水源熱泵機(jī)房的電機(jī)噪聲聲源分析及治理

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中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008-925X（2012）11-0122-01

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摘 要 結(jié)合本單位中央空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)降噪工程的實(shí)際案例，對(duì)水源熱泵機(jī)組產(chǎn)生噪聲的機(jī)制及噪聲治理方法進(jìn)行分析，介紹在中央空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)多噪聲源、噪聲頻帶范圍較寬的情況下對(duì)噪聲的綜合治理。

關(guān)鍵詞 水源熱泵； 中央空調(diào)機(jī)房； 噪聲

水源熱泵機(jī)組在現(xiàn)代新型民用建筑中被廣泛應(yīng)用，但是在水源熱泵節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的背后，其產(chǎn)生的噪聲污染也不容忽視。水源熱泵機(jī)組噪聲級(jí)一般在70～90dB（A）左右，大大超過(guò)人體健康生活所能承受的范圍。因此，減噪具有很現(xiàn)實(shí)的意義。

1水源熱泵機(jī)房的聲場(chǎng)分機(jī)

測(cè)點(diǎn)分布如圖1所示，采用丹麥BK2238mediator噪聲頻譜分析儀和DASP數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理系統(tǒng)。由于背景噪聲會(huì)對(duì)實(shí)際測(cè)量噪聲級(jí)產(chǎn)生影響，應(yīng)從測(cè)得的總噪聲中減去，因而在測(cè)量之前應(yīng)對(duì)背景噪聲單獨(dú)進(jìn)行檢測(cè)，并與所要測(cè)量的聲源噪聲作比較。如果二者大于10dB（A），則背景噪聲對(duì)噪聲源的影響可忽略；如果聲級(jí)差小于3 dB（A），則被測(cè)聲源的噪聲低于背景噪聲，修正的聲級(jí)僅能作為近似的測(cè)量值。如果出現(xiàn)這類情形，測(cè)量應(yīng)安排在較為安靜的環(huán)境中重做。通過(guò)對(duì)背景噪聲的科學(xué)修正。在此條件下，測(cè)量的結(jié)果如表1所示。

從表2可以看出，壓縮機(jī)組的單臺(tái)最大噪聲值達(dá)93.2 dB（測(cè)點(diǎn)5）。該點(diǎn)是水源熱泵機(jī)組和水泵噪聲的交匯處，這說(shuō)明水源熱泵機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲來(lái)源主要是3臺(tái)壓縮機(jī)及與其配套的循環(huán)泵工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和一些空氣動(dòng)力性噪聲。如果3臺(tái)機(jī)組以及泵全部正常運(yùn)行，噪聲值會(huì)大大升高：機(jī)組工作時(shí)部件之間的摩擦力、撞擊力及非平衡力，都造成部件與殼體產(chǎn)生振動(dòng)而輻射噪聲，還有水泵流體在管道內(nèi)與管道撞擊產(chǎn)生的噪聲在機(jī)房?jī)?nèi)產(chǎn)生的混響。

由數(shù)據(jù)分析可知，空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲有以下特點(diǎn)：

1.1 機(jī)房?jī)?nèi)噪聲的倍頻帶聲壓級(jí)集中在60～80 dB，噪聲源較多，噪聲頻帶的范圍非常寬。噪聲頻率成分分布比較復(fù)雜，各頻帶的噪聲值比較平均。并且由于機(jī)房是地下室，空間較封閉，且墻壁沒(méi)有經(jīng)過(guò)聲學(xué)處理，一次聲源產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)多次反射形成的混響使得機(jī)房?jī)?nèi)噪聲加劇。

1.2 3臺(tái)壓縮機(jī)組同時(shí)工作時(shí)產(chǎn)生的共振效應(yīng)，產(chǎn)生聲波的疊加也是使噪聲聲級(jí)變大的誘因之一。

1.3 機(jī)械振動(dòng)在傳播途徑上的聲音傳遞，使得噪聲通過(guò)地面、墻面、天花板傳至地面圍護(hù)結(jié)構(gòu)，造成對(duì)周圍的噪聲干擾。

2 噪聲治理方案

要徹底消除噪聲，從聲源上根治噪聲是比較困難的。因此應(yīng)針對(duì)噪聲傳播途徑采取適當(dāng)措施，采用主要包括吸聲、隔聲、消聲、隔振等手段來(lái)隔斷聲源的傳播途徑。

2.1懸吊吸聲體：

為了縮短和調(diào)整室內(nèi)混響，消除回聲以改善室內(nèi)的聽(tīng)聞條件。我們選擇在房間的墻面和頂棚上安裝空間吸聲體（采用水平懸掛方式）。實(shí)踐表明，水平懸掛的吸聲效果比豎直懸掛好，特別是500Hz以上的中高頻吸聲系數(shù)，比地面平鋪提高約50%以上。由于吸聲材料只能降低反射聲，不能降低直達(dá)聲，而且吸聲降噪效果與吸聲材料用量也不成正比關(guān)系，因此，在吸聲降噪設(shè)計(jì)中必須注意技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。經(jīng)計(jì)算和實(shí)踐，將懸吊吸聲體的面積定位約頂棚面積的40%，吸聲體外層采用穿孔率為12%的寬頻帶吸聲板，內(nèi)層填充對(duì)高頻具有較高吸聲系數(shù)的吸聲材料，吸聲體距壓縮機(jī)房頂棚600mm。

2.2墻面吸聲：

墻面吸聲處理的作用和空間吸聲體的作用類似，但墻面必須完全作吸聲處理。在材料方面我們選用了寬頻帶吸聲板，即多孔吸聲材料。吸聲材料的性能與其上小孔的大小、數(shù)量、構(gòu)造形式等均有關(guān)系，而且材料要有一定的厚度才能起吸聲作用。又因開(kāi)孔型吸聲材料一般是中高頻的吸聲系數(shù)比較大，而低頻段的吸聲系數(shù)比較小，為此我們采用穿孔板作為開(kāi)孔型吸聲材料，通過(guò)改變穿孔率調(diào)整吸聲材料在各頻段的吸聲系數(shù)，從而增大低頻部分的吸聲系數(shù)。通過(guò)聲場(chǎng)分析，為提高壓縮機(jī)房?jī)?nèi)整體降噪效果，墻壁寬頻帶吸聲體穿孔率取9%，從而增加壓縮機(jī)房墻壁對(duì)噪聲低頻成分的吸聲系數(shù)。

2.3隔聲門： 為獲得最佳的去噪效果，使噪聲值達(dá)到GB 3096—93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中的0類標(biāo)準(zhǔn)要求，在壓縮機(jī)房設(shè)置隔聲門。隔聲門隔聲量大于25 dB。

2.4降噪效果：

通過(guò)對(duì)中央空調(diào)機(jī)房作以上吸聲隔聲處理，使得機(jī)房產(chǎn)生的噪聲危害降到了最低，達(dá)到了GB 3096—93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》。通過(guò)綜合噪聲治理，水源熱泵機(jī)房?jī)?nèi)的平均聲壓級(jí)降低為44.4 dB，A聲級(jí)為43.1 dB（A），總聲壓級(jí)為50.6 dB，同時(shí)噪聲的中高頻帶幅值明顯減少。

3結(jié)論

通過(guò)設(shè)置吸聲體與隔音設(shè)備，使水源熱泵機(jī)房的室外區(qū)域噪聲值低于GB 3096—93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中的0類標(biāo)準(zhǔn)要求，即晝間50 dB（A）、夜間40 dB（A），房門外噪聲值均降到75 dB（A），說(shuō)明該治理方案對(duì)水源熱泵機(jī)房多機(jī)組產(chǎn)生的寬頻帶噪聲十分有效。

參考文獻(xiàn) 

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