某辦公樓屋頂螺桿式風(fēng)冷空調(diào)系統(tǒng)噪聲超標(biāo)改造

熊 瓊

（深圳市南山人才安居有限公司，廣東 深圳 518054）

1 屋頂空調(diào)系統(tǒng)情況介紹

深圳市某綜合辦公樓建筑高度約30m，框架結(jié)構(gòu)。屋頂天面樓板布置有水泵房（內(nèi)有3臺臥式水泵）、2臺螺桿式風(fēng)冷空調(diào)主機(jī)（制冷量1 035kW，運(yùn)行重量14 000kg/臺，雙拼機(jī)）、水泵房至空調(diào)主機(jī)之間的2臺空調(diào)主機(jī)共用的主管道。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時空調(diào)主機(jī)旁邊1m處噪聲91dB（A）（平均值、下同），屋頂天面樓板下一層辦工區(qū)（室內(nèi)）為77dB（A），樓下對應(yīng)位置的低頻噪聲明顯，不符合GB 22337—2008《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》第4.2.1條規(guī)定。此空調(diào)系統(tǒng)噪聲會影響辦公區(qū)域人員注意力，使人煩躁不安。空調(diào)噪聲還會降低辦公樓的使用品質(zhì)，受噪聲影響的辦公樓很難出租出售，并影響設(shè)備及管道的使用壽命。因此，為保證良好的辦公環(huán)境，提升辦公樓的使用品質(zhì)，營造一個符合國家標(biāo)準(zhǔn)的辦公環(huán)境，需解決空調(diào)系統(tǒng)的振動噪聲問題。改造后辦公區(qū)域噪聲值晝間需≤50dB（A），以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 噪聲超標(biāo)原因分析

根據(jù)對空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)場的檢測、查勘，空調(diào)主機(jī)與設(shè)備基礎(chǔ)采用橡膠減振連接（見圖1），水泵與設(shè)備基礎(chǔ)采用彈簧連接（見圖2），水泵房與天面主管道的支吊架未設(shè)置減振措施（見圖3）。空調(diào)主機(jī)運(yùn)行時振動能量很大，主機(jī)與設(shè)備基礎(chǔ)之間雖然放置了減振橡膠墊，但用手觸摸空調(diào)主機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)可明顯感受到基礎(chǔ)振動，現(xiàn)場使用的減振橡膠墊未能達(dá)到有效的減振效果。水泵安裝有彈簧減振器，但水泵的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動能量未能得到有效釋放，能量通過水泵、管道支架向四周傳遞。空調(diào)主機(jī)與水泵之間的主管道支吊架未考慮減振措施，天面樓板及管道支架能明顯感覺到振動現(xiàn)象。

綜上分析，整個空調(diào)系統(tǒng)未綜合考慮減振措施，僅簡單做了空調(diào)主機(jī)、水泵的減振處理，但減振效果不理想。同時空調(diào)主機(jī)與水泵之間的主管道支架與樓板之間也存在振動傳遞現(xiàn)象。空調(diào)主機(jī)、水泵、管道及管道支架產(chǎn)生的共振噪聲直接傳輸給天面樓板，從而引起主體結(jié)構(gòu)噪聲傳遞，導(dǎo)致樓下辦公區(qū)域噪聲超標(biāo)。

圖1 主機(jī)與樓板橡膠減振連接

圖2 水泵與樓板彈簧連接

圖3 管道支架未做減振措施

3 空調(diào)系統(tǒng)減振改造措施

1）1臺空調(diào)的運(yùn)輸重量9 300kg（2個模塊機(jī)組成），加冷媒和水后的運(yùn)行重量在14 000kg左右，設(shè)備尺寸（含底座鋼構(gòu)）約為13 500mm×2 100mm×2 500mm。為保持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，每臺設(shè)備布置20個彈簧減振器支撐點(diǎn)，并選用高度可調(diào)式減振器，減振器頻率應(yīng)避開共振頻率。考慮到主機(jī)位于室外，對屋面混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行開鑿易破壞屋頂防水，因此對原鋼構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行支撐點(diǎn)改造。通過分析設(shè)備內(nèi)部的電機(jī)、壓縮機(jī)、儲存罐的布置，判斷受力分布，并測量設(shè)備原有水平高度，做好標(biāo)記。預(yù)制減振器支托鋼構(gòu)，然后用一對千斤頂，升起設(shè)備（注意不能超過軟接可彎曲撓度）進(jìn)行支托鋼構(gòu)焊接定位，加筋加固，逐個完成。根據(jù)原來每個受力點(diǎn)減振器的預(yù)計(jì)下沉量，先對減振器進(jìn)行預(yù)壓縮，然后2個為一組，布置好4臺千斤頂，同時提升，把預(yù)壓縮的可調(diào)減振器和支托鋼構(gòu)相連。每個點(diǎn)逐個安裝，2臺空調(diào)主機(jī)共計(jì)40個支撐點(diǎn)。期間需專門人員隨時觀察水平標(biāo)記，不能提升過高，以免造成管道錯位。在設(shè)備放落時，一邊放落，一邊緩慢調(diào)整減振器可調(diào)螺栓，直到設(shè)備完全放下。減振器承壓后主機(jī)水平高度和加裝減振器前高度基本持平，且加裝減振器后主機(jī)水平標(biāo)高僅有小幅提升。安裝后如圖4所示。

圖4 主機(jī)減振改造后

2）水泵房水泵運(yùn)行重量約為700kg（其中電機(jī)重238kg），底座尺寸1 400mm×600mm。原水泵未安裝慣性臺座，因此水泵運(yùn)行時偏重。根據(jù)泵管彎頭大小、管徑等，預(yù)估水泵每個點(diǎn)減振器差異承重。安裝減振器時利用原來的水泵混凝土臺座，向下開鑿出空間，安裝過程和主機(jī)減振器安裝類似，安裝前后水泵水平標(biāo)高保持持平并試運(yùn)行檢查。安裝后如圖5所示。

圖5 水泵減振改造后

3）空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)中，2臺主機(jī)共有8根DN200mm支管，需要進(jìn)行落地減振器改造。同時2臺主機(jī)共用DN300mm的主水管，供水和回水各1條，長度均為35m，并共用落地支架支撐。在抬升空調(diào)主機(jī)前標(biāo)記管道水平標(biāo)識。管道的落地支架減振改造和設(shè)備類似，預(yù)估各點(diǎn)承重（根據(jù)管道大小、數(shù)量、支撐疏密考慮），然后逐個支架安裝2組減振器。力求管道在放落后水平高度和原來高度基本保持一致，且加裝減振器后管道水平標(biāo)高抬升幅度等同主機(jī)幅度。管道系統(tǒng)改造完成后，檢查每個支撐減振器受力承情況，并調(diào)整平衡。安裝后如圖6所示。

圖6 支架減振改造后

4）開機(jī)運(yùn)行一段時間，檢查主機(jī)、管道、水泵每個承壓點(diǎn)的受壓情況。由于設(shè)備布置、支撐點(diǎn)數(shù)、附件配置及走向各不相同，減振器支撐點(diǎn)承壓必然不一樣。空調(diào)廠家也無法提供受力布置圖，只能根據(jù)實(shí)際情況，每個減振器調(diào)整再平衡，直到空調(diào)系統(tǒng)調(diào)到水平為止。

4 改造后效果及啟示

改造后，屋頂天面樓板下一層辦工區(qū)（室內(nèi)）噪聲測試結(jié)果為46dB（A），滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，人體耐受效果較好，有利于辦公樓出租出售。當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域普遍存在壓縮建設(shè)成本的情況，本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)時為節(jié)約成本，管道支架未設(shè)置減振器，空調(diào)主機(jī)僅設(shè)置簡易減振膠墊，水泵設(shè)置的減振器性能較差，導(dǎo)致室內(nèi)噪聲超標(biāo)。因此，為滿足國家相關(guān)環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，針對建筑物屋頂或超高層建筑物設(shè)備層內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)，需設(shè)置有效的減振措施。如果建筑物的使用品質(zhì)對環(huán)境噪聲很敏感，還應(yīng)設(shè)置雙層隔振措施以提升建筑物使用品質(zhì)。提升建筑物使用品質(zhì)帶來的效益完全可以覆蓋設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)減振措施增加的建設(shè)成本。因此，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置減振措施非常有必要，既可延長設(shè)備使用壽命，又可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。