某辦公樓空調(diào)水系統(tǒng)噪聲改造

鄭錦民

(福建省建筑設(shè)計(jì)研究院 福建福州 350001)

某辦公樓空調(diào)水系統(tǒng)噪聲改造

鄭錦民

(福建省建筑設(shè)計(jì)研究院 福建福州 350001)

介紹了某既有辦公樓空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪聲問題。針對這些問題，從冷凍水循環(huán)泵隔振及管道隔聲等方面進(jìn)行噪聲治理，并進(jìn)行了必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。最終測試結(jié)果表明該治理措施行之有效。

空調(diào)水系統(tǒng)；噪聲控制；改造；測試

0 引言

噪聲是室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的影響因素之一。噪聲對人的影響首先體現(xiàn)在工作效率上，尤其對精密加工工人或腦力勞動者的影響更為明顯，它能夠分散人的注意力，造成心情煩躁、反應(yīng)遲鈍、疲勞，甚至引發(fā)事故。其次，體現(xiàn)在人體健康上，對人的聽覺、神經(jīng)、心臟、消化等產(chǎn)生不良影響，造成聽力損傷、頭暈、頭脹、失眠、神經(jīng)過敏、記憶力差、心跳過速、消化不良等[1]。因此，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，不僅要對室內(nèi)溫濕度和風(fēng)速加以控制，噪聲控制也是非常重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。本文結(jié)合某辦公樓空調(diào)水系統(tǒng)噪聲改造，取得良好效果，詳細(xì)闡述其具體改造方案。

1 項(xiàng)目概況

該辦公樓為新建項(xiàng)目，總建筑面積31 562.1m2，為一類高層建筑，地上19層，地下1層，一至五層為裙房，六至十九層為主樓標(biāo)準(zhǔn)層。一至五層裙房大開間區(qū)域采用風(fēng)冷冷水中央空調(diào)，除此之外，其他區(qū)域采用變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)。項(xiàng)目投入使用后，出現(xiàn)噪聲區(qū)域?yàn)槲鍖拥囊粋€(gè)辦公室及公共走道，房間及走道的A聲級均達(dá)到57dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范和使用要求的噪聲標(biāo)準(zhǔn)45dB。經(jīng)現(xiàn)場勘查和噪聲測試發(fā)現(xiàn)，噪聲為六層裙房屋面空調(diào)循環(huán)水泵的低頻噪聲，通過冷凍供回水主管傳入房間及走道。出現(xiàn)噪聲問題區(qū)域的空調(diào)水系統(tǒng)平面如圖1～圖2所示。冷凍水管從六層裙房屋面冷凍水管井下至四層大會議室上空后，從大會議室吊頂轉(zhuǎn)至五層公共走道，再從公共走道過辦公室，接入辦公室的水管井內(nèi)。冷凍水泵及風(fēng)冷模塊主機(jī)設(shè)置在六層裙房屋面。由于四層大會議室是四、五層挑空的大空間房間，也是該辦公樓內(nèi)非常重要的功能房間，房間內(nèi)隔墻以及吊頂內(nèi)均采用隔聲降噪措施，故在四層大會議室內(nèi)幾乎聽不到該水泵的低頻噪聲。

圖1 五層空調(diào)水系統(tǒng)平面圖

圖2 六層裙房屋面層空調(diào)水系統(tǒng)平面圖

經(jīng)現(xiàn)場勘查和噪聲測試，發(fā)現(xiàn)如下4點(diǎn)問題：

(1)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)循環(huán)水泵等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲以低頻噪聲為主，傳播距離遠(yuǎn)，難以自然衰減。

(2)循環(huán)水泵隔振措施過于簡單，水泵與基礎(chǔ)連接僅設(shè)橡膠減振墊，造成低頻噪聲通過固體結(jié)構(gòu)傳音。

(3)循環(huán)水泵進(jìn)出口采用不銹鋼波紋管軟接頭，有一定的減振效果，但對低頻噪聲傳播幾乎沒有衰減，適宜用在制冷劑管路的隔振。

(4)水流在管道流動引起管道振動產(chǎn)生二次噪音，由于管道剛性連接，造成無衰減直接傳入辦公室內(nèi)。

2 改造目標(biāo)

該噪聲治理主要是針對五層辦公室，因項(xiàng)目走道內(nèi)吊頂為硅酸鈣板，拆除及修復(fù)工作量大，影響其辦公樓正常使用，且該區(qū)域?yàn)楣沧叩?，人員短暫停留，對噪聲值要求不高，故不予考慮。治理目標(biāo)：使辦公室內(nèi)的A聲級噪聲值小于45dB。

經(jīng)測試，改造前辦公室內(nèi)A聲級噪聲值為57dB，其不同頻譜的噪聲值與設(shè)計(jì)噪聲指標(biāo)45dB(NR40)，對比如圖3所示。

圖3 改造前室內(nèi)的聲壓級與設(shè)計(jì)噪聲指標(biāo)的對比

3 解決方案

噪聲控制，主要是控制聲源的輸出和阻斷聲音的傳播途徑，或者對接收者進(jìn)行保護(hù)[2]。該改造根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，提出如下幾點(diǎn)解決方案：

(1)對辦公室內(nèi)的供回水管外包管道隔振墊及低頻隔聲板，阻斷其聲音傳入室內(nèi)。管道與支吊架間墊軟材料，同時(shí)，管道與隔墻之間的縫隙采用具備防火隔聲能力的彈性材料填充密實(shí)，防止管道因液體流動而產(chǎn)生振動。并通過與墻體的硬接觸，產(chǎn)生固體傳聲，同時(shí)也防止噪聲通過孔洞縫隙泄漏出去，而影響相鄰房間。該改造使用某品牌的復(fù)合管道隔聲板材，其聲學(xué)性能及改造后聲壓級的理論計(jì)算值如表1所示。

(2)水泵進(jìn)出口軟接頭改為優(yōu)質(zhì)低頻橡膠減震喉，減少通過金屬軟接傳遞的水泵低頻噪聲。

(3)屋面落地安裝的冷凍水管采取支架減振措施，確保減振效率接近 96%以上。同時(shí)，考慮到管道穩(wěn)定性和安全因素，原支架保留(起到限位，防止減振設(shè)備安全隱患)。

表1 管道隔聲設(shè)計(jì)聲學(xué)計(jì)算書

(4)由機(jī)組振動、水流沖擊變徑引起的，通過基座傳播的固體聲污染是治理中應(yīng)注意的問題。針對癥結(jié)所在，采用復(fù)合阻尼減振方案，其阻尼比為0.12。隔振裝置根據(jù)水泵的頻率、承載重量等參數(shù)，選擇匹配的隔振結(jié)構(gòu)，使用正確方法安裝，確保獲得較高的隔振效率，起到較好的隔斷機(jī)組振動的作用。該工程選用的某品牌隔振原件的隔振降噪計(jì)算書如表2所示。原橡膠減振墊隔振降噪計(jì)算書如表3所示。橡膠減振墊固有頻率一般為5Hz～10Hz，因缺乏該數(shù)據(jù)，該工程改造取其中間值7.5Hz作為橡膠減振墊的固有頻率。

表2 選用的隔振原件的隔振降噪計(jì)算書

表3 原橡膠減振墊的隔振降噪計(jì)算書

隔振的作用，主要是防止振動直接傳給基礎(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)。通過上述計(jì)算，改造前后隔聲量差值9.1dB，降噪效果明顯。

另外，考慮到聲波沿著不同介質(zhì)傳播所發(fā)生的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的原理十分復(fù)雜，它既包括在不同介質(zhì)中介面上的能量發(fā)射，也包括在介質(zhì)中被吸收的聲波能量。根據(jù)上述現(xiàn)象及工程實(shí)踐，在隔振器與基礎(chǔ)之間再設(shè)置一定厚度的彈性隔振墊，減弱固定聲的傳播[3]。

4 改造后噪聲測試

改造后，安裝公司對辦公室內(nèi)噪聲進(jìn)行了測試。空調(diào)水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該房間內(nèi)A聲級噪聲最低值為34.4dB，完全滿足使用要求(A聲級噪聲45dB)，同時(shí)也滿足《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50118-2010[4]中單人辦公高要求標(biāo)準(zhǔn)，允許A聲級噪聲35dB(或NR30)的要求，其噪聲測試曲線與設(shè)計(jì)噪聲指標(biāo)對比如圖4所示。

噪聲改造后，傳至辦公室的A聲級噪聲小于45 dB，各個(gè)頻譜上的噪聲值均得到有效控制，完全滿足規(guī)范要求和業(yè)主使用要求，得到業(yè)主贊賞。

圖4 改造后室內(nèi)的聲壓級與設(shè)計(jì)噪聲指標(biāo)的對比

5 結(jié)論

在工程設(shè)計(jì)中，暖通專業(yè)所使用的機(jī)械設(shè)備較多，所帶來的噪聲污染也較多，噪聲問題往往會被忽視，致使工程運(yùn)行后，被業(yè)主或使用單位投訴的事件屢見不鮮。因此，噪聲問題應(yīng)引起暖通專業(yè)設(shè)計(jì)人員足夠重視。在設(shè)計(jì)過程中，不僅要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度、風(fēng)速等設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，還要滿足噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。在對空調(diào)系統(tǒng)噪聲及振動控制設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)進(jìn)行必要的計(jì)算，確保所使用的措施經(jīng)濟(jì)、可靠、可實(shí)施，并達(dá)到使用要求。

[1] 葛鳳華，趙小平，周英利.全空氣空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制分析[J].暖通空調(diào)，2005(9)：82-84.

[2] 王凡.場館建筑噪聲與振動的控制研究(2)：室內(nèi)噪聲與振動的控制設(shè)計(jì)[J]. 暖通空調(diào)，2009(6)：124-128.

[3] GB50736-2012 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[4] GB50118-2010 民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

Noise modification of air conditioning water system in an office building

ZHENGJinmin

(Fujian Provincial Institute of Architectural Design and Research, Fuzhou 350001)

This paper introduced the noise problem of the air conditioning water system in an existing office building. to solve these problems, the noise treatment is carried out from chilled water circulation pump vibration isolation and pipe sound insulation and so on, and carried out the necessary design calculations. the final test results show that the measures are effective.

Air conditioning water system; Noise control; Modification; Test

鄭錦民(1971.3- )，男，高級工程師。

E-mail:2689318077@qq.com

2017-06-21

TU83

A

1004-6135(2017)09-0110-04