中央空調噪聲分析及控制研究

王彥超

摘要：國民經濟發展過程中，建筑行業發展規模不斷擴大，此種背景下，中央空調系統有著更加廣泛的應用，使得室內微氣候更加舒適，與此同時，也產生了一定的噪音，為居民日常生活與工作帶來了很大的影響。基于此，本文主要論述了中央空調噪聲分析與控制研究相關知識。

關鍵詞：中央空調;噪聲;控制

引言

隨著時代的進步，現代建筑結構中，暖通空調系統得到了廣泛應用，暖通設計也有了更高的要求，滿足室內溫濕度與氣流組織的同時，還要保障室內空氣品質與舒適性，因而對建筑中央空調系統噪聲及其控制進行深入研究是十分必要的。

1、中央空調系統工作原理

現代建筑中，中央空調系統是重要構成部分，為用戶提供了舒適的空氣環境。在實際工作中，其工作原理主要為：（1）以空調機組運行制造冷水，再利用能量傳遞冷卻空氣，最后以循環系統將其輸送到建筑內部。另外，空調機組制取冷水并移出熱量，并為冷卻塔傳遞冷卻水，冷卻后再帶走其中的熱量。（2）轉換制冷劑狀態，由汽化轉為液化，釋放很多熱量，再利用室外機風扇排出這些熱量，反復過程中，有效控制建筑內空氣環境^[1]。（3）制冷過程中，中央空調內置吸熱介質制冷劑，膨脹閥節流基礎上，空調室內機進行蒸發氣化，通過內置風扇將冷風吹送到室內，同時吸走室內熱空氣。（4）制冷劑通過循環，促使冷凍與冷卻水連接，充分發揮制冷劑中介優勢。冷凍水將建筑室內熱量吸走，再由冷卻水將其吸收掉。

2、建筑中央空調噪聲主要來源與成因

2.1來源

中央空調系統噪音主要來自通風與空調系統，其主要來自：（1）空調器與風機盤管設備運轉及振動。（2）冷凍水管水流流動及水管振動。（3）風管空氣流動摩擦。（4）空調送風口噴出空氣。（5）外界其它噪聲與上述噪聲源形成共鳴噪聲。

2.2原因

中央空調設備產生噪聲，根本原因是由設備運轉、耿冠風氣流及管道水流流動等產生的不同噪聲。（1）不合理的設備安裝，使得噪聲量增加。安裝設備時，沒有采用合理的噪聲控制措施，使得噪聲加大。假若設備落地安裝過程中，底部沒有安裝橡膠板;吊裝設備吊架沒有采用具有減震作用的彈簧;在吊桿受力影響下，風機盤管螺栓不夠緊固;組合式空調空氣處理部位連接不嚴實，各處理部件與壁板間存在明顯縫隙，這些都會削弱減震效果，空調運行形成的噪聲也不斷增多。此外，設備皮帶與轉速不相符，使得設備自身出現噪聲。（2）風管安裝不合理，增加噪聲。假若鍍鋅板風管沒有較好的剛度，其運行過程中，因顫動風管表面就會產生噪聲;風管有不同的對角線，且表面粗糙，極易出現翹角甚至扭曲，導致風管相連部位受力不平衡，法蘭墊片嚴密性差，風管存在大量漏風，形成更多的噪聲。（3）管道水流流動產生的噪聲比較多。管道聚氣、氣水混合及水加氣等，內部壓力比較大，使得空調系統形成噪聲，如果管道水力失去平衡，就會加大管道局部流速，明顯增加了噪聲。除此之外，如果管道出現銹蝕或焊渣，或在水流撞擊下，其也會產生相應的噪聲。

3、有效控制中央空調系統噪聲的策略

3.1合理選擇低噪聲運行設備

中央空調運行中，可從生源上控制噪聲。（1）合理選用空調形式降低噪聲;（2）保持1.5m/s的冷凍水流速，以此有效降低風與水流噪聲，同時支管風速控制在4m/s以內，保障風與冷凍水流速度合理;（3）所選設備質量要高且噪聲低，對于制冷主機，選用振動較小的壓縮機，水泵選擇轉速不超過450rpm的低轉速泵，公共場區、辦公及休息區域內安裝新風機及管盤設備，所以產品質量必須要好且噪聲低。

3.2空調系統消聲建議

為了更好地對風機噪聲進行控制，對于通風管對空調服務區與風道傳輸的氣流噪聲，通常將消音設備安裝于通風管道內，以此降低噪聲聲壓、消聲器以氣流形式順利通過，可有效減緩噪聲，其吸聲內襯及特殊結構，使得氣流管道形成的噪聲明顯下降。噪聲控制技術發展中，消聲器設備應用發展比較廣泛，空調系統中，在空調、鍋爐及冷凍等機房中，空調系統及冷卻塔等進出風口中，消聲器發揮著重要的消聲作用。

3.3中央空調相關隔振建議

對于空調及制冷等設備噪聲的控制，除了降低通風管傳播的風機噪聲與圍護結構設備噪聲外，還要對空調及制冷等設備振動形成的固體聲進行控制，以此確保空調運行噪聲符合標準。具體可從以下幾方面入手進行控制：（1）降低振動源振動。（2）減緩振動傳遞率。振源處振動控制方法比較有效，但對振源設備進行重新設計與改造是必不可少的，因而在很多項目中不具備實現條件。振動傳播途徑中進行振動控制，一方面，引入彈性減振元件，以此減緩振動傳遞率，例如選用彈簧隔振器亦或是橡膠墊。另一方面，對振動傳播途徑增加相應的阻尼，更好的吸收其內部能力，相比而言，振源與周邊彈性減振元件的引入方法作用更明顯。當前，隔振軟管連接不同橡膠與不銹鋼波紋等軟管，因各類軟管優缺點不同，實際工作中，要實事求是地選用。

3.4合理規劃空調噪聲控制與預防設計

建筑空調噪聲控制及設計工作，與其空調防噪規劃、空間分配及構造等內容密切相關，基于噪聲控制，空調設備機房要與其用房與噪聲控制要求高的房間有較遠的距離，以此提高噪聲自然衰減效率，降低空調噪聲對其使用房間的影響^[2]。為了有效降低風管氣流出現的噪聲，建筑單位為空調系統預留的空間必須要充足，豎井與吊頂空間也不例外。部分輔助性或辦公區域，噪聲控制要求不高，因而將其作為隔聲屏障，有效緩解外部噪聲影響。建筑構造方面，針對噪聲及安靜的房間，圍護結構隔聲量必須要充足，通常情況下其結構必須要厚重密實。

3.5合理選用施工方法削弱噪聲

（1）為了有效控制風機盤管送風噪聲，應降低風速并擴大出風口面積。（2）為冷凍水管安裝主管支架，有效降低振動噪聲，同時將彈簧減振器安裝于剛性支架上，一般如果冷凍水主管道如果管徑大且存在輕微振動，就選用該方法，旨在通過樓板與剛性支架間彈簧減振器有效控制噪聲^[3]。（3）風管安裝：要嚴格依照國家規范制作安裝風管，中央空調類似于新風消聲器及靜壓箱，內置質量好的吸音材料，外部所用保溫材料也有很高的質量，因而保溫效果突出;在其彎頭處加設消聲彎頭，并合理設置消聲器。假若風管截面積大，就要采用橡膠減震墊用于吊架，確保不會因振動導致風管產生噪聲;安裝風管時，其強度與整體剛度不達標，就會因摩擦與振動產生噪聲。（4）嚴格依照國家規定安裝空調水管，切忌將在樓板上固定吊架，應在梁上將其固定好，在彈簧減振吊架用于冷凍水與冷卻水主水管，穿過樓板與過墻時，將水管進行套管，并用不燃性材料將其填充好。（5）采用阻尼彈簧減振器安裝新風機與空調，彈簧吊鉤用于風機盤管，采用軟管將其與水管連接好，風機與風管間進行軟連接，并將新風機與水管以軟接頭進行連接。對空調機房進行吸音處理也是十分必要的，預防設備噪聲擴散，例如空調機房內圍護結構制作要選用隔聲材料，亦或是采用凹凸立體型吸聲板，制作機房墻面與吊頂板，將吸聲材料粘貼于機房內部，減少門窗設置數量，預防設備噪聲向外擴延。

結束語

現階段，隨著時代的進步，空調使用環境有很高的要求，溫濕度適宜但嘈雜環境下，人們無法享受到舒適的體驗。因而建筑設計必須要重視中央空調噪聲，針對生源合理選用控制措施，有效降低空調系統噪聲，為人們提供適宜的生活工作環境。

參考文獻

[1]張建軍.試論中央空調設備運行的調節控制技術[J].山西建筑，2019，45（03）：125-126.

[2]肖厚炳.淺議中央空調設備噪聲的控制[J].居舍，2018（28）：185+176.

[3]孫超.中央空調噪聲分析及控制研究[J].科技創新與應用，2018（12）：74-75.

（作者單位：珠海格力電器股份有限公司）