郭杰
身份证号码：410724XXXX07052016
摘要：随着现代人们生活水平的提升，对于建筑环境的要求也相应提升，为提高生活、工作环境，现代民用建筑采用空调系统建立人工气候。但很多民用建筑空调噪声存在超标现象，严重影响民用建筑使用。此类问题逐渐成为暖通空调安装施工人员工作中的主要难题，在空调系统的施工设计中，噪声、振动也开始成为设计的基础要件。本文浅析民用建筑空调系统噪声的产生及控制措施。
关键词：空调；噪声；民用建筑；控制
引言
随着现代科学技术的发展和人们生活水平的提高,空调系统在我国建筑业已经得到广泛的应用,改善了空调空间内的微气候,给人们创造了舒适的生活环境。但是,空调系统的声环境污染问题越来越受到人们的重视。
1民用建筑空调系统噪声危害及特征
1.1民用建筑空调系统噪声危害
噪声的生理效应。噪声对人体影响的一个主要方面是其对人体健康的损害。噪声所引起的人体生理变化可称为噪声的生理效应。噪声对人体的影响是多方面的,除可引起耳聋以外,还能对中枢神经、心血管及消化等系统产生显著的不利影响。噪声的声级越高,通常对人体造成的影响就越大。噪声的心理效应。分析噪声的心理效应时,还需了解两个关键的概念:噪度与感觉噪声级。噪度pN是人们主观上对一噪声不需要程度或厌恶程度的一种量度,所用的单位为“呐”。人们对于一种声音的响度的主观感觉与对这种声音吵闹厌烦的感觉并不一样。一般情况下,高频噪声比同样响的低频噪声更为令人烦恼;强度变化快的噪声比强度比较稳定的噪声要吵(例如脉冲噪声对人体的危害远比稳态噪声严重);两个强度相等的声音,其中包含有纯音或能量集中在窄频带内的声音则显得更为吵闹。
1.2民用建筑空调系统噪声污染特征
1.2.1对工作产生影响
首先,应当明确的是在空调房间中进行工作的多为脑力劳动或复合型劳动。工作人员通常要求一个相对比较安静的环境,以便于集中精力、减轻脑疲劳,提高工作效率。而噪声的刺激会使人心情烦躁、注意力分散、容易疲劳、反映迟钝,因而能降低工作效率。更为严重的是,强噪声作用于人的中枢神经系统,使大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调,导致条件反射异常、脑血管受到损害、神经细胞边缘出现染色质的溶解。因此,长期工作于具有集中中央空调系统的高档写字楼,如果其空调系统的噪声超标,常常会使人产生头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、嗜睡、心慌、记忆力减退和全身乏力等临床症状。
1.2.2对睡眠的干扰
通常,人类的睡眠时间要占到人类生命周期的20%～40%。作为人类恢复体能、调节身体状态的重要方式,睡眠的质量决定了一个人健康情况和工作质量。近年来,国内外医学家和营养学家门通过进一步研究还发现,噪声对蛋白质代谢和维生素代谢有明显的影响。噪声能使体内色氨酸、赖氨酸等氨基酸的消耗量加大,谷氨酸含量明显减少。噪声增加了肌体多种水溶性维生素的消耗,使其在组织中的含量减少,尿中的排出物增加,进而导致维生素的缺乏。
2空调系统噪声发声机理
2.1通风机噪声
中央空调系统必不可少的设备还包括风机，风机是空调系统送风的关键，同时也是产生噪声的主要设备。风机产生的噪声主要有两种，一种是机械噪声，机械噪声主要由设备部件运转不平衡导致，也有可能是轴承产生。另一种则是空气动力噪声，该种噪声又分为旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声风机运转过程中旋转叶片在某一点会发生周期性空气压力变化，从而导致周围空气压力以及空气流速出现变化，继而形成气体辐射噪声。而涡流噪声则是旋转叶片旋转时，沿叶片方向空气压力会形成梯度变化，造成气流紊乱以及涡流，此时会出现宽频带噪声。
2.2制冷机噪声以及水泵噪声
制冷机是中央空调的主要构成部分，制冷机房中通常会设置制冷机和水泵，设备在运行过程中，若运转部件不平衡，那么运动时由于惯性力作用，部件容易产生振动，而振动能能量会沿支撑结构进行传递，真动能会在各个楼层释放，发展为结构噪声。
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2.3冷却塔噪声
水循环系统是民用建筑空调系统温度调节的主要构成，同时循环用水也有效实现了水资源的节约利用。冷却塔作为水循环系统的重要结构实现了高效的温度调节功能，但与此同时所带来的噪声问题也不容忽视，严重影响了建筑内环境，妨碍业主的日常活动以及身心健康。冷却塔所产生的噪声主要有三种，一种是风机噪声，另一种为水落噪声，这种噪声仅次于风机噪声，还有其他噪声，通常为减速机齿轮啮合噪声、电机噪声以及相关阀体结构、管体结构以及水泵噪声等。
2.4盘管噪声
新风、盘管是构成风机盘管的主要结构，新风的主要任务时补充室内新鲜空气，大多为集中系统或半集中系统，通过管道将新鲜空气运输至房间内。而盘管作为调节室内温度、空气循环的主要结构，通常设置在房间内，其不同于全空气系统，空气处理设备的噪声会直接产生在房间中，没有长距离的传输管道令噪声自然衰减。因此盘管所产生的噪声完全取决于盘管的配置以及结构自身状况，这类噪声往往最难处理。
3控制措施
3.1用吸声的方法降低噪声
本方法是指利用吸声材料和吸声结构来吸收声能,从而控制噪声,降低其强度。吸声材料的吸声性能用吸声系数和声阻抗表征,被吸收的声能对入射声能之比被定义为吸声材料的吸声系数。材料的吸声系数与材料的物理性质声波的频率及声波声线的入射角度有关。任何材料对声波都能吸收其一部分,但吸收程度各不相同。一般密度越小,孔隙越多,吸收性能越好,但孔隙太大,成为疏松稀薄的材料,吸收性能反而降低。空调房间的空调噪声主要来自于风口处,所以需对风口处噪声在室内的衰减进行计算。在高层民用建筑中,由于装修要求,对于空调房间,一般不会单独进行吸声处理,而是与装修材料统一考虑(只有一些对噪声要求较严格的房间才会单独考虑此点)。为了尽可能给使用人员提供一个较好的环境,吸声处理更多的是用于噪声强度较高的环境中,例如在放置各类机械的房间中应用。多孔材料的吸声性能与材料本身的特性(如空气流阻、空隙率等)有关。它的吸声系数一般随频率增大而增大,达到极大值后略降再回升,到高频时起伏变化就不明显了。中、低频范围的吸声性能还随多孔材料的厚度增人而增加,但厚度对高频的影响不显著。材料厚度一定的多孔材料,适当改变它背后空气层的厚度,只增大低频的吸声系数。
3.2噪声消除措施
3.2.1空调系统的消声设计
首先要测定或计算风机的声功率级，然后计算管道系统声功率级的自然衰减量，两者的差值即为空调用房出风口的声功率级；再以出风口为声源，计算离出风口某一距离（要求的工作平面）的声压级，将求得的室内声压级减去室内允许噪声级，其差值即为系统所必须的消声量，根据该消声量选择适当的消声器，并作合理的配置。
3.2.2串音处理
通过同一管道，将风口引向毗邻房间，该管道即成为传播声音的通道，使房间相互间的隔声量降低。解决的措施是：增加相互毗邻出风口之间的距离并追加消声结构，对隔声要求较高的房间，可设计独立的管道系统。
3.2.3控制气流噪声
气流在管道和消声器内激发的振动，产生附加噪声，它使系统的自然声衰减降低，使消声器不能充分发挥其消声性能。控制气流噪声的根本措施是限制管道内的气流速度，它包括限制主风道、支风道和风口（送、回风）的气流速度。根据空调用房允许噪声标准的要求，在空调系统方案设计时，就应确定气流的速度和相应的风口形式。
3.3用隔声的方法降低噪声
隔声就是把发声的物体,或把需要安静的场所封闭在一个小的空间里,使其与周围环境隔绝开。空气声的隔离一般采用下述方式,a、单体实心墙;b、带空气层的双层隔声结构;c、采用密度不同的隔声材料。
结语
总之,民用空调系统设计过程中,除了温度、湿度等功能的要求以外,还应关注与我们息息相关的声环境的消声设计。与其他的环境治理问题一样,优良的声环境的保证也需在建筑及空调的初步设计时先期考虑,未雨绸缪,防患于未然,为人类创造一个美好的生存空间!
参考文献
[1]马大酞等.噪声与振动控制工程手册.北京:机械工业出版社,2015.
[2]智乃刚,萧滨诗.风机噪声控制技术.北京:机械工业出版社,2017,9.
论文作者:郭杰
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月下
论文发表时间:2018/11/1
标签：噪声论文; 空调系统论文; 民用建筑论文; 风机论文; 气流论文; 空气论文; 结构论文; 《中国住宅设施》2018年2月下论文;