烏魯木齊華盛大廈暖通空調(diào)系統(tǒng)消聲減振設(shè)計

康 梅 / 烏魯木齊建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

烏魯木齊華盛大廈暖通空調(diào)系統(tǒng)消聲減振設(shè)計

康 梅 / 烏魯木齊建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

介紹烏魯木齊華盛大廈暖通空調(diào)系統(tǒng)的的消聲減振的設(shè)計。該項目主要從以下幾個方面對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行消聲減振的設(shè)計：制冷機(jī)房消聲、隔聲及減振；冷卻塔的消聲；避難層設(shè)備間的消聲、隔聲及減振；商業(yè)部分吊頂式空調(diào)器的消聲減振；音樂廳空調(diào)系統(tǒng)的消聲；風(fēng)機(jī)盤管的消聲減振；管道的消聲隔振處理；地下車庫進(jìn)排風(fēng)口的消聲。

暖通空調(diào)；消聲；隔聲；減振；隔振

暖通空調(diào)系統(tǒng)廣泛的用于各類辦公、酒店、商業(yè)等建筑，為室內(nèi)營造了舒適的空氣環(huán)境，但是也帶來了一些噪音及振動等負(fù)面的問題，影響到了人們的生活與工作。近幾年，接到很多業(yè)主的反映，經(jīng)過對現(xiàn)場設(shè)備及系統(tǒng)的運行進(jìn)行調(diào)查，系統(tǒng)的設(shè)計及安裝均存在一些問題，對系統(tǒng)的消聲及隔振沒有進(jìn)行更為充分的分析和處理。

現(xiàn)場調(diào)查主要有以下部分的噪音及振動對環(huán)境的影響較大：

冷熱源部分：鍋爐房鼓風(fēng)機(jī)噪音，冷水機(jī)組壓縮機(jī)噪音，循環(huán)水泵的噪音及振動，冷卻塔的噪音；

管道輸送部分：風(fēng)管的噪音及振動，水管的噪音及振動；

末端空調(diào)設(shè)備：空調(diào)機(jī)房的噪音及振動，吊頂式空調(diào)器的噪音及振動，送排風(fēng)機(jī)的噪音，風(fēng)機(jī)盤管的噪音，室外進(jìn)排風(fēng)的噪音。

在暖通空調(diào)設(shè)計時，對噪音及振動的控制沒有足夠的重視，往往是在產(chǎn)生影響后進(jìn)行改造，這樣投入的費用以及改造的難度都會比較高，并且效果也不能完全滿足要求。因此本次我們在進(jìn)行烏魯木齊華盛大廈暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，對消聲隔振進(jìn)行了專項的設(shè)計。

1.制冷機(jī)房的消聲、隔聲及減振處理

制冷機(jī)房內(nèi)主要的噪音及振動來源為：冷水機(jī)組，循環(huán)水泵及冷卻水泵等運動設(shè)備產(chǎn)生，同時由于設(shè)備振動沿著建筑物結(jié)構(gòu)、管道等介質(zhì)傳播，形成固體聲。冷水機(jī)組的噪聲主要是由壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流性噪聲、電動機(jī)噪聲、節(jié)流閥以及輔助設(shè)備的噪聲組成的。冷水機(jī)組的振動能量主要是由旋轉(zhuǎn)部分不平衡離心力激振產(chǎn)生的。電動機(jī)噪聲包括冷卻風(fēng)扇的氣流噪聲、電磁性噪聲、軸承的機(jī)械性噪聲，以風(fēng)扇氣流噪聲為主。水泵機(jī)組的噪聲主要包括電動機(jī)噪聲和水泵噪聲。水泵機(jī)組的振動能量主要分布于垂直方向，是由旋轉(zhuǎn)部分不平衡離心干擾力在垂直方向分量激振產(chǎn)生的。控制機(jī)房的噪音往外傳播主要從以下幾個方面入手：

(1)機(jī)房位置的確定

制冷機(jī)房是建筑中巨大的噪聲與振動之源，在方案設(shè)計階段就應(yīng)該確定制冷機(jī)房的位置，盡量將機(jī)房設(shè)置在建筑物最底層，避免將機(jī)組安放在樓板上；盡量與其他設(shè)備或者電氣機(jī)房集中設(shè)置，避免與室內(nèi)對噪聲有較高要求的房間毗鄰；盡量將機(jī)房設(shè)置在建筑物地下室的擴(kuò)出部分，避免將機(jī)房設(shè)置在主樓下面；機(jī)房與管道井、風(fēng)井及電梯井不應(yīng)直接相鄰，避免將噪音通過井道傳到各層。如此可使機(jī)房對周圍的噪聲干擾減少到最低程度，同時又能增加噪聲及振動的自然衰減。

(2)設(shè)備的選擇

該項目建筑面積為14萬m2，選用離心式冷水機(jī)組，首先應(yīng)該避免機(jī)組低負(fù)荷運行時發(fā)生喘振，因此建議在設(shè)備采購時建設(shè)單位應(yīng)該盡量選擇喘振點在負(fù)荷比值較低的設(shè)備。同時由于烏魯木齊地區(qū)室外空氣干燥，露點溫度比較低；設(shè)計中在室內(nèi)總冷負(fù)荷較低的時候，采用冷去塔供冷，避免離心機(jī)組在低負(fù)荷下運行，從而避免機(jī)組發(fā)生喘振。

空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水泵的選擇，該項目夏季冷負(fù)荷為：9200KW，冬季熱負(fù)荷為：5100KW，同時夏季循環(huán)水溫差為：5℃，冬季為：15℃；循環(huán)水泵的運行工況相差較大，因此設(shè)計時根據(jù)各冬夏季自運行時的工況計算系統(tǒng)的阻力及流量，將冷水泵與熱水泵分開設(shè)置。保證水泵處于高效工作，避免了水泵由于低效運行時產(chǎn)生更大的噪音及振動。冷卻水泵的選擇也通過計算其管路特性及運行流量，選擇工作點運行效率高的水泵。

同時建議建設(shè)單位在采購設(shè)備時，將設(shè)備噪聲作為一項重要評價指標(biāo)。

(3)機(jī)房內(nèi)設(shè)備的消聲、吸聲、隔聲及減振處理

冷水機(jī)組的處理主要有以下幾個方面：

A：冷水機(jī)組設(shè)置獨立基礎(chǔ)，與建筑物結(jié)構(gòu)完全脫離，以保證機(jī)組的振動不直接 傳給建筑物結(jié)構(gòu)；

B：機(jī)組與基礎(chǔ)之間設(shè)置彈簧減振器，減振器由機(jī)組廠家提供；

C：機(jī)組與管道連接設(shè)置不銹鋼金屬波紋軟接，軟接管長度不小于4倍管徑；

D：機(jī)房墻體采用240厚磚墻，同時在墻體及樓板內(nèi)側(cè)設(shè)置復(fù)合吸聲層，構(gòu)造為龍骨+100mm超細(xì)玻璃棉+穿孔鋼板，復(fù)合吸聲層吸聲量為5～10dB(A)，主要降低機(jī)房內(nèi)的混響聲，整個墻體隔聲量為：50～60dB(A)；

E：機(jī)房門采用鋼制防火隔聲門，隔聲量為30～40dB(A);

F：控制室單獨設(shè)置在機(jī)房旁，控制室與機(jī)房之間由實墻隔離，減少管理維護(hù)人員在高噪音下工作的時間；

G：與機(jī)組連接的管道吊裝設(shè)置吊架彈簧減振器以及管道隔振座，管道穿越墻體及樓板時，設(shè)置隔振套管；在機(jī)組出口的豎向管道下部設(shè)置減振支座，支座下部安裝橡膠減振器。

2.冷卻塔的消聲、隔聲及減振處理

(1)冷卻塔的選擇

傳統(tǒng)冷卻塔噪聲源有風(fēng)機(jī)噪聲、水落噪聲、減速機(jī)噪聲、電動機(jī)噪聲、閥門噪聲等，其中風(fēng)機(jī)噪聲及水落噪聲為主要噪聲，本項目冷卻塔設(shè)置在裙房屋面上，為了減小對主樓用戶的影響，選用無風(fēng)機(jī)冷卻塔，沒有了風(fēng)機(jī)及電機(jī)噪音。

(2)冷卻塔的消聲、隔聲及減振處理

在冷卻塔的積水盤水面上方鋪設(shè)細(xì)眼尼龍網(wǎng)，在水面上漂浮聚氨酯泡沫消聲墊，一般可降低水落噪聲減少滴水噪聲5～10dB(A)。在冷卻塔淋水區(qū)外側(cè)設(shè)置隔聲屏障——隔聲群，以進(jìn)一步減少落水噪聲的影響。最后冷卻塔底部安裝減振墊，連接冷卻塔的管道設(shè)置軟連接等。

3.避難層設(shè)備間的消聲、隔聲及減振處理

(1)空調(diào)機(jī)房的處理

空調(diào)機(jī)房的處理主要有以下幾個方面：

A：空調(diào)機(jī)組內(nèi)風(fēng)機(jī)與機(jī)組底座之間設(shè)置彈簧減震器，減振器由風(fēng)機(jī)廠家提供；

B：由于該機(jī)組設(shè)置在避難層樓板上，機(jī)組直接安裝在樓板上對上下層的影響較大，因此機(jī)組底座與樓板之間采用浮筑減振結(jié)構(gòu)；

C：風(fēng)機(jī)出口采用軟管連接，隔離風(fēng)機(jī)與風(fēng)管之間的振動；

D：機(jī)組進(jìn)、出風(fēng)管與機(jī)組箱體之間設(shè)置風(fēng)道隔振套管；

E：機(jī)房墻體及樓板內(nèi)側(cè)設(shè)置的復(fù)合吸聲層，以及機(jī)房門做法同冷水機(jī)房部分；

F：與機(jī)組連接的冷熱水管做法同冷水機(jī)房部分；

G：機(jī)組送風(fēng)管設(shè)置消聲彎頭及消聲器，均采用微穿孔板消聲結(jié)構(gòu)；

H：送風(fēng)進(jìn)入豎井前以及機(jī)組吸風(fēng)口處設(shè)置消聲室；

K：吸風(fēng)口采用消聲固定百葉窗；

L：控制機(jī)組送風(fēng)管風(fēng)速在7m/s以下，送風(fēng)豎井風(fēng)速在5 m/s以下，控制百葉窗風(fēng)速在2.5 m/s以下,避免滋生二次噪聲的同時起到消聲作用；

M：風(fēng)管吊裝設(shè)置吊架彈簧減振器以及橡膠隔振墊，所有的風(fēng)管部件（風(fēng)閥及消聲器等）均采用吊架彈簧減振器吊裝。

4.管道的消聲隔振處理

管道的處理方案在以上敘述中已經(jīng)部分交代，歸納如下：

A：與設(shè)備連接時，需要采用軟管連接；

B：靠近設(shè)備的管段需要采用吊架彈簧減振器吊裝；

C：穿越墻體、樓板或者機(jī)箱等需要設(shè)置減振套管；

D：未與設(shè)備連接的管道至少應(yīng)設(shè)置橡膠減振墊安裝；

E：控制管道內(nèi)流體的流速，保證管道不會因為流速過高產(chǎn)生噪聲及振動；

F：與風(fēng)機(jī)及空調(diào)設(shè)備連接的風(fēng)道需要設(shè)置消聲器；

G：尺寸較大的風(fēng)道應(yīng)根據(jù)施工規(guī)范要求進(jìn)行加固處理，以免風(fēng)道在氣流的影響下產(chǎn)生振動及噪音；

H：水管的安裝應(yīng)設(shè)置好放氣及泄水，以免管道內(nèi)有空氣及雜質(zhì)產(chǎn)生噪音。

5.地下車庫進(jìn)排風(fēng)口的消聲

地下車庫的進(jìn)排風(fēng)豎井一般直接設(shè)置于室外地面上，風(fēng)口直接安裝在豎井上，地下車庫送排風(fēng)機(jī)運行時，噪聲將直接從風(fēng)口傳到室外，影響廣場內(nèi)人們的活動，因此該部分設(shè)計時也應(yīng)進(jìn)行處理。

A：送風(fēng)機(jī)及排風(fēng)機(jī)竟可能設(shè)置在單獨機(jī)房內(nèi)并對機(jī)房做好隔聲處理；

B：風(fēng)機(jī)均采用離心風(fēng)機(jī)箱，離心風(fēng)機(jī)箱噪音較低；

C：與豎井連接的管道設(shè)置消聲器；

D：豎井盡量設(shè)置在綠化帶內(nèi)，對廣場內(nèi)人們的影響小；

E：控制進(jìn)、排風(fēng)固定百葉窗的風(fēng)速在3m/s以下，百葉窗設(shè)置為消聲百葉窗。

6.結(jié)語：

暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用為室內(nèi)營造了舒適的空氣環(huán)境，但是也帶來了一些噪聲及振動等負(fù)面的問題，影響到了人們的生活與工作，處理好噪聲及振動也是空調(diào)設(shè)計一項重要的任務(wù)。該項目在設(shè)計時考慮了噪聲及振動的處理，在后期施工的過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督，以保證處理的效果。