暖通設(shè)計的噪聲源分析及隔振降噪措施

黃鵬 中建三局工程設(shè)計有限公司地下空間與人防設(shè)計院

暖通設(shè)計是一個有機的體系，包括采暖、通風(fēng)以及室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)。為了調(diào)節(jié)室溫、凈化屋內(nèi)空氣，需要啟動多種設(shè)備，不僅能源消耗巨大，也會產(chǎn)生不少運行噪聲，對人們的生理、心理以及對設(shè)備本身都造成了一定的影響，居民的舒適度會大打折扣，設(shè)備自身的功能性和使用壽命降低。雖然很多噪聲都是風(fēng)機水泵等設(shè)備工作時的正常聲響，但是也可以采取一定的隔振降噪措施，或者合理設(shè)計暖通系統(tǒng)來避免此問題出現(xiàn)，因此需要大力研究并推廣隔振降噪設(shè)計，促使暖通工程更好的發(fā)展。

一、暖通設(shè)計的噪聲源分析

（一）設(shè)計安裝造成的噪聲問題

有些暖通設(shè)備，例如空調(diào)等在設(shè)計和安裝環(huán)節(jié)，由于管線、孔洞等原因限制，未能充分考慮空調(diào)系統(tǒng)在運行期間的噪聲；例如空調(diào)管路串聲、空氣動力性噪聲、局部透聲等。此外機房位置選擇不合理，聲學(xué)結(jié)構(gòu)不合理，對于壓縮機、制冷機、水泵等設(shè)備的振搗噪聲沒有設(shè)置減少噪聲的相關(guān)措施，暖通空調(diào)設(shè)備距離風(fēng)口相對較近。最后可能是由于安裝問題，例如管道連接不緊密，運行的時候會出現(xiàn)松動，或者相鄰設(shè)備和管道間沒有加裝隔振裝置，在運轉(zhuǎn)過程中互相之間會有碰撞。

（二）暖通系統(tǒng)運行時設(shè)備噪聲分類

1.風(fēng)機及水泵的振動噪聲

風(fēng)機的扇葉轉(zhuǎn)動、水泵內(nèi)部的湍流噪音都屬于設(shè)備振動噪聲，當(dāng)風(fēng)機及水泵葉片經(jīng)過導(dǎo)向器區(qū)域時，在空氣中會形成一股壓力并以聲音的形式反映出來。此外若空氣中的風(fēng)速和風(fēng)向與風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)動方向不一致會形成對抗，對葉輪的壓力產(chǎn)生了一定影響。最后是由于水泵運轉(zhuǎn)時的渦輪和水泵基座振動噪聲，而且還會使得周邊零構(gòu)件產(chǎn)生聯(lián)動反應(yīng)，從而引起二次振動噪聲[1]。

2.空氣處理設(shè)備的振動噪聲

空氣處理設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)的制冷制熱過程中發(fā)揮著重要作用，可以快速調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，在此過程中由于皮帶輪軸承和壓縮機以及制冷機組運作會產(chǎn)生管道、機械設(shè)備以及空氣動力性、脈動噪聲，其中空氣動力性噪聲具有廣泛的輻射面積，會帶來較大范圍的噪聲污染。

3.冷卻塔振動噪聲

這種噪聲在夜晚期間較為明顯，對于人們的睡眠是很大的干擾，由于室外冷卻塔在夜間持續(xù)運作，風(fēng)機高速運轉(zhuǎn)，空調(diào)冷凝水不間斷低落，在安靜的夜晚噪聲非常明顯，而由于高壓保護(hù)原因降噪設(shè)備的設(shè)計安裝有一定的困難，為此需要探尋在保證冷卻塔設(shè)備正常運作的基礎(chǔ)上針對兩種不同噪聲的合理解決措施。

二、暖通設(shè)計的隔振降噪措施

（一）合理選擇設(shè)備和安裝方案

合理設(shè)置機房位置，特別要隔開對噪聲、振動要求較高的房間，一般可放于儲藏室周圍或地下室等活動不頻繁處，既保護(hù)了機房內(nèi)設(shè)備，也降低了噪聲影響。另外對于辦公區(qū)、休息區(qū)、臥室等對噪音要求較高的空間，在滿足各項技術(shù)參數(shù)要求的同時，盡量選用質(zhì)量好、噪聲低的靜音產(chǎn)品，可以直接傳動方式降低噪聲，也保證了設(shè)備的高效運行狀態(tài)。

其次要采用減振隔振措施，對于設(shè)備正常運行不可避免的振動，需要使用隔震器等隔震措施，避免噪聲擴散，例如水泵、制冷機組、風(fēng)機盤等設(shè)備的進(jìn)出口采用軟管連接、在穿墻與管道支架的地方設(shè)置彈性減振墊、減振臺座等，機房運用吸聲材料建設(shè)。主體結(jié)構(gòu)的板、墻、梁、門窗等也可起到一定的隔音效果，例如在門中設(shè)置吸聲材料，密封嚴(yán)實縫隙、孔洞。

最后在設(shè)備安裝時應(yīng)對管道進(jìn)行合理的布置，精準(zhǔn)控制間距，控制安裝施工質(zhì)量，并注意在安裝前對機械設(shè)備的加工質(zhì)量進(jìn)行檢查，提高零構(gòu)件、半成品、成品的質(zhì)量，從源頭上進(jìn)行噪聲控制。

（二）加強消聲器的設(shè)計與應(yīng)用

消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，根據(jù)消聲環(huán)境、空氣動力性能以及消聲量選擇合適的消音器可以起到良好的噪音控制效果，一般會作用于通風(fēng)機的進(jìn)、出口，機房或空調(diào)房間的進(jìn)、出風(fēng)口、通風(fēng)管道上。為避免消音器在使用過程中造成二次噪聲污染，消聲器與管道中的氣流速度不能超過10m/s[2]。只有當(dāng)消聲器的最佳消音頻段與噪聲源的峰值頻率相對應(yīng)時才能高效發(fā)揮作用。

（三）不同設(shè)備運轉(zhuǎn)噪聲的隔振降噪措施

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機及水泵在運行過程中產(chǎn)生的空氣動力性噪聲、空氣輻射噪聲、壓力性噪聲等與其內(nèi)部的零部件和運行參數(shù)有很大的關(guān)系。因此在采取隔振降噪措施時可從設(shè)備內(nèi)部風(fēng)機葉片以及風(fēng)機內(nèi)部風(fēng)速著手，例如精確計算設(shè)備及管道的風(fēng)速、風(fēng)壓，從而優(yōu)化設(shè)備運行參數(shù)以降低運轉(zhuǎn)時的設(shè)備振動噪聲。此外還可完善設(shè)備性能，加強對設(shè)備的質(zhì)檢工作，通過合理設(shè)計、有效布局來降低噪聲。

空氣處理設(shè)備隔振與降噪措施：一是選擇能效高、噪聲小的設(shè)備，二是抑制空調(diào)壓縮機振動聲的傳入，將其設(shè)置在遠(yuǎn)離窗戶處，或者對建筑空間四周加裝吸聲材料。對于空氣動力性噪聲，可合理控制空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻和風(fēng)量、控制風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速、加設(shè)消聲箱、消聲器等；對于管道振動可以將其固定或者安裝減震支架。

冷卻塔隔振與降噪措施：風(fēng)機噪聲主要來源于出風(fēng)口，可在出口處適當(dāng)填充一些具有吸音效果的降噪柴料，或者直接加裝消聲設(shè)備、采用超低聲或無聲冷卻塔降低噪聲，更簡單方便的是將其設(shè)置在室外的最高處；而對于落水噪聲，可以改變其落水位置，減小落地聲，或者收集落水統(tǒng)一處理。

三、結(jié)語

總之，在進(jìn)行噪聲防治時要針對噪聲產(chǎn)生原因采取相應(yīng)的防治措施，使暖通空調(diào)的設(shè)計安裝方案更加科學(xué)化、系統(tǒng)化，保證消聲器、柔性管件、閥門的安裝質(zhì)量，提升設(shè)備性能，從多角度進(jìn)行降噪處理。