1、暖通空调系统降噪的途径和方法
1.1系统设计理念
随着暖通空调领域一些新技术、新工艺、新材料的不断涌现,使得我们可以通过多种方法达到系统运行中降噪的目的。目前常采用的噪声控制技术有消声、吸声、隔声、隔振阻尼等,主要是在噪声源、噪声传播途径及接受点上进行控制和处理。
暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统。系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。暖通空调设计应该结合建筑的实际情况和噪声控制要求进行,尽可能选取低噪声的方案,或者选取能方便噪声控制的方案。设计暖通空调系统的送、回风管路时,每个送回风系统的总风量和阻力不宜过大。要选用高效率低噪声的风机,使其工作点位于或接近于风机的效率点。当系统风量一定时,选用风机压头的安全系数不宜过大,必要时选用送风机和回风机共同负担系统的总阻力。尽可能地把大风量系统分成几个小系统,从而降低单台设备的声功率,达到降低总体噪声的目的。应尽量避免管道急剧转弯产生涡流引起的再生噪声。在条件许可的情况下,加大送风温差,以降低风机风量,从而降低风机叶轮外周的线速度,风机产生的噪声也就会随之降低。
1.2消声器的设计与选型
在进行降噪处理时,需要采用消声技术。设计安装消声器是控制气流噪声通过管道等介质障碍向外传播的重要措施。一个性能好的消声器,可使气流噪声降低20～40dB。根据噪声源所需要的消声量、空气动力性能、以及环境的不同,选择不同类型的消声器。根据噪声源空气动力性能的要求,考虑消声器的空气动力性能,把消声器的阻力损失控制在能使设备在正常工作的范围内。设计消声器时,应考虑消声器可能产生的气流再生噪声的影响,使消声器的气流再生噪声级低于该环境允许的噪声级。为了降低消声器的阻力损失和气流再生噪声,保证消声器的正常使用,必须降低消声器和管道中的气流速度。对于空调系统,主管道中和消声器内的流速应控制在10m/s以下。根据噪声源的频谱特性和消声器的消声特性,使两者相对应,噪声源的峰值频率应与消声器最理想、消声量最高的频段相对应,这样才能起到很好的消声效果。暖通空调系统运行中主要的噪声源是以中低频为主的风机,采用阻性或阻抗复合式消声器可以起到较好的消声效果。
1.3减振隔振措施
暖通空调系统中各种有运动部件的设备,如风机、水泵、制冷压缩机等都会产生振动,它直接传给基础和连接的管件,并以弹性波传到其他房间中去,又以噪声的形式出现。在设备和基础间配置弹性的材料或器件,可有效地控制震动,减少固体噪声的传递。在设备和管道间采用软连接实行隔振,以不使设备的振动传递给管路。水管、风管安装时,在管道支吊架、穿墙处也应作隔振处理。常见的隔振器主要有金属隔振器、橡胶隔振器、空气橡胶弹簧隔振器、各种隔振垫等。风机、冷水机组的隔振,通常选用金属弹簧隔振器。
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1.4设备房的噪声控制
选择机房位置时应尽量不靠近空调房间,对机房本身应采取吸声和隔声处理,以降低机房内噪声和隔断向外传播的途径。墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房的噪声以低频为主,因此宜选用珍珠岩吸声板、石膏穿孔板、聚酯纤维吸声板等低频吸声性能强的吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽,应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高频吸声性能好的材料。机房的墙体、楼板应具有隔声作用,机房门隔声效果与门的隔声能力和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料(如矿棉毡、玻璃棉毡等)的复合门,门缝采用企口挤压式(在企口上加橡胶圈、条式充气带)的密封措施。最有效的隔声是采用双道门,并在门洞内贴吸声材料。
1.5施工不当产生噪声的避免
在安装施工前,应科学地进行管道综合排布,合理地安排施工工序,避免因各专业由于安装空间有限而产生的管道与管道及管道与支吊架紧靠而发生碰撞的现象。金属风管制作安装时不应出现条缝型漏风口,以避免产生风哨现象。各种管道、电线桥架穿过机房墙体或楼板处必须做好有效的封堵处理,以防止机房内的噪声向外扩散。另外应认真做好系统调试工作,做好管网的风量平衡,避免因风量不平衡而引起的部分分支管路因风量过大而产生噪声的现象。
2、存在的问题和对策
2.1暖通空调系统的设计管理问题
暖通空调系统噪声控制涉及暖通空调、建筑、结构、声学等专业,需要融合各个专业的知识进行综合考虑和设计,各专业密切配合才能进行有效合理的控制。目前一般暖通空调设计人员不熟悉声学专业,难于做好系统噪声控制设计,而建筑学与声学的专业人员往往对暖通空调专业也不太了解,也难于独立做好空调噪声控制设计。因此,要做好中央空调噪声控制,需要建筑师和暖通空调工程师对噪声控制给以足够的重视,从建筑设计的开始阶段就要考虑如何进行噪声控制,综合考虑声环境与室内微气候环境、室内空气品质等因素进行整体设计。如果在建筑设计阶段就把空调设计与噪声控制考虑到位,往往能取得很好的效果,反之,如果在建筑设计的时候考虑欠缺而使得空调系统难以设计和布置,造成不利于噪声控制的局面,再进行弥补性的降噪,往往困难重重。
因此,建筑设计、暖通空调系统设计与噪声控制如何互相配合,相互协作,是一个很值得我们大家和有关部门研究和注意的问题。
2.2新技术、新工艺、新材料的开发推广应用问题
鼓励发展研发新技术、新工艺、新材料,并积极运用到实际工程中。如在条件许可的情况下大力发展低温送风技术、推广复合材料通风管道、新型吸声隔声材料(如植物纤维素等)在工程中的运用。
3、结语
暖通空调系统在工业及民用建筑中起着改善生产、生活环境,保护健康,提高工作效率的作用。令人厌烦的噪声或不符合声学要求的声音会影响暖通空调系统的使用效果,甚至导致部分或全部系统不能正常运行。如何控制好暖通空调系统的噪声,在系统的噪声源和振动源上进行降噪处理,是最积极主动、有效合理的措施,也是暖通空调系统噪声控制的努力方向之一。
参考文献
[1]李耀中,李东升.噪声控制技术(第二版)[M]北京:化学工业出版社,2009.
[2]徐荣晋.暖通空调设备工程师实务手册[M]北京:机械工业出版社,2006.
论文作者:卢赞1,高银燕2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签：噪声论文; 噪声控制论文; 消声器论文; 空调系统论文; 暖通论文; 风机论文; 风量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;