暖通空調(diào)系統(tǒng)噪聲分析與降噪策略

郝立威

（中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院 北京市 100045）

引言

暖通空調(diào)噪聲問題是很多建筑工程在使用中都會(huì)面臨的問題，這是有多重原因造成的，為了能夠保證室內(nèi)環(huán)境的安靜，同時(shí)提升暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的效率，我們應(yīng)該就暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的主要噪聲來源及其原因進(jìn)行分析，并在暖通設(shè)計(jì)中采取科學(xué)性的措施。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生噪音問題的主要原因分析

通常在建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)噪聲問題的主要原因有二：其一就是設(shè)計(jì)安裝不科學(xué)，其二就是實(shí)際運(yùn)行不規(guī)范。

1.1 由于設(shè)計(jì)與安裝不科學(xué)造成的噪聲問題

在部分建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果沒有進(jìn)行科學(xué)合理的聲學(xué)結(jié)構(gòu)考量，或者對(duì)暖通空調(diào)機(jī)房的布置設(shè)計(jì)太過潦草，就會(huì)導(dǎo)致空調(diào)運(yùn)行中噪音較大且能耗升高。而如果在暖通空調(diào)系統(tǒng)施工中由于施工技術(shù)工藝選擇不準(zhǔn)確，或者施工技術(shù)人員對(duì)于降噪措施技術(shù)的影院不到位，也同樣會(huì)導(dǎo)致在空調(diào)運(yùn)行中出現(xiàn)噪聲問題，比如如果我們?cè)谶M(jìn)行空調(diào)排風(fēng)口截面設(shè)置時(shí)期尺寸未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值的話，那么就會(huì)造成暖通空調(diào)管道傳聲或者空氣動(dòng)力性噪聲的出現(xiàn)，甚至?xí)?dǎo)致局部透聲的問題，從而導(dǎo)致噪聲增大，我們?cè)谶M(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工時(shí)必須嚴(yán)格按照規(guī)范流程進(jìn)行，并對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，提升暖通空調(diào)運(yùn)行中的聲學(xué)性能。

1.2 由于暖通空調(diào)設(shè)備性能出現(xiàn)問題或者工況不良造成的噪聲問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，如果淋水系統(tǒng)或者風(fēng)機(jī)以及制冷機(jī)組等相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)了問題，或者系統(tǒng)出現(xiàn)了運(yùn)行狀態(tài)不佳的情況，暖通空調(diào)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)噪聲超標(biāo)的問題。

2 暖通空調(diào)運(yùn)行中主要的噪聲來源分析

在具體運(yùn)行中暖通空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的噪聲問題為三類。

2.1 暖通空調(diào)當(dāng)中制冷機(jī)組發(fā)出的噪音

我們所說的制冷機(jī)組主要在管道以及機(jī)械、空氣動(dòng)力性三方面會(huì)出現(xiàn)噪聲問題。

①暖通空調(diào)制冷機(jī)組管道的噪聲主要由皮帶輪軸承噪聲和壓縮機(jī)噪聲疊加混合引起，同時(shí)由于管道內(nèi)有暖通空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)組冷媒流動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)噪聲。②暖通空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)及曲軸高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，甚至制冷機(jī)缸體運(yùn)動(dòng)等均會(huì)引起機(jī)械噪聲。③空氣動(dòng)力性噪聲與其它2種噪聲源相比，其輻射面更廣，會(huì)直接向空氣中擴(kuò)散。這部分噪聲主要因暖通空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房的排氣風(fēng)機(jī)與進(jìn)氣風(fēng)機(jī)運(yùn)行不當(dāng)所致，由此會(huì)形成排氣噪聲與進(jìn)氣噪聲。

2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)噪聲

暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)由湍流噪聲及旋轉(zhuǎn)噪聲引起空氣動(dòng)力性噪聲。據(jù)學(xué)者張弛研究表明，暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲強(qiáng)度與風(fēng)機(jī)葉片的幾何尺寸、形狀及數(shù)量，以及葉輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)流量、風(fēng)流速等因素相關(guān)。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵噪聲

暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵噪聲主要由以下3方面因素所致。①當(dāng)水泵葉片分別經(jīng)過導(dǎo)向器邊緣及渦殼舌部區(qū)域時(shí)，因水泵壓力值的變化，會(huì)產(chǎn)生空氣輻射噪聲。②因風(fēng)機(jī)風(fēng)速在葉輪入口區(qū)域的圓周方向的流向不一致及流速不均勻，會(huì)導(dǎo)致葉輪壓力產(chǎn)生變化，最終引起噪聲。③水泵渦輪引起運(yùn)行噪聲。④水泵基座振動(dòng)或殼體激振引起空氣輻射噪聲。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的降噪措施分析

3.1 在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選擇低噪音性能的結(jié)構(gòu)設(shè)備

我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中通常會(huì)成為噪聲源的設(shè)備為通風(fēng)設(shè)備，所以為了防患于未然，在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就選擇具有高降噪性能的通風(fēng)設(shè)備就能夠較為直接的降低噪聲問題出現(xiàn)的幾率，當(dāng)然我們進(jìn)行通風(fēng)設(shè)備選擇的過程中不能只考慮降噪，還要綜合考量功率、風(fēng)量以及葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)情況，同時(shí)還要考慮其力學(xué)性能，這樣才能對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇，而在具體運(yùn)行中應(yīng)盡量確保暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的工況正常并且要在額定功率條件下運(yùn)行，這樣才能最大限度提升通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行的性能，降低噪聲問題出現(xiàn)的概率。

3.2 對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)以及安裝工藝進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化

首先，我們進(jìn)行暖通空調(diào)安裝和設(shè)計(jì)工作時(shí)就要確保通風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)選擇的風(fēng)壓以及送風(fēng)量科學(xué)，對(duì)于風(fēng)壓預(yù)留的問題不能為了運(yùn)行方便而預(yù)留過多，否則就會(huì)出現(xiàn)噪聲。其次就是要在空調(diào)管道系統(tǒng)中使用消聲彎頭，而不能使用一些聲學(xué)效果不好的直角彎頭。再次就是對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行安裝時(shí)要在科學(xué)的部位設(shè)置一些減震墊來降低噪聲的發(fā)生。最后還要在安裝調(diào)試暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，如果噪聲超標(biāo)就要在水泵等結(jié)構(gòu)上使用隔音罩。

3.3 在發(fā)生噪聲的結(jié)構(gòu)或設(shè)備上使用消聲裝置

我們?cè)谂照{(diào)系統(tǒng)中常用的消聲裝置有如下幾類：其一就是抗性消聲器，這類型的消聲器通常是沒有用到吸聲材料的，其主要結(jié)構(gòu)都是聲抗性元件共同組成的，這一消聲器的使用應(yīng)用了聲阻抗失配原理，在不同頻率噪聲在消聲器的阻抗突變截面中傳播的過程中會(huì)出現(xiàn)反射以及互相干涉的情況進(jìn)而導(dǎo)致噪聲消失，其二就是阻抗性復(fù)合消聲器，這種消聲裝置就是將抗性以及阻性消聲器結(jié)構(gòu)相互串聯(lián)而形成能夠?qū)ε照{(diào)中噪音進(jìn)行復(fù)合消除的系統(tǒng)性裝置，其消聲頻率以及使用范圍較為廣泛，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。第三種就是噴注耗散型消聲設(shè)備，這種設(shè)備對(duì)于噴注性噪聲具有很好的消除與控制的效果，其主要安裝部位為噪聲聲源處，能夠最大限度降低噪聲影響。

4 結(jié)束語

暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中的降噪策略主要是依靠消聲器，而在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工中采取必要措施確保通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行中的穩(wěn)定性以及科學(xué)性同樣能夠降低暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生噪音的幾率，而對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與噪聲問題檢修，同樣也能夠降低暖通系統(tǒng)運(yùn)行的噪音干擾，還能夠提升暖通系統(tǒng)運(yùn)行的效果，減少其運(yùn)行中的能耗，為建筑的節(jié)能與環(huán)境保持提供助力。