空調系統(tǒng)噪聲控制若干問題分析

摘 要：在空調系統(tǒng)中，噪聲主要源于聲源與二次噪聲，而噪聲產生的具備原因相對復雜，從設計、施工、材料設備選用到后期的運行管理，一旦存在不完善之處，就會致使空調系統(tǒng)在實際運行的過程中產生噪音。而為了實現對空調系統(tǒng)噪聲的有效控制，本文從設計角度出發(fā)，對空調系統(tǒng)噪聲控制所存在的問題進行的分析，并提出了相應的控制策略，以供參考。

關鍵詞：空調系統(tǒng)；噪聲控制；若干問題；對策；分析

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0194-02

前 言

隨著社會主義經濟的不斷發(fā)展，人們物質生活水平的不斷提高對所居住與工作環(huán)境的質量提出了更高的要求，在空調逐漸成為家庭與辦公場所必備設備的過程中，空調系統(tǒng)噪聲問題的產生直接給人們的身心帶來了影響，輕則會使人產生煩躁的不良情緒，重則會使人的身心受損，埋下了一定的事故隱患。而設計作為空調的主要環(huán)節(jié)，直接關系到空調系統(tǒng)的實際應用性能，因此，為了實現對相應噪聲問題的有效控制，則就需要進一步優(yōu)化并完善空調系統(tǒng)設計。

1 在消聲器的設置上所存在的問題

1.1 位置的設置

在實際設計空調系統(tǒng)的過程中，為了規(guī)避空調系統(tǒng)所產生的噪聲問題，一般采取的措施為：將消聲器安置于組合式空調箱的內部，亦或是將這一裝置安裝于外部，與空調機房相分離，而如上方式下則弱化了消聲裝置作用的發(fā)揮（圖1為組合式空調器剖面圖）。

而基于組合式空調器下，其噪聲的類型為：200～800Hz，屬于中低頻噪聲，其主要源于：①風機運轉時產生噪聲；②基于氣流在管道內部的流動，以及在設備內部的流動，致使再生噪聲隨之產生。而其中的再生噪聲中，有來自于機房內部的噪聲；也有來自于機房外部的噪聲，具體而言，這一噪聲是從管道、消聲器以及風口等位置產生的，并且借助管道實現了噪聲的傳遞；而基于消聲器后面管道所產生的這一噪聲，此時的消聲器則“無能無力”。而將消聲器安裝于機房之外，此時部分噪音就會沿著管道進行傳遞，進而進入到房間之中，而在管道上，進行了外保溫設計，此種情況下能夠實現對部分噪聲的有效隔離，噪聲被弱化但是并不意味著能夠消除噪聲，相應的隔聲量為R=38dB；而若是將這一消聲器安置到空調的內部，消聲器的作用將更弱。

而在實際設計的過程中，基于在空調機房內部，相應噪聲會在傳播的過程中進入回風管道，進而進入到房間之中，因此，在安裝消聲器的過程中，最佳的位置在管道穿入機房的位置上。

而基于再生噪聲的產生下，其主要源自于氣流、管道以及其與消聲器發(fā)生摩擦這一過程，同時，氣流也會使得管道壁發(fā)生振動現象，進而也使得再生噪音隨之產生。此種情況下，就意味著管道的形狀與管道壁的光滑程度等都是引發(fā)再生噪音的原因所在，同時，氣流流動速度與再生噪音的大小間成正比。在實際進行設計的過程中，針對再生噪音的控制問題，一般會對風道流動速度進行控制，限制在8m/s內，而在接風口處，將這一流速控制在5m/s內。再生噪聲中，一部分會借助通風口進行傳遞，此時在氣流流經通風口時，則還會隨之產生哨聲，基于此，在進行設計的過程中，需要對風口的風速進行控制，一般在公共場所中，像辦公室等場所，需將其控制在4m/s內，而向演播室等場所，則需要控制在2.5m/s內。而如果空調系統(tǒng)出現阻力不平衡問題時，就會使得風口的風速失去控制，進而產生哨聲。

1.2 是否安裝消聲器

針對再生噪聲的產生，在實現對管道流速有效控制時，就不需要再對這一因素進行考慮；在噪聲在進行傳遞的過程中，其會逐漸減弱，因此，在管道中加入吸聲材料，則就會進一步降低噪聲。而對于聲波在直管段的衰減量可通過如下公式進行計算：△L=？準（a）L/SI（dB）：L表示的是周長，單位為m，I為管長，單位為m，S為管道截面面積，單位為m2。？準（a）為管道傳聲損失系統(tǒng)，a為吸聲系數。

以如上公式進行計算后能夠得出：在流速較低時，可將管道的管彎制作成直角式，能夠實現對中頻噪聲的部分消除；而針對λ

1.3 是否需要在回風管道上實現消聲器的設置

當氣流在管道內部流動時，噪聲會在傳遞的過程中變弱，而如果氣流與聲波的方向一致，相應衰減系統(tǒng)隨之變小，相反，這一系數就會隨之加大。影響因素為馬赫數，公式為M=u/c：其中的u指的是氣流流速，單位為米/秒，c為聲速，其值為331.45+0.61θ，θ表示的是空氣溫度，當相應波長為管道寬度的兩倍時，△L’=1/（1+M）△L，在有氣流的狀態(tài)下，傳聲損失增加一個因子：1/（1+M）2，馬赫數值越大，表示相應的傳聲損失就越小，二者成反比關系。而當氣流方向相反時，相應M取負值，基于相應風速較低，1/（1+M）2≈1，因此，氣流方向以及相應的流速與噪聲衰減間的關系并不明顯?；诖?，在實際設計的過程中，是否要在回風管道安裝相應的消聲裝置，受氣流方向的影響較小，加上集中回風方式的運用，相應回風口與機房間的存在很大距離，此時管道的自然衰減量就變小，因此，需要在回風管道上安裝相應的消聲裝置。

2 在機房直接傳聲量的控制上

通常情況下，空調機房的噪聲在60～80（dBA），以噪聲在80dBA為例，相應機房外墻通常采用是240磚墻，并采用兩面抹灰的方式，當將機房尺寸設置為8.2×4.5×4.5（m），相應機房門的尺寸為1.5×2.4（m），相應磚墻的隔聲量為R1=50（dB），相應機房門的隔聲量為R2=20（dB）；F1=110.7m2F2=3.6m2，其中F1墻面積，F2為窗戶面積，相應維護結構的隔聲量的具體計算公式為：

R=R1-101g[1+（F2/F1）10R1-R2/10]/1+F1+F2，通過計算得出的結果為35（dB），機房傳聲量則為80-35=45（dB）。計算后就可以得出：通常在空調機房中，相應外墻的設計能夠滿足實際隔聲之需，因此再加裝隔聲材料作為內襯則就存在浪費的情況。

3 在噪聲疊加特性上的分析

噪聲的聲強級計算公式為L1=101gI/IO，I/IO=100.1L1，其中I代表的是聲強（W/m2）；借助這一公式進行計算后，可得出如下結論：當存在多個噪聲源時，則此時噪聲疊加量的表現不明顯，而發(fā)生噪聲最大的噪聲源則實際決定了噪聲的大小；基于這一特性下，在實際進行設計的過程中，當對空調系統(tǒng)所產生噪聲給室內帶來的影響進行分析時，可基于如下方法進行落實：①要增加空調機房設置的數量，進而避免單臺設備功率過大，以此來弱化整體噪聲音量；②借助送風機與回風機的利用，以此來彌補使用單風機的不足，為降低噪聲奠定基礎

4 總 結

綜上，當前，空調系統(tǒng)已經初步實現了普及性的運用，而對于實際應用者而言，空調系統(tǒng)所存在的噪聲問題是當前設計與應用領域所關注的焦點。而要想在空調系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)下，實現對空調系統(tǒng)噪聲的有效控制，進而確保能夠在充分發(fā)揮出空調系統(tǒng)作用的同時，為人們營造出良好的生活與工作環(huán)境，就需要把握住空調系統(tǒng)噪聲的主要來源。本文從空調系統(tǒng)設計的角度出發(fā)，對消聲器的設置、機房直接傳聲量的控制以及噪聲疊加的特性進行了分析，并通過計算與分析，對如何優(yōu)化空調系統(tǒng)的設計以實現對噪聲的有效控制提出了對策。

參考文獻

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收稿日期：2018-4-25

作者簡介：史先斌，男，高級工程師，主要從事暖通設計工作。