對暖通空調(diào)系統(tǒng)降噪問題的探討

楊學(xué)實(shí) 王 鵬

(大連太平灣陽光置業(yè)有限公司）

對暖通空調(diào)系統(tǒng)降噪問題的探討

楊學(xué)實(shí) 王 鵬

(大連太平灣陽光置業(yè)有限公司）

暖通空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)及民用建筑中起著改善生產(chǎn),生活環(huán)境,保護(hù)健康,提高工作效率的作用。控制好暖通空調(diào)系統(tǒng)的噪聲,在系統(tǒng)的噪聲源和振動(dòng)源上進(jìn)行降噪處理,是最積極主動(dòng)、有效合理的措施,也是暖通空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制的努力方向之一。

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,環(huán)境問題已被國際社會(huì)公認(rèn)為是影響21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題,而噪聲污染更是成為本世紀(jì)首要攻克的環(huán)境問題之一。建筑物中噪聲產(chǎn)生的原因是多種多樣的,暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪聲又在其中占有相當(dāng)大的比重。如何降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲,對改善建筑物中的聲學(xué)環(huán)境而言尤為重要。

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)降噪的途徑和方法

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念

隨著暖通空調(diào)領(lǐng)域一些新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn),使得我們可以通過多種方法達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行中降噪的目的。目前常采用的噪聲控制技術(shù)有消聲、吸聲、隔聲、隔振阻尼等,主要是在噪聲源、噪聲傳播途徑及接受點(diǎn)上進(jìn)行控制和處理。

暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合建筑的實(shí)際情況和噪聲控制要求進(jìn)行,盡可能選取低噪聲的方案,或者選取能方便噪聲控制的方案。設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管路時(shí),每個(gè)送回風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)量和阻力不宜過大。要選用高效率低噪聲的風(fēng)機(jī),使其工作點(diǎn)位于或接近于風(fēng)機(jī)的效率點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)量一定時(shí),選用風(fēng)機(jī)壓頭的安全系數(shù)不宜過大,必要時(shí)選用送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)共同負(fù)擔(dān)系統(tǒng)的總阻力。盡可能地把大風(fēng)量系統(tǒng)分成幾個(gè)小系統(tǒng),從而降低單臺(tái)設(shè)備的聲功率,達(dá)到降低總體噪聲的目的。應(yīng)盡量避免管道急劇轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生渦流引起的再生噪聲。在條件許可的情況下,加大送風(fēng)溫差,以降低風(fēng)機(jī)風(fēng)量,從而降低風(fēng)機(jī)葉輪外周的線速度,風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲也就會(huì)隨之降低。

1.2 消聲器的設(shè)計(jì)與選型

在進(jìn)行降噪處理時(shí),需要采用消聲技術(shù)。設(shè)計(jì)安裝消聲器是控制氣流噪聲通過管道等介質(zhì)障礙向外傳播的重要措施。一個(gè)性能好的消聲器,可使氣流噪聲降低20～40dB。根據(jù)噪聲源所需要的消聲量、空氣動(dòng)力性能、以及環(huán)境的不同,選擇不同類型的消聲器。根據(jù)噪聲源空氣動(dòng)力性能的要求,考慮消聲器的空氣動(dòng)力性能,把消聲器的阻力損失控制在能使設(shè)備在正常工作的范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)消聲器時(shí),應(yīng)考慮消聲器可能產(chǎn)生的氣流再生噪聲的影響,使消聲器的氣流再生噪聲級低于該環(huán)境允許的噪聲級。為了降低消聲器的阻力損失和氣流再生噪聲,保證消聲器的正常使用,必須降低消聲器和管道中的氣流速度。對于空調(diào)系統(tǒng),主管道中和消聲器內(nèi)的流速應(yīng)控制在10m/s以下。根據(jù)噪聲源的頻譜特性和消聲器的消聲特性,使兩者相對應(yīng),噪聲源的峰值頻率應(yīng)與消聲器最理想、消聲量最高的頻段相對應(yīng),這樣才能起到很好的消聲效果。暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中主要的噪聲源是以中低頻為主的風(fēng)機(jī),采用阻性或阻抗復(fù)合式消聲器可以起到較好的消聲效果。

1.3 減振隔振措施

暖通空調(diào)系統(tǒng)中各種有運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)備,如風(fēng)機(jī)、水泵、制冷壓縮機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),它直接傳給基礎(chǔ)和連接的管件,并以彈性波傳到其他房間中去,又以噪聲的形式出現(xiàn)。在設(shè)備和基礎(chǔ)間配置彈性的材料或器件,可有效地控制震動(dòng),減少固體噪聲的傳遞。在設(shè)備和管道間采用軟連接實(shí)行隔振,以不使設(shè)備的振動(dòng)傳遞給管路。水管、風(fēng)管安裝時(shí),在管道支吊架、穿墻處也應(yīng)作隔振處理。常見的隔振器主要有金屬隔振器、橡膠隔振器、空氣橡膠彈簧隔振器、各種隔振墊等。風(fēng)機(jī)、冷水機(jī)組的隔振,通常選用金屬彈簧隔振器。

1.4 設(shè)備房的噪聲控制

選擇機(jī)房位置時(shí)應(yīng)盡量不靠近空調(diào)房間,對機(jī)房本身應(yīng)采取吸聲和隔聲處理,以降低機(jī)房內(nèi)噪聲和隔斷向外傳播的途徑。墻、頂棚所用的吸聲材料應(yīng)根據(jù)噪聲源的頻譜來選擇。風(fēng)機(jī)房的噪聲以低頻為主,因此宜選用珍珠巖吸聲板、石膏穿孔板、聚酯纖維吸聲板等低頻吸聲性能強(qiáng)的吸聲材料。制冷機(jī)房、水泵房等噪聲頻譜較寬,應(yīng)選用超細(xì)玻璃棉氈、玻璃棉板、礦渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高頻吸聲性能好的材料。機(jī)房的墻體、樓板應(yīng)具有隔聲作用,機(jī)房門隔聲效果與門的隔聲能力和門縫的嚴(yán)密程度有關(guān)。通常采用內(nèi)夾吸聲材料(如礦棉氈、玻璃棉氈等)的復(fù)合門,門縫采用企口擠壓式(在企口上加橡膠圈、條式充氣帶)的密封措施。最有效的隔聲是采用雙道門,并在門洞內(nèi)貼吸聲材料。

1.5 施工不當(dāng)產(chǎn)生噪聲的避免

在安裝施工前,應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行管道綜合排布,合理地安排施工工序,避免因各專業(yè)由于安裝空間有限而產(chǎn)生的管道與管道及管道與支吊架緊靠而發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。金屬風(fēng)管制作安裝時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)條縫型漏風(fēng)口,以避免產(chǎn)生風(fēng)哨現(xiàn)象。各種管道、電線橋架穿過機(jī)房墻體或樓板處必須做好有效的封堵處理,以防止機(jī)房內(nèi)的噪聲向外擴(kuò)散。另外應(yīng)認(rèn)真做好系統(tǒng)調(diào)試工作,做好管網(wǎng)的風(fēng)量平衡,避免因風(fēng)量不平衡而引起的部分分支管路因風(fēng)量過大而產(chǎn)生噪聲的現(xiàn)象。

2、存在的問題和對策

2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制涉及暖通空調(diào)、建筑、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)等專業(yè),需要融合各個(gè)專業(yè)的知識進(jìn)行綜合考慮和設(shè)計(jì),各專業(yè)密切配合才能進(jìn)行有效合理的控制。目前一般暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員不熟悉聲學(xué)專業(yè),難于做好系統(tǒng)噪聲控制設(shè)計(jì),而建筑學(xué)與聲學(xué)的專業(yè)人員往往對暖通空調(diào)專業(yè)也不太了解,也難于獨(dú)立做好空調(diào)噪聲控制設(shè)計(jì)。因此,要做好中央空調(diào)噪聲控制,需要建筑師和暖通空調(diào)工程師對噪聲控制給以足夠的重視,從建筑設(shè)計(jì)的開始階段就要考慮如何進(jìn)行噪聲控制,綜合考慮聲環(huán)境與室內(nèi)微氣候環(huán)境、室內(nèi)空氣品質(zhì)等因素進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。如果在建筑設(shè)計(jì)階段就把空調(diào)設(shè)計(jì)與噪聲控制考慮到位,往往能取得很好的效果,反之,如果在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮欠缺而使得空調(diào)系統(tǒng)難以設(shè)計(jì)和布置,造成不利于噪聲控制的局面,再進(jìn)行彌補(bǔ)性的降噪,往往困難重重。

因此,建筑設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與噪聲控制如何互相配合,相互協(xié)作,是一個(gè)很值得我們大家和有關(guān)部門研究和注意的問題。

2.2 新技術(shù)、新工藝、新材料的開發(fā)推廣應(yīng)用問題

鼓勵(lì)發(fā)展研發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料,并積極運(yùn)用到實(shí)際工程中。如在條件許可的情況下大力發(fā)展低溫送風(fēng)技術(shù)、推廣復(fù)合材料通風(fēng)管道、新型吸聲隔聲材料(如植物纖維素等)在工程中的運(yùn)用。

3、結(jié)語

暖通空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)及民用建筑中起著改善生產(chǎn)、生活環(huán)境,保護(hù)健康,提高工作效率的作用。令人厭煩的噪聲或不符合聲學(xué)要求的聲音會(huì)影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用效果,甚至導(dǎo)致部分或全部系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。如何控制好暖通空調(diào)系統(tǒng)的噪聲,在系統(tǒng)的噪聲源和振動(dòng)源上進(jìn)行降噪處理,是最積極主動(dòng)、有效合理的措施,也是暖通空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制的努力方向之一。

[1]李耀中,李東升. 噪聲控制技術(shù)(第二版)[M] 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[2]徐榮晉 .暖通空調(diào)設(shè)備工程師實(shí)務(wù)手冊[M] 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

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