對暖通空調系統降噪問題的探討

楊學實 王 鵬

(大連太平灣陽光置業有限公司）

對暖通空調系統降噪問題的探討

楊學實 王 鵬

(大連太平灣陽光置業有限公司）

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?？刂坪门照{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。

引言

隨著社會經濟和科學技術的飛速發展,環境問題已被國際社會公認為是影響21世紀可持續發展的關鍵性問題,而噪聲污染更是成為本世紀首要攻克的環境問題之一。建筑物中噪聲產生的原因是多種多樣的,暖通空調系統運行中所產生的噪聲又在其中占有相當大的比重。如何降低暖通空調系統運行中產生的噪聲,對改善建筑物中的聲學環境而言尤為重要。

1、暖通空調系統降噪的途徑和方法

1.1系統設計理念

隨著暖通空調領域一些新技術、新工藝、新材料的不斷涌現,使得我們可以通過多種方法達到系統運行中降噪的目的。目前常采用的噪聲控制技術有消聲、吸聲、隔聲、隔振阻尼等,主要是在噪聲源、噪聲傳播途徑及接受點上進行控制和處理。

暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統。系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能。暖通空調設計應該結合建筑的實際情況和噪聲控制要求進行,盡可能選取低噪聲的方案,或者選取能方便噪聲控制的方案。設計暖通空調系統的送、回風管路時,每個送回風系統的總風量和阻力不宜過大。要選用高效率低噪聲的風機,使其工作點位于或接近于風機的效率點。當系統風量一定時,選用風機壓頭的安全系數不宜過大,必要時選用送風機和回風機共同負擔系統的總阻力。盡可能地把大風量系統分成幾個小系統,從而降低單臺設備的聲功率,達到降低總體噪聲的目的。應盡量避免管道急劇轉彎產生渦流引起的再生噪聲。在條件許可的情況下,加大送風溫差,以降低風機風量,從而降低風機葉輪外周的線速度,風機產生的噪聲也就會隨之降低。

1.2 消聲器的設計與選型

在進行降噪處理時,需要采用消聲技術。設計安裝消聲器是控制氣流噪聲通過管道等介質障礙向外傳播的重要措施。一個性能好的消聲器,可使氣流噪聲降低20～40dB。根據噪聲源所需要的消聲量、空氣動力性能、以及環境的不同,選擇不同類型的消聲器。根據噪聲源空氣動力性能的要求,考慮消聲器的空氣動力性能,把消聲器的阻力損失控制在能使設備在正常工作的范圍內。設計消聲器時,應考慮消聲器可能產生的氣流再生噪聲的影響,使消聲器的氣流再生噪聲級低于該環境允許的噪聲級。為了降低消聲器的阻力損失和氣流再生噪聲,保證消聲器的正常使用,必須降低消聲器和管道中的氣流速度。對于空調系統,主管道中和消聲器內的流速應控制在10m/s以下。根據噪聲源的頻譜特性和消聲器的消聲特性,使兩者相對應,噪聲源的峰值頻率應與消聲器最理想、消聲量最高的頻段相對應,這樣才能起到很好的消聲效果。暖通空調系統運行中主要的噪聲源是以中低頻為主的風機,采用阻性或阻抗復合式消聲器可以起到較好的消聲效果。

1.3 減振隔振措施

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。

1.4 設備房的噪聲控制

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(在企口上加橡膠圈、條式充氣帶)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。

1.5 施工不當產生噪聲的避免

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、存在的問題和對策

2.1 暖通空調系統的設計管理問題

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。

2.2 新技術、新工藝、新材料的開發推廣應用問題

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。

3、結語

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。

[1]李耀中,李東升. 噪聲控制技術(第二版)[M] 北京:化學工業出版社,2009.

[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.

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