空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制

林天德，蘇力文，張青山

(廈門嘉達(dá)環(huán)保建造工程有限公司，福建 廈門 361009)

空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制

林天德，蘇力文，張青山

(廈門嘉達(dá)環(huán)保建造工程有限公司，福建 廈門 361009)

針對空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制問題，對空調(diào)系統(tǒng)的聲源控制、設(shè)備分布、通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)、消聲器選型、噪聲控制時(shí)如何保證冷卻塔正常工作進(jìn)行了分析。

空調(diào)系統(tǒng)聲源控制;設(shè)備布局;通風(fēng)散熱;冷卻塔

空調(diào)系統(tǒng)使用范圍具有廣泛性和普遍性，其噪聲干擾問題也引起了極大的關(guān)注。空調(diào)中主要的噪聲源來自通風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)、水泵、冷卻塔、送排風(fēng)系統(tǒng)的噪聲等,是由空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲組成的，其中以空氣動(dòng)力噪聲為主。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制

（1）從聲源上控制噪聲

從聲源上控制噪聲，能達(dá)到事半功倍的效果：應(yīng)選用加工精度高、裝配質(zhì)量好的低噪聲產(chǎn)品。主風(fēng)機(jī)使用變頻器，均衡使用時(shí)較低的風(fēng)壓能夠減小噪聲及振動(dòng)。完善設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)制度，杜絕由于設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀況不佳而導(dǎo)致噪聲增大。

在保證空調(diào)系統(tǒng)的工藝流程合理流向的前提下，動(dòng)靜分離，合理布置噪聲源設(shè)施、功能區(qū)域的位置，對于各種有噪聲源的設(shè)備機(jī)房應(yīng)當(dāng)作為重點(diǎn)項(xiàng)目控制，在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)將機(jī)房遠(yuǎn)離要求安靜的房間。對于管路或其它噪聲源，應(yīng)避開噪聲敏感點(diǎn)，利用噪聲在空氣中的傳播衰減的特點(diǎn)，減少噪聲控制工程量。

（2）空調(diào)系統(tǒng)管道截面積的確定

空調(diào)系統(tǒng)管道的風(fēng)量風(fēng)壓設(shè)計(jì)應(yīng)做到均衡穩(wěn)定，進(jìn)出風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)相應(yīng)的進(jìn)風(fēng)或排風(fēng)管道，使之相匹配。管道的有效截面積應(yīng)根據(jù)管道的額定風(fēng)速及各自承擔(dān)的有效風(fēng)量確定，保持風(fēng)壓均勻，防止產(chǎn)生氣流再生噪聲。計(jì)算風(fēng)道時(shí)，風(fēng)速不能太大，風(fēng)速太大會(huì)使風(fēng)道內(nèi)風(fēng)噪聲和振動(dòng)加大。

（3）進(jìn)、出風(fēng)口的設(shè)計(jì)處理

與風(fēng)機(jī)連接的管道彎頭設(shè)置的方向應(yīng)與風(fēng)機(jī)風(fēng)頁的旋轉(zhuǎn)方向順向，防止產(chǎn)生管道渦流，影響風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口都應(yīng)采用柔性接頭隔振。風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處的管道不宜急劇轉(zhuǎn)彎，管道應(yīng)杜絕直角彎頭。合理分配空調(diào)分系統(tǒng)，分系統(tǒng)風(fēng)量不要過大，作用半徑不能太長，以減少通風(fēng)系統(tǒng)長距離輸送導(dǎo)致壓降，既減少了風(fēng)壓損失，也避免了產(chǎn)生氣流再生噪聲。

風(fēng)口的選型要根據(jù)流量及噪聲要求確定，防止產(chǎn)生氣流再生噪聲。如降噪要求較高，不應(yīng)在風(fēng)口設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)器送風(fēng)，可通過風(fēng)壓箱管道送風(fēng)。為降低室與室之間通過風(fēng)管傳播的干擾噪聲，也為了減少管道傳到室內(nèi)的噪聲，應(yīng)設(shè)置風(fēng)口消聲器。對于截面積較大的方型風(fēng)管，應(yīng)增加管壁厚度或在管壁上設(shè)置楞筋或在管內(nèi)增設(shè)支撐，增加管壁的剛性，以避免產(chǎn)生風(fēng)管激振力噪聲。風(fēng)管外的保溫措施也可起到阻尼和隔聲作用。

2 設(shè)備的減振阻尼隔聲處理

空調(diào)設(shè)備的基礎(chǔ)按規(guī)范設(shè)置減振裝置。對于設(shè)備外殼因激振力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲使用內(nèi)耗大的高分子阻尼材料涂覆。使用隔振和阻尼技術(shù)能有效減少由激振力作用引起的結(jié)構(gòu)噪聲，振動(dòng)的固體傳播頻率低、傳播遠(yuǎn)、衰減慢、影響范圍廣。應(yīng)重視對空調(diào)主機(jī)、冷卻塔基礎(chǔ)進(jìn)行隔振阻尼處理，防止設(shè)備振動(dòng)的固體傳播通過基座進(jìn)入建筑的結(jié)構(gòu)。

防止管道噪聲與建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振，排風(fēng)管應(yīng)盡量使用獨(dú)立支架，若獨(dú)立支架要與圍護(hù)結(jié)構(gòu)支承、連結(jié)，則應(yīng)采取隔振套管、彈簧吊架或在管道與支承連接處加橡皮襯墊或彈簧等元件。

設(shè)備機(jī)房的噪聲源眾多混響嚴(yán)重，要保證設(shè)備機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量，可在其內(nèi)墻面設(shè)置吸聲結(jié)構(gòu)，降低機(jī)房內(nèi)的聲壓級。將門做成隔聲門或聲閘，設(shè)置隔聲觀察采光窗。重視機(jī)房的孔洞、縫隙、穿管等對圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲性能的影響。

3 系統(tǒng)的消聲器設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)備的噪聲現(xiàn)狀和具體通風(fēng)房間所允許的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)及參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，算出各頻率所應(yīng)消除的噪聲量。消聲器的選型應(yīng)根據(jù)其消聲特性、阻力損失、體積特征、制造成本、適用場合等方面進(jìn)行考量。應(yīng)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算消聲器的阻力損失和氣流再生噪聲。

由于空調(diào)系統(tǒng)管道長、彎折多，對中高頻噪聲大多具有較好的自然衰減，針對空調(diào)管道系統(tǒng)噪聲控制的特點(diǎn)，應(yīng)盡量選用能有效降低低頻頻帶的消聲器。

應(yīng)根據(jù)管道分布及現(xiàn)場空間條件，盡量使用有效截面積較大的消聲箱，有利于降低低頻噪聲及風(fēng)阻。以避免為克服這部分附加阻力損失而加大空調(diào)機(jī)組壓力，使機(jī)組的噪聲源大幅增加。消聲器與風(fēng)機(jī)之間應(yīng)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)阻隔，防止風(fēng)機(jī)的噪聲透過管壁，進(jìn)入風(fēng)管內(nèi)導(dǎo)致消聲器失效。

機(jī)房的朝向宜使空調(diào)機(jī)組及附屬設(shè)備有良好的自然通風(fēng)條件，特別是應(yīng)考慮避開夏天日照的角度。機(jī)房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有足夠的空間，以保證機(jī)房的基本通風(fēng)散熱條件。在此基礎(chǔ)上還應(yīng)設(shè)置機(jī)房的通風(fēng)降溫系統(tǒng)及相應(yīng)的進(jìn)出風(fēng)消聲器，以保證機(jī)房設(shè)備的正常工作。

4 冷卻塔的噪聲控制

冷卻塔的噪聲源主要為風(fēng)機(jī)噪聲（屬低頻）和落水噪聲（屬中高頻）兩部分。冷卻塔的噪聲是空調(diào)系統(tǒng)對外界產(chǎn)生影響的主要噪聲源，同時(shí)，冷卻塔風(fēng)機(jī)出口的空氣濕度大，對采用吸聲材料的防水性能有相當(dāng)?shù)囊蟆?/p>

使用落水阻尼，在冷卻塔落水撞擊水面之前，使落水先在降噪裝置上經(jīng)無聲擦貼、粘滯減速、挑流分離、疏散灑落等消能形式的過渡，取得削減落水沖擊噪聲的治理效果。

冷卻塔風(fēng)機(jī)噪聲治理的難點(diǎn)在于寬頻帶、高量值的消聲要求與冷卻塔自身通風(fēng)散熱性能之間的尖銳矛盾。冷卻塔軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)壓低風(fēng)量大，當(dāng)冷卻塔出風(fēng)口消聲裝置壓降較大時(shí)，會(huì)增加冷卻風(fēng)扇的阻力，導(dǎo)致風(fēng)量減少，水溫上升，以致對原系統(tǒng)熱工性能產(chǎn)生影響。應(yīng)根據(jù)《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50392-2006）設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)通道的有效截面積，軸流風(fēng)機(jī)的出口消聲器的消聲片的形狀及布置應(yīng)進(jìn)行空氣動(dòng)力性計(jì)算，盡量減少額外的壓損。

使用聲屏障及進(jìn)、出風(fēng)消聲器是增加消聲量的基本方法。聲屏障的結(jié)構(gòu)、造型應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工況條件具體設(shè)計(jì)：對噪聲敏感點(diǎn)方向在聲源與受聲點(diǎn)之間設(shè)置隔聲屏，用以隔斷并吸收聲源到達(dá)受聲點(diǎn)的直達(dá)聲波，使部分聲波受阻反射，部分聲波經(jīng)吸收衰減后通過屏體透射（極?。┖推另斃@射等附加衰減形式到達(dá)受聲點(diǎn)，從而達(dá)到降噪的目的。隔聲屏對冷卻塔出風(fēng)口的壓降較小，但是對下部進(jìn)風(fēng)口的有效面積應(yīng)予保證，并防止出風(fēng)口的熱氣重新進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口。在設(shè)計(jì)中必須以不妨礙軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量損失為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)盡可能擴(kuò)大消聲器的有效面積，減少流阻。

空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備型號眾多，使用條件及環(huán)境各不同，故噪聲治理工程都是個(gè)案。應(yīng)對使用現(xiàn)場工況條件進(jìn)行認(rèn)真勘察，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)工程方案及使用的設(shè)備、材料進(jìn)行各運(yùn)行參數(shù)及噪聲控制量的計(jì)算，由此確定噪聲治理方案設(shè)計(jì)及實(shí)施工藝。

[1] 項(xiàng)端祈.空調(diào)系統(tǒng)消聲與隔振設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，1.

[2] 王漢青.通風(fēng)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，3.

[3] 邵斌.噪聲控制工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)交流[Z].清華大學(xué)建筑物理實(shí)驗(yàn)室.2008，10.

Noise Control Analysis of Air-conditioning System

LIN Tian-de, SU Li-wen, ZHANG Qing-shan

TB535

A

1006-5377（2010）09-0056-02