建筑暖通設(shè)計(jì)中噪聲與振動(dòng)通病的防治研究

林富平

（廈門安居建設(shè)有限公司， 福建 廈門 361004）

0 引言

如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，推動(dòng)著我國(guó)建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，人們也更高地要求著建筑的功能。暖通空調(diào)作為建筑機(jī)電安裝中必不可少的設(shè)備，啟用空調(diào)系統(tǒng)可為建筑物內(nèi)活動(dòng)人員提供舒適的環(huán)境，但是也會(huì)增加大量的能耗，這就背離了我國(guó)節(jié)能減排的號(hào)召。因此，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，采取有效手段來(lái)減少冷熱負(fù)荷，對(duì)噪聲污染和振動(dòng)通病進(jìn)行有效控制，充分利用自然資源，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。

1 建筑暖通設(shè)計(jì)中噪聲與振動(dòng)通病

1.1 設(shè)備振動(dòng)引發(fā)噪音

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備較多，包括冷水機(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)（包括空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組）、冷卻塔等，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，這些設(shè)備振動(dòng)、壓縮機(jī)、電機(jī)、風(fēng)葉運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生機(jī)械性噪聲為噪聲源，從民用建筑空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，設(shè)備噪聲（尤其是風(fēng)機(jī)噪聲）是空調(diào)系統(tǒng)中的主要噪聲源，各種風(fēng)機(jī)有落地安裝和支吊架安裝，比如基礎(chǔ)減震彈簧或者減震支吊架設(shè)計(jì)選型不匹配，設(shè)備振動(dòng)的噪音無(wú)法降低，另外，設(shè)備機(jī)房消音處理不到位，振動(dòng)的噪音就會(huì)傳出機(jī)房，影響建筑物環(huán)境。

1.2 排風(fēng)系統(tǒng)引發(fā)噪音

對(duì)于現(xiàn)代化建筑而言，安裝排風(fēng)機(jī)的主要目的在于排氣和換氣等，雖然排風(fēng)機(jī)能夠?yàn)榻ㄖ覂?nèi)提供清新的空氣，但也會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的噪音污染，阻礙人們的正常生活和工作。同時(shí)，很多建筑物中所選用的排風(fēng)機(jī)功率較高、轉(zhuǎn)速較快，故而會(huì)帶來(lái)很大的噪音。通過(guò)分析現(xiàn)階段建筑中所應(yīng)用的排風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)有的排風(fēng)機(jī)扇葉之間的間離很小，從而在很大程度上增加了噪音的分貝，特別是在排風(fēng)口附近安裝排風(fēng)機(jī)，勢(shì)必會(huì)使得噪音污染問(wèn)題愈加嚴(yán)重[1]。

1.3 送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

有的建筑物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求比較高，如：星級(jí)酒店、會(huì)議室等，在這類建筑的室內(nèi)暖通設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)風(fēng)速過(guò)大，造成風(fēng)管內(nèi)空氣渦流嚴(yán)重，出風(fēng)口處風(fēng)噪大，還有是未進(jìn)行有效的消聲設(shè)計(jì)，消聲器布置位置不合理，送風(fēng)管未采用隔振吊架等都會(huì)產(chǎn)生較大噪聲。

1.4 冷卻塔的噪音問(wèn)題

為能夠較好地符合暖通空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的要求，有的建筑暖通設(shè)計(jì)中會(huì)對(duì)冷卻塔進(jìn)行設(shè)置。然而冷卻塔的運(yùn)行耗時(shí)很長(zhǎng)，特別是在凌晨運(yùn)行時(shí)，會(huì)使該設(shè)備所產(chǎn)生的噪音音量相對(duì)更大。如果沒(méi)有對(duì)冷卻塔出現(xiàn)的噪音問(wèn)題進(jìn)行恰當(dāng)處理，造成用戶在夜間不能得到舒適安靜的休息環(huán)境?，F(xiàn)如今，人們物質(zhì)生活水平的顯著提升，其對(duì)環(huán)境的要求也大大提高，故而在建筑暖通設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合建筑物的具體要求和用戶的實(shí)際需求，來(lái)對(duì)冷卻塔的安裝位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，但是很多設(shè)計(jì)人員在這一過(guò)程中并沒(méi)有針對(duì)冷卻塔、對(duì)用戶、環(huán)境所造成的影響進(jìn)行充分考慮[2]。

2 建筑暖通設(shè)計(jì)中噪聲與振動(dòng)通病的防治措施

2.1 明確噪音源，合理設(shè)計(jì)布局

在具體的建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，相關(guān)部門和設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑的噪音源進(jìn)行全方位地勘察與細(xì)致分析，也就是需要明確建筑內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重噪聲問(wèn)題的具體原因，然后結(jié)合建筑的具體需求來(lái)對(duì)水泵、風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)組、冷卻塔等各方面影響進(jìn)行科學(xué)有效的處理，以此來(lái)較好地降低建筑室內(nèi)出現(xiàn)的噪音污染問(wèn)題，為用戶提供一個(gè)舒適安靜的環(huán)境[3]。

同時(shí)，設(shè)計(jì)人員立足于建筑其它工種和建筑結(jié)構(gòu)等方面的需求，對(duì)空調(diào)機(jī)房和風(fēng)機(jī)、冷卻塔等設(shè)備設(shè)施的安裝位置加以恰當(dāng)?shù)姆治雠c科學(xué)的布局，然后結(jié)合發(fā)生噪聲源的位置，選擇切實(shí)有效的消音措施來(lái)盡可能地減少噪音，保持建筑室內(nèi)的舒適和安靜氛圍。主要措施為：（1）科學(xué)布置進(jìn)、排氣口及機(jī)房的位置；（2）做好隔音減振工作，通過(guò)將消音裝置合理安裝到風(fēng)口，且進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑隔墻、門窗及孔洞等，借助相應(yīng)的填充材料等來(lái)有效地解決建筑室內(nèi)的噪聲污染、振動(dòng)問(wèn)題；（3）對(duì)于排風(fēng)口噪音問(wèn)題的處理，可通過(guò)增設(shè)合理的隔音設(shè)備或是能夠降低噪音功能的材料，從而在極大程度上緩解噪音和振動(dòng)[4]；（4）針對(duì)建筑物中孔洞處噪音問(wèn)題的處理，風(fēng)管與墻體、樓板不能剛性接觸，要做隔振處理，可將一些具有降噪效果的材料塞入到孔洞中，這樣能夠?qū)υ胍魝鞑ミM(jìn)行較好的隔斷，在極大程度上減弱建筑室內(nèi)的噪音音量。

2.2 合理選擇系統(tǒng)設(shè)備

針對(duì)建筑通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的選擇上，設(shè)計(jì)人員需要注意以下幾個(gè)方面：（1）借助建筑規(guī)模、相關(guān)通風(fēng)需求，采用風(fēng)量適宜的設(shè)備，防止發(fā)生系統(tǒng)風(fēng)量過(guò)大的問(wèn)題；（2）對(duì)于風(fēng)機(jī)的選用，應(yīng)合理調(diào)試風(fēng)機(jī)，明確該設(shè)備在具體運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生多大的噪音，然后從眾多的設(shè)備中挑選出最為合適的風(fēng)機(jī)，可以說(shuō)需要秉持著高效率和低噪音的原則，最好選擇葉片向后傾的風(fēng)機(jī)；（3）合理把控風(fēng)道內(nèi)的具體氣流，確保建筑室內(nèi)產(chǎn)生的噪音不超過(guò)相關(guān)等級(jí)規(guī)范和要求；（4）針對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口位置的明確，不可設(shè)計(jì)成急轉(zhuǎn)彎類型，需選擇100～150mm 的柔性接頭來(lái)加以隔振處理，以此來(lái)確保獲得較為顯著的防振效果，其中所選用的隔振材料通常是人造革或是具備防火效果的玻璃布等[5]。

2.3 合理選用消聲器

通過(guò)在建筑室內(nèi)安裝合理的消聲器，能夠?qū)ζ渲写嬖诘脑胍魡?wèn)題進(jìn)行較好解決。在具體的建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)正確看待和了解消聲器的功能作用，然后結(jié)合建筑建設(shè)的具體需求，選用型號(hào)參數(shù)都最為適宜的消聲設(shè)備，從而有效防治噪聲與振動(dòng)通病。具體做到以下幾點(diǎn)：（1）按照建筑室內(nèi)的具體結(jié)構(gòu)與通風(fēng)要求，對(duì)噪音消除量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，然后結(jié)合計(jì)算結(jié)果來(lái)采用相應(yīng)型號(hào)、規(guī)格的消聲設(shè)備，通常來(lái)說(shuō)，建筑室內(nèi)的噪音頻率是125Hz、250Hz、500Hz，故而相對(duì)較為合適的消聲器應(yīng)具有低中頻的抗性或共振效果；（2）準(zhǔn)確計(jì)算與分析消聲器的風(fēng)速，通常消聲器的風(fēng)速必須低于6m/s，若在建筑室內(nèi)通道處安裝消聲器，則必須確保消聲器的風(fēng)速小于5m/s；（3）注重一些細(xì)節(jié)位置優(yōu)化處理，如針對(duì)消聲百葉窗的設(shè)計(jì)，需要將之設(shè)計(jì)成橢圓形或是月牙形的吸聲葉片，以此來(lái)確保室內(nèi)安靜和舒適的氛圍，且能夠促使建筑環(huán)境更具美觀性。

2.4 優(yōu)化空調(diào)機(jī)房和空調(diào)蓄冷技術(shù)

由于空調(diào)機(jī)房是導(dǎo)致建筑室內(nèi)產(chǎn)生噪音的關(guān)鍵原因，所以在空調(diào)機(jī)房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可選擇雙級(jí)隔音與防振措施來(lái)對(duì)噪音問(wèn)題進(jìn)行有效處理，主要措施為：先借助混凝土材料進(jìn)行構(gòu)造，然后將一些具有消音和減震效果的材料應(yīng)用到空調(diào)機(jī)房的安裝之中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)消音減振的目的，也就是在空調(diào)機(jī)組下方安裝彈簧減震支座、橡膠等材料，且建筑頂部的排風(fēng)孔洞塞入非燃軟性材料，對(duì)機(jī)房四周墻壁粘貼穿孔吸音復(fù)合材料，機(jī)房頂棚安裝防水復(fù)合吸聲板進(jìn)行消音，材料需要有防潮性能，機(jī)房門采用消聲密閉門等，從而對(duì)噪音的傳入進(jìn)行較好地阻隔，避免噪音問(wèn)題的發(fā)生。

關(guān)于建筑暖通設(shè)計(jì)中所選用的空調(diào)蓄冷技術(shù)系統(tǒng)，一般包括空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)和空調(diào)水蓄冷系統(tǒng)這兩種，該系統(tǒng)的主要作用在于：通過(guò)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行凝固，或是對(duì)其溫度進(jìn)行降低，從而對(duì)冷能進(jìn)行較好地存儲(chǔ)，再借助顯熱與潛熱等手段，讓儲(chǔ)存的冷能能夠借助提高介質(zhì)的溫度或是融化介質(zhì)，從而達(dá)到循環(huán)利用的目的，該系統(tǒng)的原理如圖1 所示。采用該系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以降低制冷主機(jī)容量，并且在夜間低負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，不需要開(kāi)啟制冷主機(jī)、冷卻塔、冷卻水泵等設(shè)備的運(yùn)行，可顯著降低噪音來(lái)源。

同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重對(duì)蓄冷系統(tǒng)的進(jìn)一步完善，也就是全面優(yōu)化板式換熱器、蓄冷裝置、冷水主機(jī)、泵閥及自動(dòng)控制系統(tǒng)等設(shè)備，還需有機(jī)結(jié)合起冷水主機(jī)和蓄冷裝置，以此來(lái)對(duì)冷水主機(jī)容量進(jìn)行科學(xué)有效地控制，防止設(shè)備由于摩擦與振動(dòng)而引發(fā)嚴(yán)重的噪聲問(wèn)題。

圖1 空調(diào)蓄冷技術(shù)系統(tǒng)原理示意圖

2.5 冷卻塔噪聲防治措施

冷卻塔噪聲主要包括：風(fēng)機(jī)噪聲和落水噪聲，針對(duì)這兩種噪聲問(wèn)題的處理，可將導(dǎo)風(fēng)筒或消聲彎頭安裝到風(fēng)機(jī)出口處，從而在極大程度上降低風(fēng)機(jī)噪聲。通過(guò)選用低噪聲的冷卻塔，且在建筑居民區(qū)的一面設(shè)置隔聲屏障，以此在極大程度上降低落水噪聲。具體措施為：首先，科學(xué)安排冷卻塔的位置，選擇適宜的隔聲屏障來(lái)有效降低噪聲，這一過(guò)程中當(dāng)屏障離聲源越近時(shí)，即可獲得更加顯著的隔聲效果。此外，由于在建筑暖通設(shè)計(jì)中，人們往往忽視了噪聲與振動(dòng)等問(wèn)題，一般在建筑正式投入使用后其才會(huì)發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題，這時(shí)就需要進(jìn)行二次噪音處理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)噪聲情況制定切實(shí)合理的防治方案，盡最大可能避免劇烈振動(dòng)和噪聲的出現(xiàn)，且嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和要求來(lái)安裝各種設(shè)備和材料，進(jìn)一步改進(jìn)和完善暖通設(shè)計(jì)的方案[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為能夠確保建筑物內(nèi)人員的身心健康，為其提供更加舒適和安靜的環(huán)境，相關(guān)部門必須高度重視建筑暖通設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑室內(nèi)可能發(fā)生噪聲與振動(dòng)問(wèn)題的情況和原因進(jìn)行全面分析，然后明確噪音源，合理設(shè)計(jì)布局暖通空調(diào)系統(tǒng)，科學(xué)選擇系統(tǒng)設(shè)備和消聲器，并進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備機(jī)房位置和空調(diào)系統(tǒng)形式等，從而有效處理噪聲和振動(dòng)問(wèn)題。