建筑暖通設備安裝中隔振與防噪技術研究

袁立禎 (中廣電廣播電影電視設計研究院 北京 100045)

暖通空調設備大多安裝在室內,如果設備本身存在質量問題,或在安裝上出現技術問題,那么風機、水泵等暖通設備在使用過程中會產生一定的震動及噪聲。如果人始終處于噪音環境下,會產生頭痛、失眠等現象,甚至會出現記憶力衰退等病癥,其工作效率和生活質量嚴重下降,甚至可能產生意外事故。對此,我們要加大對暖通設備安裝的研究力度,進行技術創新,提高隔振與防噪效果。

一、建筑暖通設備安裝過程中存在的問題

(一)圖紙的設置和規劃不合理

設計圖紙是暖通管道安裝的基礎。目前有些暖通設備在安裝過程中存在一定的問題,圖紙設計不完善,可操作性和實用性不強等問題,導致暖通管道的安裝出現不完善和質量不高等現象。一個重要原因是暖通設備的設計師實踐經驗不充足,圖紙設計不合理。

(二)暖通設備運行過程中的噪音過大

暖通設備運行過程中存在的一個重要的問題就是震動和噪音,噪音可能來自多個方面,有管道的傳輸,有空調設備或者機器的運行過程中出現的噪音。這些噪音和震動會對居民生活產生不利影響,還會在一定的程度上增加后期檢修和維護成本,縮短機器設備的使用壽命。

(三)暖通設備的質量不達標

暖通設備出現噪音問題,一個重要的原因是其質量不達標,對管道安裝質量把控不嚴。同時,相關管理與負責部門沒有形成嚴格的質量監管與監督制度,安裝人員的專業技術能力不到位,也是暖通設備在投入使用后各種問題頻繁發生的重要原因。

二、暖通設備噪音產生的原因

想要保證暖通設備的運行狀態,降低噪音污染程度,就需要對噪音的來源進行綜合分析,找到產生噪音的關鍵點,并了解噪音的傳播路徑,從基礎做起,對其開展相應的隔振和防噪處理。

(一)噪聲等級。噪音等級的劃分:聲音在30～40分貝時,是較為理想的安靜環境;如果聲音超過50分貝,則會影響人們的休息與睡眠;如果噪聲超過70分貝,則會干擾談話,影響人們日常工作與休息;如果噪音長期超過90分貝,在噪音環境下工作的人,則會出現神經衰弱等疾病。所以在設計暖通設備設時,對于噪音的考慮是不可忽視的。

在暖通設備正常運行過程中,因為其自身存在著一定的慣性,導致其機械設備不能平穩運轉,但系統會強制暖通設備運轉,于是產生噪音。暖通設備底部與建筑連接部分因為設備自身的慣性,也會產生振動問題。設備底部與建筑的撞擊會形成彈性波,從而對建筑結構產生相應影響,建筑結構對聲波起到了固體傳聲的作用,擴大了聲波傳播的范圍,從而產生了噪音。

(二)采暖設備原因。采暖設備在其正常運轉過程中,設備底部與建筑連接部分會產生振動現象,這種振動通過暖通設備的管道進行傳輸,傳輸聲波會產生回響,出現強烈的共振,從而產生了噪音。

(三)通風設備原因。管道通風系統是暖通系統正常運行的前提。因為管道通風系統起到了連接暖通設備的作用,將暖通設備產生的風速傳輸。在通風系統正常運行過程中,風流通過彎曲的地方停滯,與管道碰撞,產生噪音。如果通風設備在運行過程中,由于通風設備與暖通設備連接部位出現振動,產生的噪音會與暖通設備的管道系統產生共振,管道也會隨之振動,產生噪音。

(四)機房內設備機械原因。暖通工程安裝中的主要設備有制冷機組、水泵、冷卻塔和通風機等大型設備,這些設備在正常運行中,可能會因其自身運行的慣性力和偏心出現不平衡而產生振動力,致使設備部分零部件被迫產生振動。同時設備的底座、通風管道與建筑物相連部位也會產生振動,而這種振動聲音會以彈性波的形式通過建筑物傳入其他房間,導致相鄰空氣也發生振動,這樣一來,振動聲音就被空氣以聲波的形式傳遞到四面八方。

三、暖通設備的選擇

(一)在選擇暖通設備之前,應收集相關暖通空調設備的資料,盡量選取運行效率較高、噪音低的暖通設備。建立相應的噪音指標體系,對暖通設備的各項指標應全面了解,比如,設備中的送回風系統、調節閥的具體設置。

(二)根據了解到的各種數據,正確選取暖通設備。暖通設備中的送回風系統,應選擇阻力小、易于控制總體風量大小的。選擇通風機時,要選擇通風效果直接傳動方式的設備。調節閥應選擇較小的,如果條件允許,可以少安或者不安裝調節閥,以防因氣流受閥門阻礙產生噪音。在無法采用直接傳動方式時,再考慮運用三角帶傳動等方式。

(三)暖通設備安裝前,應對設備進行調試,當暖通設備的總體通風量始終呈現出固定的風量數值時,就要對通風機的壓頭進行重新設置,科學地劃分風量系統,最大限度地減少通風設備的功率,使風量產生的噪音得到明顯的降低。當通風機設備選取了直接傳動方式設備時,要對通風機管道的出口處進行處理,千萬不要采用急劇轉彎形式,盡管避免因渦流作用而產生大的噪音。

四、建筑暖通設備安裝過程中的隔振和防噪建議

(一)選擇適當的空調系統安裝地址

設備機房的選址與暖通系統產生噪音有著非常重要的關聯。暖通設備機房的合理選址,可以有效地控制噪音傳播。安裝設備前應考察選址的具體位置,必須將暖通設備的機房與居民住房分開。比如將機房安置在地下室或者天臺上。選址成功后,需對暖通設備進行科學合理的平面安裝設計,爭取使暖通空調設備的安裝與居民室內裝修保持一致。安裝設備時,應與負責室內裝修人員取得溝通,了解設計人員對室內裝飾的布局和思路。安裝設備時,應特別注意建筑物與暖通設備之間的穩定性,以防設備運行中因設備振動而形成噪音。暖通設備的安裝除了與室內裝飾保持和諧統一外,還應將設備安置在建筑物結構中具有較強剛度的位置上,以此增強暖通設備的穩定程度。

要對機房內的墻壁進行吸音材料的加裝。吸音材料大多采用的都是多孔材料。當有聲波進入到吸音材料中,能夠使空隙中的空氣與吸音材料引起振動,但由于空氣與空隙之間產生的阻力作用,致使有一部分聲能轉換成熱能被消耗掉,從而達到了吸音的目的。在選擇墻體和頂棚的吸音材料時,應結合噪音源的頻譜進行合理的選擇。為了使通風機房中產生的噪音達到最低的頻率,在選擇材料上需盡量采用珍珠巖的吸音板作為安裝材料。如石膏板、聚酯纖維等均具有低頻而且吸聲能力較強的隔音作用。在安裝中,因制冷機房會產生較寬的噪音頻譜,所以在選擇材料時應以超細玻璃、棉氈等具有高頻率并且吸聲效果較強的材料。

機房內的墻體及樓極均具有較強的隔音效果。設備機房門的隔音效果與隔音能力與機房中門縫是否嚴密有一定的關系。通常情況下,機房門采用的是內夾有吸音材料的復合門,門縫的處理采用的是企口擠壓式進行密封處理。而要想達到最佳隔音效果,最好采用雙層門,并且在門的里面張貼吸音材料。

(二)對暖通工程做好降噪工作和相應的措施

在暖通工程的實施過程當中,應當掌握暖通工程的設備的安裝技術,并且對安裝的設備進行提前測試與實驗。要想解決暖通設備的安裝過一系列噪音問題,作為暖通設備安裝工作人員,應當根據以往暖通工程安裝經驗,了解和掌握相應設備的功能。作為暖通工程的負責人員,應當充分了解設備在使用過程中產生噪音的各種影響因素。暖通工程安裝公司應當對安裝人員進行培訓,提升其相關的理論知識水平,學習實際操作技能,并堅持理論與實際相結合,為提高暖通工程安裝質量提供技術保障。同時,暖通工程安裝部門應當對機器設備進行提前測試,根據機器設備不同的性能來擊規劃暖通工程的安裝,根據不同的場景以及現實條件來進行安裝設計,要針對機器設備運行的過程中噪音源,采取相應的措施,減少噪音污染。

(三)設置暖通系統的消聲裝置。在安裝暖通空調設備時,應對消聲裝置做到合理的搭配和科學的選擇,如消聲器、消聲彎頭等各種消聲裝置。對管理道內的氣流進行合理地控制,以免因氣流速度過大產生噪音。一個各方面性能較好的消聲器,可以使氣流速度降到最低。因此,在選擇消聲器時,要根據實際噪音源的消聲量需求、環境等具體要求進行合理的選擇和使用。同時選擇時應將空氣動力性能充分考慮在內,保證消聲器所受阻力能夠滿足設備正常運行的需求。就空調系統而言,應將系統主管道及消聲器內部流速加以控制,一般情況下以10m/s以內為宜。應根據不同類型的空調設備選取相應的消聲器,使其發揮較好的消聲功能。

(四)選用隔振裝置。在暖通空調設備正常運行當中,各個零部件都會產生不同程度的振動現象,如風機、水泵等。也同樣會將振動直接傳遞給予建筑物相連接部位,并以彈性波的形式將聲音傳入各個房間內,最終以固體形式的聲音存在。所以,將彈性材料安裝于設備的基礎設施中,可以實現比較好的抗振和降噪作用。在設備管道的連接中采用軟連接方式,來實現隔振效果,使設備的振動不會傳入管道中。在安裝水管與風管時,經過穿墻處一定要做好隔振處理,選擇好正確的隔振裝置,運用最佳隔振方式,保證隔振的高效率。為了減少振動現象的發生,根據設備振動的頻率與大小及環境需求,在設備與建筑物連接處,采用橡膠隔振墊或者橡膠隔振器。

(五)做好安裝暖通設備的質量監督工作

安裝人員在對前期的工作進行充分研究后,制定暖通設備的安裝規劃,為暖通設備的整體安裝質量提供基本保障。作為暖通設備安裝工程的負責人員應當加強工程的監督與管理,建立相應的質量監督機制,并將質量檢查和監督機制貫穿于暖通設備安裝的各個環節和各個流程當中。一方面,在前期調研材料設備的引入以及機房的建造過程都要進行監督。應當制定明確的質量監督的目標以及基本的工作準則,設立專門的工程檢查以及質量的技術小組,對于暖通設備的安裝以及工程的質量進行合理的把控,這是降低暖通設備的整體的噪音問題的一個關鍵的要素,也是保證暖通設備的安全性的一個重要措施。另一方面,作為暖通工程的負責人員,要制定詳細的監督細則,為暖通設備安裝人員的工作提供一個可供參考的標準,同時將責任落實到每個工作人員,明確其工作責任范圍的劃分,實行崗位責任負責制,這能增強員工的責任意識,提升工作人員的工作責任感和工作積極性,這也是降低暖通設備的運行中噪音和振動問題的一個重要工作。

總結

暖通設備系統在工業或民用建筑中都起著改善環境的重要作用。但設備運行過程中產生的噪音是非常令人厭煩的,而且噪音的產生還會影響到暖通設備的使用壽命和工作效率。因此,科學合理地控制暖通空調設備所產生的噪音污染顯得尤為重要。通過實踐證明,暖通設備的隔振與防噪控制應從安裝設計到安裝施工、從設備機房的選址到管道安裝的全過程進行系統的規劃。在設計階段,了解噪音的產生原因及傳播途徑,正確選擇合適的消聲器。在安裝階段,對管道與設備的安置方面應采用具有針對性的技術方案,做出合理地安排與正確的布置,只有將安裝設備中的每個環節做到周密考慮并落實到位,才能使暖通設備達到最佳的隔振和防噪效果。