暖通空調系統噪聲控制措施探究

郭景花 朱佳

【摘要】暖通空調系統在工業及民用建筑中起著改善生產、生活環境,保護健康,提高工作效率的作用。令人厭煩的噪聲或不符合聲學要求的聲音會影響暖通空調系統的使用效果,甚至導致部分或全部系統不能正常運行。如何控制好暖通空調系統的噪聲,在系統的噪聲源和振動源上進行降噪處理,是最積極主動、有效合理的措施,也是暖通空調系統噪聲控制的努力方向之一。為此，本文就暖通空調系統噪聲控制的措施進行了探究。

【關鍵詞】暖通空調噪聲控制措施

一、前言

聲是彈性媒質傳播的機械振動和波。波是能量的傳遞形式，波有能量，所以能產生效果，聲波振動內耳的小骨頭，這些振動被轉化為微小的電子腦波，它就是我們覺察到的聲音。聲波每秒鐘振動的次數稱為聲的頻率，相當于每秒鐘經過一個給定點的聲波的數量，單位是Hz(赫茲)，人耳能聽到的聲的頻率范圍是20Hz～20KHz，低于20Hz 的聲稱為次聲，高于20KHz的聲稱為超聲。根據人體的生理構造特征，人耳對于聲音響度大小的感覺是一種主觀評價，與聲壓高低及頻率大小都有關系，也就是說，聲壓相同但頻率不同的聲聽起來是不一樣響的。人耳對于2KHz～4KHz 范圍的聲感覺最靈敏，對于低于63Hz 和高于16KHz 的聲，即使勉強聽得見，反應也很不靈敏。所以，在制定噪聲控制方案上面，主要是針對63Hz～16KHz頻率范圍的噪聲。

暖通空調系統在工業及民用建筑中起著改善生產、生活環境,保護健康,提高工作效率的作用。令人厭煩的噪聲或不符合聲學要求的聲音會影響暖通空調系統的使用效果,甚至導致部分或全部系統不能正常運行。如何控制好暖通空調系統的噪聲,在系統的噪聲源和振動源上進行降噪處理,是最積極主動、有效合理的措施,也是暖通空調系統噪聲控制的努力方向之一。影響暖通空調噪聲大小及品質的原因有很多，與裝配工藝、安裝方法、使用環境、維護保養等有關。定期清潔過濾網、蒸發器，定期檢查運動件是否缺乏潤滑油等等，是有效地降低暖通空調噪聲的很好方法。

二、暖通空調系統噪聲控制應注意的因素分析

1、鼓勵發展研發新技術、新工藝、新材料,并積極運用到實際工程中。如在條件許可的情況下大力發展低溫送風技術、推廣復合材料通風管道、新型吸聲隔聲材料(如植物纖維素等)在工程中的運用。

2、暖通空調系統噪聲控制涉及暖通空調、建筑、結構、聲學等專業,需要融合各個專業的知識進行綜合考慮和設計,各專業密切配合才能進行有效合理的控制。目前一般暖通空調設計人員不熟悉聲學專業,難于做好系統噪聲控制設計,而建筑學與聲學的專業人員往往對暖通空調專業也不太了解,也難于獨立做好空調噪聲控制設計。因此,要做好中央空調噪聲控制,需要建筑師和暖通空調工程師對噪聲控制給以足夠的重視,從建筑設計的開始階段就要考慮如何進行噪聲控制,綜合考慮聲環境與室內微氣候環境、室內空氣品質等因素進行整體設計。如果在建筑設計階段就把空調設計與噪聲控制考慮到位,往往能取得很好的效果,反之,如果在建筑設計的時候考慮欠缺而使得空調系統難以設計和布置,造成不利于噪聲控制的局面,再進行彌補性的降噪,往往困難重重。因此,建筑設計、暖通空調系統設計與噪聲控制如何互相配合,相互協作,是一個很值得我們大家和有關部門研究和注意的問題。

三、暖通空調系統噪聲控制措施建議

1、在安裝施工前,應科學地進行管道綜合排布,合理地安排施工工序,避免因各專業由于安裝空間有限而產生的管道與管道及管道與支吊架緊靠而發生碰撞的現象。金屬風管制作安裝時不應出現條縫型漏風口,以避免產生風哨現象。各種管道、電線橋架穿過機房墻體或樓板處必須做好有效的封堵處理,以防止機房內的噪聲向外擴散。另外應認真做好系統調試工作,做好管網的風量平衡,避免因風量不平衡而引起的部分分支管路因風量過大而產生噪聲的現象。

2、暖通空調系統中各種有運動部件的設備,如風機、水泵、制冷壓縮機等都會產生振動,它直接傳給基礎和連接的管件,并以彈性波傳到其他房間中去,又以噪聲的形式出現。在設備和基礎間配置彈性的材料或器件,可有效地控制震動,減少固體噪聲的傳遞。在設備和管道間采用軟連接實行隔振,以不使設備的振動傳遞給管路。水管、風管安裝時,在管道支吊架、穿墻處也應作隔振處理。常見的隔振器主要有金屬隔振器、橡膠隔振器、空氣橡膠彈簧隔振器、各種隔振墊等。風機、冷水機組的隔振,通常選用金屬彈簧隔振器。

3、對于電機的電磁噪聲及機械噪聲，可以通過提高零件加工精度，提高動平衡，采用優質軸承以及剛性較好的軸系統進行改善。當然，對于電機的電磁噪聲及機械噪聲，作為電機使用者的空調生產廠家是無法改變的，只能通過收貨單位的品質部門按標準要求進行控制把關，選擇信譽好品質優良的廠家作為供應商及合作伙伴。

4、阻性消聲用具有良好的中高頻消聲性能。按氣暢通道幾何形狀差別，可分為直管式、片式、折板式、迷宮式、蜂窩式、聲流式、障板式、彎頭式等。抗性消聲器適用于消弭中低頻噪聲或窄帶噪聲。按其作用原理差別，可分為擴張式、共振腔式和干預干與式等多種型式。阻抗復合式消聲器，有共振腔、擴張室、穿孔屏等聲學濾波器件，綜合了阻性消聲器良好的中高頻消聲特性和阻抗性消聲器較好的低頻消聲特性，因此其消聲頻帶寬，它是最常用的標準消聲器系列之一。適宜風速為6～8 米/秒，最高可到達8～12 米，可單獨使用，也可串聯使用。消聲效果：低頻10～15dB/m，中頻15～25dB/m，高頻25～30dB/m，平均阻力系數為0.4。消聲器包括一剛性殼體，其兩端分別設置一與暖通空調管路連接的進、出口法蘭，與所述剛性殼體的周向外壁相隔一間距設置有至少一圈由骨架支撐的穿孔金屬板，其特征在于：所述穿孔金屬板為超微孔板，所述超微孔板的厚度為0.3～0.5mm，孔徑≤0.3mm，開孔率＜3%。采用超微孔板制作的消聲器，孔徑細而密，比普通微孔板的聲阻大得多，而聲質量要小得多，聲阻與聲質量之比大為提高。具有不怕水、油、高溫，高效寬頻帶吸聲等特點。與金屬結構微孔板消聲器相比同流量參數情況下，設備體積小，不會產生有害的飄塵和可吸入顆粒物，是一種安全、高效、環保型的噪聲控制設備，廣泛用于各種暖通空調通風系統中。

5、選擇機房位置時應盡量不靠近空調房間,對機房本身應采取吸聲和隔聲處理,以降低機房內噪聲和隔斷向外傳播的途徑。墻、頂棚所用的吸聲材料應根據噪聲源的頻譜來選擇。風機房的噪聲以低頻為主,因此宜選用珍珠巖吸聲板、石膏穿孔板、聚酯纖維吸聲板等低頻吸聲性能強的吸聲材料。制冷機房、水泵房等噪聲頻譜較寬,應選用超細玻璃棉氈、玻璃棉板、礦渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高頻吸聲性能好的材料。機房的墻體、樓板應具有隔聲作用,機房門隔聲效果與門的隔聲能力和門縫的嚴密程度有關。通常采用內夾吸聲材料(如礦棉氈、玻璃棉氈等)的復合門,門縫采用企口擠壓式的密封措施。最有效的隔聲是采用雙道門,并在門洞內貼吸聲材料。

6、影響風輪噪聲的因素非常多，也很復雜，除了與風輪的幾何參數，如葉片數量、葉片形狀、葉片角度、成形直徑、輪轂比有關，還與風輪葉片材料柔性、轉速，以及風輪的使用環境，如蝸舌間隙、風道截面流線形狀、表面粗糙度、翅片片距、濾網目數(密度)有很大關系。對于空調設計生產廠家，通常是在風輪的空氣動力性能(流量、靜壓頭)、產品整體裝配、風輪價格、噪聲等方面獲得最佳的折中。在進行具體的產品設計時，空氣流量應在滿足冷卻要求的前提下盡可能減小，過量的冷卻意味著過量的噪聲。通過多次的匹配對比試驗，選擇高效率、低噪聲、最合適的風輪，以求在較小的功率和噪聲滿足空氣流量的要求，獲得較高效率和最高性價比。

參考文獻：

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[2]徐榮晉.暖通空調設備工程師實務手冊[M].北京:機械工業出版社,2006.