淺析民用建筑空調(diào)系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生及控制措施

摘 要：空調(diào)系統(tǒng)降噪始終是現(xiàn)代民用建筑環(huán)境設(shè)備安裝施工的重要內(nèi)容，文章主要對(duì)當(dāng)前現(xiàn)代民用建筑空調(diào)噪聲危害、噪聲來源、發(fā)聲機(jī)理進(jìn)行了簡要分析，并在此基礎(chǔ)上提出了幾點(diǎn)有效的控制措施，以更好的控制空調(diào)噪聲危害。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；噪聲；民用建筑；控制

隨著現(xiàn)代人們生活水平的提升，對(duì)于建筑環(huán)境的要求也相應(yīng)提升，為提高生活、工作環(huán)境，現(xiàn)代民用建筑采用空調(diào)系統(tǒng)建立人工氣候。但很多民用建筑空調(diào)噪聲存在超標(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響民用建筑使用。此類問題逐漸成為暖通空調(diào)安裝施工人員工作中的主要難題，在空調(diào)系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)中，噪聲、振動(dòng)也開始成為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要件。

1 空調(diào)系統(tǒng)噪聲危害

民用建筑多用于居住和工作，用于工作的民用建筑中的人大多需要一個(gè)相對(duì)安靜的環(huán)境進(jìn)行腦力勞動(dòng)，安靜的環(huán)境有利于集中精力、提高工作效率，而建筑環(huán)境若存在噪聲很容易刺激人大腦分散精力，致使人感到煩躁、疲勞，工作效率必然會(huì)受到影響。更甚者還會(huì)對(duì)人神經(jīng)系統(tǒng)噪聲影響，導(dǎo)致腦血管、神經(jīng)細(xì)胞受損，長期處于噪聲環(huán)境下人很容易出現(xiàn)耳鳴多夢(mèng)、頭昏腦脹、失眠心慌、記憶力減退等亞健康問題。

噪聲對(duì)人的健康影響除了會(huì)表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)上，長時(shí)間的噪聲環(huán)境還會(huì)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)以及視覺器官造成損害。但是這一點(diǎn)還有待考究，環(huán)境的其他因素對(duì)這兩方面也會(huì)造成影響，因此對(duì)噪聲的危害限制主要還是從保障聽力、人們生活環(huán)境的優(yōu)化兩方面出發(fā)。

2 空調(diào)系統(tǒng)噪聲發(fā)聲機(jī)理

民用建筑中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲主要來源于制冷機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)以及盤管和冷卻塔。主要包括的噪聲種類有氣流噪聲、設(shè)備振動(dòng)以及機(jī)械、管路的傳遞噪聲等。下面針對(duì)幾種常見噪聲的發(fā)聲機(jī)理進(jìn)行簡要分析。

2.1 制冷機(jī)噪聲以及水泵噪聲

制冷機(jī)是中央空調(diào)的主要構(gòu)成部分，制冷機(jī)房中通常會(huì)設(shè)置制冷機(jī)和水泵，設(shè)備在運(yùn)行過程中，若運(yùn)轉(zhuǎn)部件不平衡，那么運(yùn)動(dòng)時(shí)由于慣性力作用，部件容易產(chǎn)生振動(dòng)，而振動(dòng)能能量會(huì)沿支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞，真動(dòng)能會(huì)在各個(gè)樓層釋放，發(fā)展為結(jié)構(gòu)噪聲。除此之外，機(jī)組的設(shè)備外殼在設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)也是噪聲產(chǎn)生的主要原因。

2.2 通風(fēng)機(jī)噪聲

中央空調(diào)系統(tǒng)必不可少的設(shè)備還包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)的關(guān)鍵，同時(shí)也是產(chǎn)生噪聲的主要設(shè)備。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲主要有兩種，一種是機(jī)械噪聲，機(jī)械噪聲主要由設(shè)備部件運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡導(dǎo)致，也有可能是軸承產(chǎn)生。另一種則是空氣動(dòng)力噪聲，該種噪聲又分為旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中旋轉(zhuǎn)葉片在某一點(diǎn)會(huì)發(fā)生周期性空氣壓力變化，從而導(dǎo)致周圍空氣壓力以及空氣流速出現(xiàn)變化，繼而形成氣體輻射噪聲。而渦流噪聲則是旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿葉片方向空氣壓力會(huì)形成梯度變化，造成氣流紊亂以及渦流，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)寬頻帶噪聲。

2.3 盤管噪聲

新風(fēng)、盤管是構(gòu)成風(fēng)機(jī)盤管的主要結(jié)構(gòu)，新風(fēng)的主要任務(wù)時(shí)補(bǔ)充室內(nèi)新鮮空氣，大多為集中系統(tǒng)或半集中系統(tǒng)，通過管道將新鮮空氣運(yùn)輸至房間內(nèi)。而盤管作為調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、空氣循環(huán)的主要結(jié)構(gòu)，通常設(shè)置在房間內(nèi)，其不同于全空氣系統(tǒng)，空氣處理設(shè)備的噪聲會(huì)直接產(chǎn)生在房間中，沒有長距離的傳輸管道令噪聲自然衰減。因此盤管所產(chǎn)生的噪聲完全取決于盤管的配置以及結(jié)構(gòu)自身狀況，這類噪聲往往最難處理。

2.4 冷卻塔噪聲

水循環(huán)系統(tǒng)是民用建筑空調(diào)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)的主要構(gòu)成，同時(shí)循環(huán)用水也有效實(shí)現(xiàn)了水資源的節(jié)約利用。冷卻塔作為水循環(huán)系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了高效的溫度調(diào)節(jié)功能，但與此同時(shí)所帶來的噪聲問題也不容忽視，嚴(yán)重影響了建筑內(nèi)環(huán)境，妨礙業(yè)主的日?；顒?dòng)以及身心健康。冷卻塔所產(chǎn)生的噪聲主要有三種，一種是風(fēng)機(jī)噪聲，另一種為水落噪聲，這種噪聲僅次于風(fēng)機(jī)噪聲，還有其他噪聲，通常為減速機(jī)齒輪嚙合噪聲、電機(jī)噪聲以及相關(guān)閥體結(jié)構(gòu)、管體結(jié)構(gòu)以及水泵噪聲等。

3 控制措施

噪聲消除、振動(dòng)隔離是民用建筑空調(diào)系統(tǒng)噪聲處理的主要措施，也是目前最為常用的措施。消聲主要是對(duì)風(fēng)機(jī)沿管道傳播的噪聲進(jìn)行降低，而隔振則是沿建筑結(jié)構(gòu)以及設(shè)備基礎(chǔ)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行隔離，從而降低由于振動(dòng)輻射所產(chǎn)生的噪聲，即對(duì)固體傳播噪聲進(jìn)行控制。除此之外，噪聲隔離、噪聲吸收也是較為常用的噪聲控制措施。無論采用哪種方式對(duì)民用建筑空調(diào)系統(tǒng)噪聲進(jìn)行控制，最終的目的都是一樣的，都是將民用建筑室內(nèi)環(huán)境噪聲降至標(biāo)準(zhǔn)范圍，提高建筑內(nèi)環(huán)境舒適度。

3.1 噪聲消除措施

消聲包括空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì)和毗鄰房間之間的串音處理，以及控制氣流噪聲：（1）空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì)。首先要測定或計(jì)算風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)，然后計(jì)算管道系統(tǒng)聲功率級(jí)的自然衰減量，兩者的差值即為空調(diào)用房出風(fēng)口的聲功率級(jí)；再以出風(fēng)口為聲源，計(jì)算離出風(fēng)口某一距離（要求的工作平面）的聲壓級(jí)，將求得的室內(nèi)聲壓級(jí)減去室內(nèi)允許噪聲級(jí)，其差值即為系統(tǒng)所必須的消聲量，根據(jù)該消聲量選擇適當(dāng)?shù)南暺?，并作合理的配置。?）串音處理。通過同一管道，將風(fēng)口引向毗鄰房間，該管道即成為傳播聲音的通道，使房間相互間的隔聲量降低。解決的措施是：增加相互毗鄰出風(fēng)口之間的距離并追加消聲結(jié)構(gòu)，對(duì)隔聲要求較高的房間，可設(shè)計(jì)獨(dú)立的管道系統(tǒng)。（3）控制氣流噪聲。氣流在管道和消聲器內(nèi)激發(fā)的振動(dòng)，產(chǎn)生附加噪聲，它使系統(tǒng)的自然聲衰減降低，使消聲器不能充分發(fā)揮其消聲性能?？刂茪饬髟肼暤母敬胧┦窍拗乒艿纼?nèi)的氣流速度，它包括限制主風(fēng)道、支風(fēng)道和風(fēng)口（送、回風(fēng)）的氣流速度。根據(jù)空調(diào)用房允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求，在空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)確定氣流的速度和相應(yīng)的風(fēng)口形式。

3.2 噪聲隔離措施

分離噪聲接受者和噪聲源，采用隔離的方式減弱噪聲污染程度是民用建筑噪聲控制最有效、簡便的噪聲控制措施，也是目前使用最為廣泛的措施。通過適當(dāng)?shù)母綦x措施，可以有效降低噪聲等級(jí)，將噪聲控制在20分貝至50分貝之間。例如采用隔音墻、隔音門、隔音窗以及隔音樓板、隔音屏障等結(jié)構(gòu)。

3.3 噪聲吸收措施

在室內(nèi)，人聽到的不僅僅是由聲源發(fā)出的直達(dá)聲，還會(huì)聽到大量經(jīng)各個(gè)界面多次反射形成的混響聲。在直達(dá)聲和混響聲的共同作用下，當(dāng)離開聲源的距離大于混響半徑時(shí)，接受點(diǎn)上的聲壓級(jí)要比自由聲場中同一距離處高出10～20dB（A），當(dāng)然，一般不會(huì)達(dá)到這么高的吸聲效果。吸聲降噪的效果一般為3～6dB（A），較好的為7～10dB（A）。如在室內(nèi)天花板或墻面上布置吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)，可使混響聲減弱，這時(shí)，人們主要聽到的是直達(dá)聲，那種被噪聲“包圍”的感覺將明顯減弱。利用這種吸聲原理降低噪聲的方法稱為“吸聲降噪”。

3.4 振動(dòng)消除措施

振動(dòng)消除措施主要對(duì)產(chǎn)生震動(dòng)的設(shè)備進(jìn)行隔振處理，主要從設(shè)備的基礎(chǔ)以及管道兩方面入手。首先基礎(chǔ)振動(dòng)隔離是通過利用彈性基座實(shí)現(xiàn)的，依照空調(diào)房環(huán)境要求計(jì)算出噪聲的傳遞系數(shù)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合設(shè)備擾動(dòng)頻率求出設(shè)備的自振頻率。依照標(biāo)準(zhǔn)要求自振頻率選擇合理的隔振裝置，并確定振動(dòng)隔離設(shè)計(jì)、繪制施工圖。其次管道振動(dòng)隔離則是在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)振動(dòng)隔離的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，管道振動(dòng)隔離是振動(dòng)消除的必要環(huán)節(jié)。其主要在管道和設(shè)備之間使用軟接管實(shí)現(xiàn)軟連接，從而消除振動(dòng)傳遞。風(fēng)機(jī)和風(fēng)管之間的軟接管大多為帆布接口，水泵、空壓機(jī)等軟接管則需要依照管道介質(zhì)的壓力、溫度以及種類等予以選擇，并確定軟接管的配置方式和長度，以達(dá)到隔振效果。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王常友，身份證號(hào)：210727198802065118。