隔声墙，优化布局
17.进一步地，所述步骤s5中，对待优化的典型设计图进行优化设计时，通过在cadna/a软件中调整隔声墙的位置、参数，模拟不同隔声效果。
18.进一步地，所述步骤s5中，在优化设计同时考虑到投资，使得达到相应声环境质量要求的同时投资最低。
19.如上所述，本发明涉及的集控中心噪声控制方案的设计优化方法，具有以下有益效果：
20.可使输变电项目在可研阶段就考虑到声环境影响因素，避免项目在设计施工过程中出现环境影响重大调整变动，实现从源头对输变电项目噪声影响的控制，可以大大加快输变电项目前期工作的进度，节约项目工作成本，具备较好的经济效益和社会效益。并且利用cadna/a软件，高效便捷地对各集控中心设计方案的厂界噪声排放进行预测，提高工作效率。
附图说明
21.图1为本发明的设计优化方法的流程示意图。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
23.须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
24.参见图1，本发明提供了一种集控中心噪声控制方案的设计优化方法，包括以下步骤：
25.s1、针对同一个海上风电场陆上的集控中心项目，按照国家、行业相关设计标准进行设计，得到若干个不同设计方案的总平面设计图，作为典型设计图。具体地，总平面设计图可由autocad软件绘制。优选地，在设计时，同时考虑到设计方案的投资造价，尽可能的降低造价。
26.s2、获取集控中心所在位置对应声环境质量标准的声环境功能区类别；根据国家或地方相关声环境功能区划，明确拟建陆上集控中心所在位置对应的声环境功能区类别以及应满足的声环境质量标准。
27.优选地，本步骤中的声环境功能区类别，是基于gb3096区分的五类声环境功能区类别，包括0类、1类、2类、3类和4类声环境功能区。其中，0类声环境功能区是指如康复疗养区等特别需要安静的区域，其昼间等效声级限值50db(a)，夜间等效声级限值40db(a)；1类声环境功能区指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域，其昼间等效声级限值55db(a)，夜间等效声级限值45db(a)；2类声环境功能区指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域，其昼间等效声级限值60b(a)，夜间等效声级限值50db(a)；3类声环境功能区指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域，其昼间等效声级限值65db(a)，夜间等效声级限值55db(a)；4类声环境功能区指交通干线两侧一定距离之内需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型，4a类声环境功能区为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域，其昼间等效声级限值70db(a)，夜间等效声级限值55db(a)，4b类声环境功能区为铁路干线两侧区域，其昼间等效声级限值70db(a)，夜间等效声级限值60db(a)。一般来说，如果项目所在位置声环境质量要求较高，建成后噪声治理的难度及费用也相对较高。
28.s3、对于各个典型设计图进行初步整理分析，明确其中的声源和隔声屏障物，将典型设计图以dxf格式文件，等比例导入cadna/a噪声预测软件中。具体地，主要噪声源包括主变压器、散热器等，隔声屏障物包括建筑物、围墙等。典型设计图为非dxf格式文件时，需要先转换为dxf格式文件，然后再作为底图等比例导入cadna/a噪声预测软件中。
29.s4、对各个典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算，计算后总结出不能达到声环境功能区要求的典型设计图，作为待优化的典型设计图，达到声环境功能区要求的典型设计图作为合格的典型设计图。
30.在本步骤中，预测计算是通过cadna/a噪声预测软件进行的，该软件是一款基于iso9613标准方法、利用windows系统为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测、评估、设计和研究。该软件在我国已取得环境保护部环境工程评估中心的认证。
31.在进行预测计算时，将步骤s3中等比例导入的底图，设置好各个声源、建筑物以及各类降噪措施的参数，此时可以辅以3d视图模式，检查设置是否正确。在设置完成后，即可直接计算任意预测点处噪声预测值。通过对不同典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测，并叠加环境背景噪声，即可整理出不能达到声环境功能区排放要求的设计方案。预测计算主要包括评价地面1.5m高度处和围墙上方0.5m两个高度处的噪声是否满足对应声环境功能区要求，预测时需将上述两个高度处噪声值分别计算。利用cadna/a软件，高效便捷地对各集控中心设计方案的厂界噪声排放进行预测。
32.s5、对待优化的典型设计图进行优化设计，包括优化声源布局和增加降噪措施；然后按照与步骤s3～s4相同的方式，对优化后的典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算；重复上述操作，直至待优化的典型设计图都达到声环境功能区要求，变为合格的典型设计图。
33.在本步骤中，待优化的典型设计图进行优化设计，可采用以下两种措施中的一种或者两种：措施一为降低声源，这是一种较为简便的处理措施，一般而言，如果增加一万的投资，可将现有的噪声源强降低1db。措施二为增加隔声墙，优化布局，这也是一种比较常见的措施，通过优化布局，隔离噪声源，达到降噪的目的，以变压器室为例，通过减少门窗面积或使用双层隔声门窗，可达到较好的隔声效果。同时，隔声墙的摆放位置距离声源越近，将声源包围的越紧密，共降噪效果越好，隔声墙的降噪效果及投资额与其面积及降噪量有关。对于某些方案，单独采取某项措施进行优化，噪声排放难以达标，需要考虑多措施结合，同时考虑到投资，按照投资额的大小，计算方案是否能满足标准要求。
34.本步骤中，优选地，优化设计图时直接在cadna/a噪声预测软件中进行，通过在cadna/a噪声预测软件中调整隔声墙的位置、参数等等，可以轻松模拟不同隔声效果，同时能够考虑到投资情况，使其达到相应声环境质量要求的同时投资最低。
35.s6、对合格的典型设计图分别进行投资数额的计算，筛选投资数额满足要求的典型设计图作为入选方案，一般要求投资数尽可能较低。
36.本发明的设计优化方法，除了可对海上风电场陆上的集控中心项目的噪声控制方案进行设计优化外，也可以应用与其他场所的集控中心项目。
37.由上可知，发明的设计优化方法，可使输变电项目在可研阶段就考虑到声环境影响因素，避免项目在设计施工过程中出现环境影响重大调整变动，实现从源头对输变电项目噪声影响的控制，可以大大加快输变电项目前期工作的进度，节约项目工作成本，具备较好的经济效益和社会效益。并且利用cadna/a软件，高效便捷地对各集控中心设计方案的厂界噪声排放进行预测，提高工作效率。
38.综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
39.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。