暖通空调系统噪声控制措施探究

郭景花 朱佳

【摘要】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。为此，本文就暖通空调系统噪声控制的措施进行了探究。

【关键词】暖通空调噪声控制措施

一、前言

声是弹性媒质传播的机械振动和波。波是能量的传递形式，波有能量，所以能产生效果，声波振动内耳的小骨头，这些振动被转化为微小的电子脑波，它就是我们觉察到的声音。声波每秒钟振动的次数称为声的频率，相当于每秒钟经过一个给定点的声波的数量，单位是Hz(赫兹)，人耳能听到的声的频率范围是20Hz～20KHz，低于20Hz 的声称为次声，高于20KHz的声称为超声。根据人体的生理构造特征，人耳对于声音响度大小的感觉是一种主观评价，与声压高低及频率大小都有关系，也就是说，声压相同但频率不同的声听起来是不一樣响的。人耳对于2KHz～4KHz 范围的声感觉最灵敏，对于低于63Hz 和高于16KHz 的声，即使勉强听得见，反应也很不灵敏。所以，在制定噪声控制方案上面，主要是针对63Hz～16KHz频率范围的噪声。

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。影响暖通空调噪声大小及品质的原因有很多，与装配工艺、安装方法、使用环境、维护保养等有关。定期清洁过滤网、蒸发器，定期检查运动件是否缺乏润滑油等等，是有效地降低暖通空调噪声的很好方法。

二、暖通空调系统噪声控制应注意的因素分析

1、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。

2、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。

三、暖通空调系统噪声控制措施建议

1、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、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。

3、对于电机的电磁噪声及机械噪声，可以通过提高零件加工精度，提高动平衡，采用优质轴承以及刚性较好的轴系统进行改善。当然，对于电机的电磁噪声及机械噪声，作为电机使用者的空调生产厂家是无法改变的，只能通过收货单位的品质部门按标准要求进行控制把关，选择信誉好品质优良的厂家作为供应商及合作伙伴。

4、阻性消声用具有良好的中高频消声性能。按气畅通道几何形状差别，可分为直管式、片式、折板式、迷宫式、蜂窝式、声流式、障板式、弯头式等。抗性消声器适用于消弭中低频噪声或窄带噪声。按其作用原理差别，可分为扩张式、共振腔式和干预干与式等多种型式。阻抗复合式消声器，有共振腔、扩张室、穿孔屏等声学滤波器件，综合了阻性消声器良好的中高频消声特性和阻抗性消声器较好的低频消声特性，因此其消声频带宽，它是最常用的标准消声器系列之一。适宜风速为6～8 米/秒，最高可到达8～12 米，可单独使用，也可串联使用。消声效果：低频10～15dB/m，中频15～25dB/m，高频25～30dB/m，平均阻力系数为0.4。消声器包括一刚性壳体，其两端分别设置一与暖通空调管路连接的进、出口法兰，与所述刚性壳体的周向外壁相隔一间距设置有至少一圈由骨架支撑的穿孔金属板，其特征在于：所述穿孔金属板为超微孔板，所述超微孔板的厚度为0.3～0.5mm，孔径≤0.3mm，开孔率＜3%。采用超微孔板制作的消声器，孔径细而密，比普通微孔板的声阻大得多，而声质量要小得多，声阻与声质量之比大为提高。具有不怕水、油、高温，高效宽频带吸声等特点。与金属结构微孔板消声器相比同流量参数情况下，设备体积小，不会产生有害的飘尘和可吸入颗粒物，是一种安全、高效、环保型的噪声控制设备，广泛用于各种暖通空调通风系统中。

5、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。

6、影响风轮噪声的因素非常多，也很复杂，除了与风轮的几何参数，如叶片数量、叶片形状、叶片角度、成形直径、轮毂比有关，还与风轮叶片材料柔性、转速，以及风轮的使用环境，如蜗舌间隙、风道截面流线形状、表面粗糙度、翅片片距、滤网目数(密度)有很大关系。对于空调设计生产厂家，通常是在风轮的空气动力性能(流量、静压头)、产品整体装配、风轮价格、噪声等方面获得最佳的折中。在进行具体的产品设计时，空气流量应在满足冷却要求的前提下尽可能减小，过量的冷却意味着过量的噪声。通过多次的匹配对比试验，选择高效率、低噪声、最合适的风轮，以求在较小的功率和噪声满足空气流量的要求，获得较高效率和最高性价比。

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.