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摘要：本文结合笔者从事该工作多年来的工作经验，主要针对民用建筑通风空调系统中规模大、噪声源多等特点，一般的工业与民用建筑，特别是具有现代风格的智能建筑，追求内外和谐统一，营造富有创意的特色空间，展现开明、开放.积极向上等形象。该文通过对噪声源的分析，论述了在设计和施工中的降噪措施。并谈出个人一些体会，仅供大家参考。
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关键词：空调；噪声源；降噪；施工方法；措施
一、噪声的危害
噪声，换言之，就是指人们不需要的声音。它可能是自然现象产生的,也可能是由于人类活动产生形成的。噪声的危害是多方面的。总之，只要是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要或者有妨碍的声音，以及振幅和频率杂乱、断续或统计上无规则的声振动，统称为噪声。噪声污染正在不断地侵扰着我们的生活。
二、空调通风系统噪声分析
2.1民用建筑通风空调系统中主要的噪声源是制冷机、冷却塔、水泵以及风机房和空调机房内的风机等。除了这些机械设备产生的噪声和振动外；还有沿风管传播的空气噪声；气流在风管内产生的噪声；风口噪声；通过建筑结构、水管、风管等传递的固体噪声；以及通过机房维护结构传播的噪声。
2.2民用建筑室内允许噪声标准：
医院室内允许噪声级
以上特级为特殊标准(根据特殊要求确定),一级为较高标准,二级为一般标准, 三级为最低限。
2.3城市区域环境噪声标准：
居住、文教机关为主的区域：昼间Leq=55dB(A)，夜间Leq=45dB(A)；居住、商业、工业混杂区的区域：昼间Leq=60dB(A)，夜间Leq=50dB(A)。
2.4 减振设计标准：
减振设计标准通常用振动传递率T表示，他表示振动作用于机组的总力中有多少部分是经过隔振系统传给支承结构的。
2.5噪声源
风机噪声是通风空调系统中最主要的噪声源，主要是由叶片上紊流而引起的宽频带的气流噪声以及相应的旋转噪声，后者可由转数和叶片数确定其噪声的频率。在通风空调所用的风机中，按照风机的大小和构造不同，噪声频率大约在200-800Hz，也即主要噪声处于低频范围内。在工程设计中首先要确定风机的声功率级和频带声功率级，一般的噪声控制只要用63~8000Hz八个倍频程就足够了。除了由风机制造厂提供风机的声学特性资料外，也可对风机的声功率级和频带声功率级进行实测。实际设计中风机的声功率级和频带声功率级通常按 下述比较简单的方法来估算：
Lw=5+10lgL+20lgH(dB) 或 Lw=67+10lgN+10lgH(dB)
Lw,Hz= Lw+?Sb；
L-通风机的风量，m3/h；
H-通风机的风压（全压），Pa；
N-通风机的功率，Kw；
Lw-通风机的（总）声功率级，dB；
Lw,Hz -通风机各频带声功率级，dB；
?Sb-通风机各频带声功率级修正值，dB，见下表。
通风机各频带声功率级修正值?Sb（dB）
三、降噪措施
根据以上分析，以下将从设计和施工的角度采取措施降低通风空调系统的噪声。
3.1 设计降噪措施
降噪措施充分考虑建筑物对周围环境的影响、周围环境对建筑物的影响以及建筑物内互相之间噪声的影响。设计中考虑三方面的降噪措施：
3.1.1 机房降噪
在建筑布局上，空调冷、热源机房和空调水泵房设于建筑的地下室或其他对空调房间噪声要求较小的地点，或单独建设，在设备与基础之间设置阻力弹簧减振器；分散于各层设置的通风空调机房不宜与对振动和噪声要求标准较高的房间相邻，设备安装于吊顶内时，应采用金属弹簧或金属弹簧-橡胶复合型吊式减振器；落地安装则在设备和基础之间设置橡胶隔振垫隔振。消防及平时用的风机、空调箱等首先选用高效率低噪声的风机，对这类振动及噪声较大的设备均设置在机房内，机房内表面（包括墙面和顶板）做好吸声和围护结构的隔声处理。对穿越机房围护结构的所有管道与安装洞周围的缝隙，应严密封堵，机房门采用防火隔声门。对不能设置在机房内的小型风机、空调箱等设备，应对设备部分装设吸声隔声板。水泵的隔振除采用隔振垫、隔振器外，宜加大水泵基础，加深基础埋深，特别是立式泵，因其着力面相对较小，因此更应加深、加宽，可比常规150mm~200mm宽至200mm~400mm。对于设置在建筑中间层的空调机组、风机、水泵等设备，当上下层为其它房间且对噪声及振动要求较高时，可采取双层减振措施，即在设备与基座之间设置橡胶隔振垫，在基座与楼板之间设置ZT型系列阻力弹簧减振器。水泵、冷水机组、空调机组、风机盘管等设备水管进出口均采用不锈钢金属软管或橡胶软管，风机、空调器送、回风管接口处均采用长度为200mm左右的防火人造材料或防火帆布软接头。
风冷热泵机组或风冷冷水机组、冷却塔一般都设置在建筑屋面，他们的噪声影响周围环境。设计尽量选用低噪声设备，设置位置尽量远离需要安静的建筑和房间。如因条件限制，则可采用设置隔声屏障来降低设备噪声。因其噪声源是以中频为主的全频段噪声，隔声屏障靠设备侧必须采用低、中、高频吸声系数都高的全频段强吸声材料做吸声板。声屏障采用型钢结构，通常可敷设两层50mm厚吸声板。
3.1.2 系统降噪
系统消声设计中要求对管道风速进行控制，风速控制在8~10m/s。对通风空调系统，民用建筑控制的风管风速均较低，因此不必计算气流噪声的影响。注意送风管路的消声计算，回风管路注意在集中回风处的消声处理，以防止机房内设备噪声传入室内。通风空调系统中均设置消声器，消声器的选用应注意噪声的频带特性。阻性消声器对中高频噪声具有良好的消声性能，抗性消声器对低中频噪声具有良好的消声性能。通风空调系统的噪声频率分布范围较宽，一般宜选用具有宽频带消声性能的阻抗复合式消声器。吊顶内吊装的风机盘管、排风扇等均采用减振吊架。水管、风管敷设时，在机房内应采用隔振吊架，穿墙处作隔振处理，管道与支架、吊卡间垫软材料。
3.1.3 风口降噪
严格控制风口风速，风口风速控制在3~4m/s，风口风速应以风口实际净面积计算。对采用喷口送风应进行计算，使其噪声值在要求的范围内。选用的球型喷口或矩型喷口要求其噪声低、喷口表面光洁美观、线条过渡均匀,喷嘴可在±30°范围内人工或电动调节。在满足室内气流组织的情况下，防止风口二次噪声的产生。
3.2 施工角度的降噪措施
3.2.1 风系统降噪措施
通风空调系统中风管的弯头、三通处理不当会产生噪声与阻力。在这些部位采用定型生产的导流片，降低系统气流噪声及局部阻力，必要时制成消声型弯管导流片，增加消声效果。为了保证通风空调系统，杜绝由于风管过量的漏风而造成的噪声影响及能源浪费，应严格要求风管系统的强度性能及漏风量检测,以此监督风管加工和制作的质量。
风管连接与配件的加工，倒形角度控制在30°范围内，并圆滑过渡，以减少二次噪声的发生。风管部件的导流片，导风板与风阀，在叶片结构上做到无削减的迎风端面，采取适当的吸声减噪措施，尽可能采用对开式调节风阀。风管与部件风口的连接短管采用消声效果较好的“ 保温消声软管”专用产品，注意其接口处的连接质量(不漏风)，且接口处重新补上保温。风口的风速适当，当采用较高风速时，产品的选购或加工应对其噪声发声量进行控制，不得大于各区域的规定数值。如果在对系统实际消声校对计算后，发现效果达不到规定要求的，将提出相应的具体减噪措施，以保证系统噪声达到标准规定的要求。
3.2.2 水系统降噪措施
合理布置管道的坡度走向，特别是空调供回水系统各水平输送距离较长的情况下，合理设置自动排气装置，减少水击或水锤的产生。在穿越隔音要求较高的场所应采用避振或弹簧支吊架，减少运行过程中由于管道振动产生的噪音。冷凝水排水管道系统中，采用多通气设置工艺，局部水平管段较长处，也增设通气点，保证排水畅通，消除虹吸现象产生的噪音。在空调主机、泵房的管道安装中，管道与传动设备联接处采用软连接，管道敷设采用弹簧或隔振支吊架，隔绝由于设备产生的振动通过管道传播的可能。
3.2.3 机房降噪措施
根据不同设备，采用相应的减振措施，并严格减振器的安装与验收，使其处于最佳状况。每台设备设置减振器的数量宜为4个，最多不应超过6个，且每个减振器的受力及变形应均匀一致。尽量消除或减小因设备运行、振动、谐振、涡流等产生的噪声以及这些噪声、振动的传递。隔声、减振等措施具体如下：
（1）空调机房、风机房、柴油发电机房是重要的噪声源，机房内噪声均较高。在所有空调机组、新风机组、风机中必须配备进风及排风消声器并安装25mm挠度外置(或内置)弹簧减振器，并在主要场所安装消音设备和部件消声器、消声节等。机房内表面进行隔声、吸声处理，可采用微穿孔板加50mm厚离心玻璃棉板或超细玻璃棉板进行机房内表面（包括顶面）装饰，并在吸音板与墙之间留50mm厚的空腔。要防止机房建筑结构出现空隙、裂缝或瑕疵而降低隔声能力。柴油发电机必须配备50mm挠度减振弹簧以降低固体声传递。
（2）各类水泵如冷冻水泵、冷却水泵等安装，设置机房隔声及设备减振。设备安装在配备32mm挠度减振弹簧的底架上，与水泵连接的水管采用软性连接，水管支吊架须安装25mm挠度减振弹簧与支承结构隔离，水泵出口设静音止回阀，水管穿越建筑结构处用软性隔声防火材料(无机防火堵料)严密填实。
（3）各类大型管道集中架设的机房内，或穿越需安静的区域时，管道支吊架须安装25mm挠度减振弹簧与支承结构隔离，并且管道穿越建筑结构处用软性隔音防火材料(无机防火堵料等) 严密填实。经建筑结构传送的固体噪声控制，采用隔振弹簧或中断振动传送之路径，所有穿越机房建筑结构的风管、水管、导管等均与建筑结构隔离及密封。保证在所有情况下，围绕机房的建筑结构及其他构件不与机房设备直接接触或间接刚性连接。设备采购中对设备种类噪声技术参数进行控制；采购时要求所有空调机组、新风机组、风机箱必须配备匹配的进风及排风消声器，风机采用内置弹簧减振器，风机安装在减振垫上。
四、结束语
综上所述，采用以上的降噪措施，通风空调系统基本上可以满足各使用功能区域噪声标准的要求。而如何作到经济、有效地降低大型公共建筑通风空调系统所产生的噪声，是当前以至今后一段相当长的时间内值得重视的研究课题，对于完善通风空调工程的设计和施工技术，减少噪声污染，构建和谐社会都具有很重要的意义。
参考文献：
【1】《采暖通风与空气调节设计规范》GB 5OO19 一2003
【2】《民用建筑隔声设计规范》GBJ 118 一88
【3】《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87 一85
【4】《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调?动力》 2003
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 17:24:32