機電安裝工程通風與空調系統聲學與噪聲控制實施要點簡述

張寧波

上海市安裝工程集團有限公司 上海 200080

隨著人們對健康舒適的工作和生活環境的訴求日益增長，高級民用及商業建筑對室內環境噪聲控制的要求也越來越高[1]。噪聲來源廣、傳播途徑多，室內環境噪聲控制是一項系統工程，需各方綜合協調、統籌安排、嚴格實施，方能達到理想的聲學與噪聲控制效果。

大體量綜合性建筑的通風與空調系統，一般都安裝有數量眾多的大功率空調機組、風機、冷卻塔等動設備，規格龐大復雜的風系統管路及末端處理與輸送裝置。噪聲控制的重點集中于大功率動設備，同時，管路系統及末端裝置也不可忽略。

本文將結合典型建筑綜合體的室內環境噪聲控制目標，依據從源頭上減振降噪、在過程中吸聲控噪的原則，從措施策劃、設備及部件選型、專業實施等角度，闡述機電安裝工程中，通風與空調系統的聲學與噪聲控制的實施要點。

1 噪聲標準

1.1 室外噪聲標準

我國建筑工程領域的室外噪聲標準主要包括國家標準GB 3096—2008《聲環境質量標準》[2]、GB 22337—2008《社會生活環境噪聲排放標準》[3]及GB 10070—1988《城市區域環境振動標準》[4]等。對于機械噪聲傳播，距離任何百葉窗/設備通風口外部3 m外的噪聲水平必須低于60 dB（白天）以及50 dB（夜間）。

1.2 室內噪聲標準

實際工程中，建筑室內噪聲標準通常由建設方在國家、行業和地方標準的基礎上，根據具體建設需要，自主確定[1-2]。一般情況下，建設標準越高，對室內噪聲的限值要求也越高，同時，交響樂團、歌劇院演奏廳等聲學場所對室內噪聲的限值要求顯著高于其他場所。

室內噪聲標準多以控制地板以上l.0～1.5 m之間測量的最大可允許噪聲為準，并包括由于設備、風管系統以及水管產生的噪聲在空間內8倍頻程的聲壓級必須符合的噪聲指標。例如，位于上海市中心城區的某建筑綜合體的室內噪聲標準見表1。

表1 某建筑綜合體典型場所室內噪聲標準

由表1可看出，該建筑綜合體一般商業場所的室內噪聲標準為50 dB，辦公區域為40～45 dB，生活起居區域為40 dB，臥室夜間為30 dB，僅有停車庫及機電設備房等場所低于60 dB。

2 管理措施

2.1 產品測試

消聲產品的質量和性能是通風與空調系統的聲學與噪聲控制效果能否達標的重要保障條件。因此，消聲設備廠商最好是具有數年以上相關經驗的資深廠商，且所有消聲設備必須提供相關聲學測試報告以確認其消聲效果達標。

2.2 資料審查

消聲設備及產品制造商應提供相應材料清單以具體說明其對機電及管道系統的消聲降噪措施。材料清單的圖紙及列表應標明并包含如下內容：消聲器/百葉位置的尺寸及壓力損失，設備8頻譜聲功率級噪聲數據，設備噪聲最終聲學計算所達效果。

在具體采購消聲設備及材料時，應根據已批核的消聲設備及材料的聲學計算和聲學性能執行。當現場安裝條件與設計要求有偏差時，則應識別并提前以書面形式提出，待有關各方確認后，方可繼續施工。

2.3 工程協調

消聲設備及材料安裝施工時，施工方應及時收集廠商設備噪聲數據，檢查施工環境是否超過設計風速，協調消聲器安裝位置及尺寸。同時，協調出風口位置并平衡各風口風量，使風量均勻送出并達到設計要求[5-9]。

3 聲學與噪聲控制實施要點

3.1 通風與空調設備

3.1.1 空氣處理機組

空氣處理機組一般安裝在樓面所設專用機房內，處理風量大、噪聲高，對整個通風與空調系統噪聲控制的影響較大。為確保樓層最終噪聲標準達到要求，應安排最少一次出廠聲學測試及全尺度樣板測試來驗證空氣處理機組的噪聲水平，并確認所選用空調機組噪聲值在出機房8 m范圍內可滿足樓層背景噪聲的要求。施工時，應盡可能選用低噪聲的空氣處理機組，其最大允許聲功率應滿足表2的值。

表2 空氣處理機組最大允許聲功率

空調系統的全尺度樣板測試應安排在能模擬樓層的實際環境下進行，一般可在標準層的樣板間測試。樣板測試時，應注意以下幾點：機電管線穿墻或樓板處應密封良好；風管路徑應與設計相一致；空調系統應以全速及不同的轉速運行以模擬將來實際情況，即空調機組應在相同的靜壓及100%、90%、80%和70%風速下測試，以防止單頻特性的產生；噪聲值應在鄰近機房的送、回風干管下離地1.0～1.5 m處測試，并記錄8個倍頻程（63～8 000 Hz）及31.5 Hz的聲壓級。

送、回風管與空氣處理機組連接處可通過采用消聲靜壓箱及雙層風管（即消聲風管）的措施進一步降低空氣處理機組噪聲的傳播。一般情況下，消聲風管采用厚50 mm、密度為48 kg/m3的吸聲棉，外覆穿孔率為28%的穿孔金屬板。

空氣處理機組振動與噪聲控制的措施示如圖1所示，并就各項具體措施說明如下：根據規格書及計算確定消聲器；風管與空氣處理機組軟連接，風管外包玻璃棉，且連接時不能拉緊；大尺寸風管內敷厚100 mm隔聲棉并用穿孔金屬覆面，轉彎處設置導流片；采用低噪聲風機，宜選擇大風扇葉輪、低轉速風機；空氣處理機組放置于厚19 mm、靜壓縮量2.5 mm的聚乙烯氯丁橡膠墊上以減少機組振動和噪聲；風機采用靜撓度25 mm、最小隔振效率95%的彈簧減振器；空氣處理機組采用雙層結構外箱體。

圖1 空氣處理機組振動與噪聲控制措施示意

3.1.2 風機盤管機組

風機盤管機組在中等風速下的最大聲功率一般應滿足表3的要求。對于超過FCU 1000規格的風機盤管機組，其最大聲功率限值可參照FCU 1000機組執行。當風機盤管機組在中等風速條件下使用區域的噪聲大于40 dB時，可通過在風機盤管機組送風及回風管道安裝厚25 mm吸聲內襯的方法來降低該使用區域的噪聲。

表3 風機盤管機組中等風速下最大聲功率限值

3.1.3 冷卻塔與風冷熱泵

施工時，應盡可能選用低噪聲的冷卻塔或風冷熱泵，并確保冷卻塔或風冷熱泵的疊加噪聲在距離其進/排風6 m處的值不大于60 dB。若設備本身噪聲值超過上述限值，則須采取消聲百葉或消聲風管等措施。

3.2 通風與空調部件

3.2.1 消聲器

消聲器是通風與空調系統噪聲控制的主要措施之一。為達到較好的噪聲控制效果，除純消防用途風機外，所有的通風與空調系統設備均須使用消聲器。消聲器規格要求為：鍍鋅鋼板外殼厚度不小于1 mm，內部鍍鋅鋼板穿孔隔板厚度不小于0.7 mm；填充物玻璃棉密度不小于48 kg/m3，壓縮率不小于5%；在2 000 Pa壓力下無滲漏。消聲器的燃燒特性及火焰擴張等級須符合當地防火要求及不燃A級。當消聲器暴露于室外使用時，須采取適當的耐候及防風雨和防腐蝕措施。此外，冷卻塔消聲器須采用不銹鋼材質。

根據國際標準ISO 7235∶2003，消聲器的動態插入損失值及壓降，應在設計氣流下，依照通風與空調系統施工圖主要設備明細表的要求測得。消聲器的動態插入損失值應不小于圖2所示的值，其基本要求須達到“消聲器類型A”的數值并符合室內背景噪聲的要求。正常情況下，壓降超過50 Pa的消聲器一般不予采用。

圖2 消聲器動態插入損失

3.2.2 消聲百葉

屋面設備噪聲超過限值時，可采用消聲百葉進行隔聲降噪。消聲百葉應采用鍍鋅鋼板、鋁板或不銹鋼板在工廠進行預制，內部填充惰性、不可燃聲學物料。消聲百葉的厚度應不小于300 mm，其開口3 m外的噪聲應不大于65 dB，同時，消聲百葉的通風率應不小于33%，壓損應不大于50 Pa。消聲百葉的聲學和氣流性能必須由認證實驗室測試并經過鑒定，其隔聲值測試應依據ASTM E90、ASTM E336或同等標準，參見表4。

表4 消聲百葉隔聲性能

3.2.3 軟風管

軟風管的長度不宜過長，風速不應超過2.2 m/s，否則壓力損失過大。軟風管的消聲性能要求參見表5。須指出的是，表中數據為長2 m的軟風管在靜態環境下測得。

表5 軟風管消聲插入損失值/dB

3.2.4 散流器或格柵

散流器或格柵為通風與空調系統的送風末端裝置，由于距離室內人員較近，其聲學性能對整個系統的噪聲控制效果有著重要影響。一般情況下，散流器/格柵的出風口風速不大于2.0 m/s。為確保使用區域噪聲值不超過40 dB，散流器/格柵的最大允許聲功率應滿足表6要求。

表6 散流器/格柵最大允許聲功率

3.3 材料與風速

3.3.1 吸聲內襯

風管的吸聲內襯可采用纖維材料密度不小于48 kg/m3的玻璃棉；吸聲內襯的吸聲系數不應小于0.75，且其表面應采用橡膠或黑色襯紙覆蓋。當吸聲內襯用于圓形風管及中/高速（超過8 m/s）風管時，吸聲內襯表面須有開孔率不低于28%的穿孔板進行保護，穿孔板采用的鍍鋅鋼板厚度不小于0.7 mm。

當風機盤管機組中速運行噪聲大于40 dB時，其送風及回風管內的吸聲內襯厚度不小于25 mm。用于一般靜壓箱時，吸聲內襯厚度不低于50 mm；用于空調機組靜壓箱時，吸聲內襯厚度不低于100 mm。

3.3.2 風管風速控制

管內風速較高時，會使風管本身發出噪聲，不同噪聲標準下的建議最高風速可參見表7。支風管內的最高風速不應超過表7中各值的75%，連接末端裝置風管內的最高風速不應超過表7中各值的50%，若是彎管或其他部件，則應進一步降低風管內的最高風速。

表7 不同噪聲標準下風管內風速限值

3.3.3 風口風速控制

通風與空調系統送風及回風口的可接受最高風速參見圖3。須注意的是，靠近送風口的風閥開度不應過低，否則會引起送風氣流噪聲超標；同時，出風口或格柵的聲功率應比要求的NC值低至少5點。

由圖3可以看出，當室內噪聲NC標準在25～45時，隨著噪聲標準限值的提高，送/回風口可接受的最高風速也隨之升高，但最低不低于1.8 m/s、最高不高于3.8 m/s。同一室內噪聲標準下，回風口可接受的最高風速略大于送風口，兩者差值為0.2～0.6 m/s，并且隨室內噪聲標準限值的提高而變大。即室內噪聲標準越高，所允許的送、回風口的最高風速越低，且對送風口允許最高風速的要求高于回風口。

4 結語

噪聲來源廣、傳播途徑多，高級民用與商業建筑的室內環境噪聲控制是一項綜合性工程，需有關各方綜合協調、統籌安排、嚴格實施，方能達到理想的噪聲控制效果。通風與空調系統作為建筑機電系統的重要組成部分，是實現健康舒適的室內環境的重要條件，也對室內環境的聲學與噪聲控制有著重要影響。

以建筑室內環境的聲學與噪聲控制目標為導向，在策劃、設計、采購、安裝、測試等方面嚴格落實通風與空調設備及部件不同倍頻帶中心頻率下的聲學性能和技術要求，并確保消聲器及消聲材料的材質規格和消聲性能，同時，合理控制風管及風口風速，有助于建筑室內環境聲學與噪聲控制目標的實現。