摘要：基于对冷却塔的调查与研究，我们可以发现，民用建筑空调设计中冷却塔会带来较大的噪音，这不仅影响着人们的生活质量，也影响着人们的身心健康，为此本文就在分析民用建筑空调设计中冷却塔的工作原理、其对环境产生的负面影响，以及噪声控制标准的基础上，提出几点冷却塔的噪音防治对策，期望可以为民用建筑空调设计人员提供参考。
关键词：民用建筑；空调；冷却塔；噪音防治
前言
随着人们生活水平的提高，当前在大部分人家庭中已经安装了空调，由于冷却塔是空调设计中不可或缺的一部分，且冷却塔噪声现状不容忽视，因此在民用建筑空调设计中，就应基于冷却塔噪声特性、噪声源以及传播途径，从多角度出发做好冷却塔选址及噪音防治工作。
1 冷却塔的布设方式
在民用建筑空调设计中进行冷却塔选址时，既需要从空间角度上保证检修与维护操作方便性，也需要保证其设置易于配电及配管，对民用建筑视觉感官不会产生过大的影响，由于决定冷却塔选址的因素越来越多，导致当前民用建筑空调设计中，冷却塔的选址越来越困难，当前主要采取了以下几种冷却塔布设方式：一是地面冷却塔，地面冷却塔设置位置主要在地面之上，其周边空气相对畅通，在一定程度上，可以保证冷却塔体与室外空气可以进行热交换，保证冷却塔的冷却性能，且其具有维护检修方便、运营费用低、换热效率高的优势，但是由于该种布设方式位于地面之上，因而其噪音会对周围民用建筑以及其它建筑产生较大的影响；二是下沉式冷却塔，该种形式冷却塔部分或整体设置于地下基坑内，其在基坑周围会留有塔体与外界交换的进风空间，该种布设形式具有对周围建筑、行人、地面景观影响小的优势，却也存在着占地面积大的缺点，且当塔体距离基坑四周进风空间无法满足冷却塔需求时，则会影响冷却塔换热效率；三是地下封闭式冷却塔，改种形式冷却塔完全布设于地下封闭空间中，通过排风亭以及进风亭，使得塔体与外部环境进行热量交换，虽然其能够更好的解决冷却塔在地面上存在的问题，但是具有造价高、地面风亭体量增加、换热效率低的缺点[1]。由此可见，在进行民用建筑空调设计时，应该根据周围区域实际情况，合理进行冷却塔选址与布设。
2 民用建筑空调设计中冷却塔的工作原理
由于民用建筑在使用空调中会产生较高的热量，若空调所产生的热量无法得到快速、有效的排出，则会影响空调使用效果以及人们安装标准，因此人们会在空调设计中包含冷却塔。冷却塔会在通过水与空气进行接触过程中，使得水由液态转化为气态，此时其会进行热交换，通过蒸发带走其中的热量，进而使得冷却塔能够达到降温目的[2]。近年来在民用建筑空调设计中进行冷却塔设计时，主要会采用喷射式无风机型以及机械通风型两种形式，其中机械通风型冷却塔使用了风机设备，将其作为动力装置，通过带动冷却塔中气流运动，促使水这一液体可以在冷却塔内作为填料层与进入冷却塔中的气体进行有效热量交换，而喷射式无风机冷却塔则是通过使用相对特殊的扩散器以及喷嘴，依靠循环的方式，保证其在喷射时能够使水与进入的空气进行热量交换。
3 民用建筑空调设计中冷却塔对环境产生的负面影响
从两种形式冷却塔工作原理可以发现，其在运行过程中都难以避免会产生振动，噪音以及漂水等不良现象，对周围环境产生了较大的污染。
导致冷却塔会产生噪声有以下几方面主要原因：一是风机在进排气过程中所产生的噪声，二是淋水时所产生的噪声；三是电动机噪声和风机减速器噪声；四是冷却塔水泵、配管和阀门噪声。其中风机在进排气过程中产生的噪声为最主要噪声，属于低频噪声，淋水噪声则是指冷却塔底部集水盘中积水所产生的撞击声，该声音属于高频噪声。根据调查研究统计，发现冷却塔所产生的噪声以低频为主，噪声等级约在55dB~85dB之间。
4 民用建筑空调设计中冷却塔噪声控制标准
众所周知，声音不仅影响着人们是否能够正常工作与生活，同时也影响着人们的心情与其身心健康情况，因而现阶段生活环境已经成为环境中的重要组成部分，若附属于建筑物的设备产生超分贝噪音，则会在影响居民生活的同时，影响建筑物内仪器仪表等相关设备的运行情况，为此，在《城市区域环境噪声标准》中，已经对民用建筑噪声控制提出了严格的标准[3]。其中，民用建筑中居住与工商混杂区白天超出60dB的即为噪声，夜晚则为50dB以上；对于疗养院、宾馆、社区医院等需要安静的区域，白天超出50dB的即为噪声，夜晚则为40dB以上；对于教学区域、人们居住区域，白天超出55dB为噪声，夜晚则为45dB以上。
要想保证人们可以居住于更佳健康、适合的环境之中，在日常控制时，就必须严格按照上述标准，处理好冷却塔所产生的噪声。
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5 民用建筑空调设计中冷却塔的噪音防治对策
5.1 塔体自身降噪方法
基于前文对民用建筑，空调设计中冷却塔噪音产生原理的详细分析，可以发现，造成冷却塔产生噪音的来源主要为风机以及淋水产生。基于此，为了避免冷却塔产生噪音，首先就需要通过塔体自身降噪的方式来减轻噪音，对于自身降噪，是指冷却塔设计人员在制造以及设计过程中，通过采取相应的技术设备来控制风机在运转时所产生的噪声分贝，从源头上减轻冷却塔产生的噪音，在这一过程中主要有在风机进风口处安装隔音墙，在出风口处安装消音风筒，也可以使用变速风机来降低夜间风机所产生的噪声等方式。在降低冷却塔淋水噪声时，主要会采取使用半密闭或密闭布水室、在集水盘底部安装音毯消声栅、采用有凸点的填料等方式，促使水滴在与空气接触时，所产生的水滴会形成一层水膜，进而让淋水声音能够得到有效降低。
5.2 塔外隔声方法
塔外隔声方法主要是指通过控制塔体外部与周围环境的接触，控制噪音传输效果，使得噪音可以留于塔体内部，而不再扩散到塔外居住区以及其他区域中，通常在进行塔位隔声时会采用到以下几种方法：一是控制进出水管流速，使其不会将塔内部淋水声传至塔体外部，二是设置隔声墙隔声帘，通过在塔外部加装相应设备，使得塔体内部所产生的噪声在传至塔体外部环境中时，能够得到有效减轻。由于树木等具有消音的作用，因此，在民用建筑空间及其他条件允许的状态下，不仅可以在冷却塔基础加隔振装置，同时也可以通过在塔附近进行植树绿化来吸声。
5.3 冷却塔减振处理
冷却塔的剧烈振动不仅容易造成塔体内部以及建筑内部相关设备遭到损坏，导致冷却塔配管连接点出现断裂的情况，而且对民用建筑周围环境以及人们也产生了较为恶劣的影响，因此振动也属于噪声中的一个主要部分，要想使得人们可以在利用空调时得到良好的保护，在民用建筑空调设计中，就需要加强对冷却塔振动的控制。通过避免风机、电路机出现断路现象，进而降低其产生电磁振动的概率；同时也需要加强对冷却塔中各个设备的维护及管理，避免内部设备由于出现组件松动而导致塔体自身发生强烈振动。通过做好冷却塔减震处理工作，使得塔体不会向外部传输较大的振动，进而避免人们由于塔体振动而产生烦躁不安的感觉。
5.4 采用消声处理装置
针对塔体产生噪声源的部位，可以安装相应的消声处理装置，通过从源头上控制噪声分贝高低，促使民用建筑空调设计中冷却塔的噪音防治效果更加理想。如可以增加冷却塔消声器，其工作特点、适用范围以及工作原理如下表（如表1所示）
表1冷却塔消声器
冷却塔消声器
工作特点1.采用圆形设计，占地面积小，造型美观；
2.圆形逆流式冷却水塔采用国家专利、自动微漂水旋转布水器，由ABS或铜合金制成经久耐用，布水管采用PVC塑料管，布水均匀，压力低，漂水损失小；
3.冷却塔填料散热面积大，水流分布性好，阻燃性强，能 耐80℃高温-20℃低温，不易变形，风阻系数小，重量轻，强度高，使用寿命长；
适用范围换热效率高，广泛应用于民用建筑空调冷却系统、冷冻系列，除此之外还适用于注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域。能满足不同领域的各种冷却循环水需求。
工作原理横流式玻璃钢冷却塔采用两侧进风，靠顶部的风机，使空气经由塔两侧的填料，与热水进行介质交换，湿热空气再排向塔外。
一方面，可以通过设置隔音屏障的方式，隔音屏障也被称为隔音墙，其具有阻隔噪音效果好、造价低的优势，因而当前设置隔音屏障已经称为消声的常用处理手段，但是该种处理方式受到了使用条件的限制，其更适用于靠近被保护物体以及靠近噪声源头的位置，但是在将其靠近冷却塔噪
声源头时，其对水冷却效果却产生了不良的影响，为此，在使用隔音屏障时，应合理控制围墙位置。另一方面，可以采用消声片、吸声屏、钢骨架、顶部吸声屏组合等装置设备，通过将其设置于距离塔体进风口一定的距离内，使得噪声在这一区域可以得到有效减弱，进而降低其对周围居住者产生的消极影响。
总结
综上所述，要想保证人们既可以应用空调调整房屋内的温度，又可以保证人们处于良好的生活环境之中，在进行民用建筑空调设计冷却塔选址时，应尽可能增加冷却塔与居住者之间的距离，并通过采取塔体自身降噪、塔外隔声、塔体减振以及塔体消声处理的方式，全面做好民用建筑空调设计冷却塔噪声控制工作，为人们营造健康、安静的生活氛围。
参考文献
[1]李凌，赵丽娜.冷却塔的噪声特点和噪声措施研究[J].中国新技术新产品.2015（03）
[2]刘欢，王健，李金凤，郭烁，张琳琳，王庆辉，李金娜.冷却塔的噪声特性分析与噪声治理[J].工业安全与环保.2014（06）
[3]胡署根，张茜，易超.兼顾改善侧风不利影响的冷却塔噪声治理方案[J].电力科技与环保.2013（05）
[4]王如洁，刘坤，吴耀光.冷却塔噪声污染防治对策探讨[J].科技创新导报.2013（05）
[5]孔祥军，陈长征，王仲，费朝阳.冷却塔的噪声特性与控制[J].工业安全与环保.2012（09）
论文作者:苏业华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：冷却塔论文; 噪声论文; 民用建筑论文; 空调论文; 噪音论文; 风机论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;