某办公楼空调水系统噪声改造

郑锦民

(福建省建筑设计研究院 福建福州 350001)

某办公楼空调水系统噪声改造

郑锦民

(福建省建筑设计研究院 福建福州 350001)

介绍了某既有办公楼空调水系统运行过程中产生的噪声问题。针对这些问题，从冷冻水循环泵隔振及管道隔声等方面进行噪声治理，并进行了必要的设计计算。最终测试结果表明该治理措施行之有效。

空调水系统；噪声控制；改造；测试

0 引言

噪声是室内环境品质的影响因素之一。噪声对人的影响首先体现在工作效率上，尤其对精密加工工人或脑力劳动者的影响更为明显，它能够分散人的注意力，造成心情烦躁、反应迟钝、疲劳，甚至引发事故。其次，体现在人体健康上，对人的听觉、神经、心脏、消化等产生不良影响，造成听力损伤、头晕、头胀、失眠、神经过敏、记忆力差、心跳过速、消化不良等[1]。因此，空调系统设计过程，不仅要对室内温湿度和风速加以控制，噪声控制也是非常重要的设计内容。本文结合某办公楼空调水系统噪声改造，取得良好效果，详细阐述其具体改造方案。

1 项目概况

该办公楼为新建项目，总建筑面积31 562.1m2，为一类高层建筑，地上19层，地下1层，一至五层为裙房，六至十九层为主楼标准层。一至五层裙房大开间区域采用风冷冷水中央空调，除此之外，其他区域采用变制冷剂流量多联式空调系统。项目投入使用后，出现噪声区域为五层的一个办公室及公共走道，房间及走道的A声级均达到57dB，远远超过规范和使用要求的噪声标准45dB。经现场勘查和噪声测试发现，噪声为六层裙房屋面空调循环水泵的低频噪声，通过冷冻供回水主管传入房间及走道。出现噪声问题区域的空调水系统平面如图1～图2所示。冷冻水管从六层裙房屋面冷冻水管井下至四层大会议室上空后，从大会议室吊顶转至五层公共走道，再从公共走道过办公室，接入办公室的水管井内。冷冻水泵及风冷模块主机设置在六层裙房屋面。由于四层大会议室是四、五层挑空的大空间房间，也是该办公楼内非常重要的功能房间，房间内隔墙以及吊顶内均采用隔声降噪措施，故在四层大会议室内几乎听不到该水泵的低频噪声。

图1 五层空调水系统平面图

图2 六层裙房屋面层空调水系统平面图

经现场勘查和噪声测试，发现如下4点问题：

(1)空调系统运行时循环水泵等设备运行产生噪声以低频噪声为主，传播距离远，难以自然衰减。

(2)循环水泵隔振措施过于简单，水泵与基础连接仅设橡胶减振垫，造成低频噪声通过固体结构传音。

(3)循环水泵进出口采用不锈钢波纹管软接头，有一定的减振效果，但对低频噪声传播几乎没有衰减，适宜用在制冷剂管路的隔振。

(4)水流在管道流动引起管道振动产生二次噪音，由于管道刚性连接，造成无衰减直接传入办公室内。

2 改造目标

该噪声治理主要是针对五层办公室，因项目走道内吊顶为硅酸钙板，拆除及修复工作量大，影响其办公楼正常使用，且该区域为公共走道，人员短暂停留，对噪声值要求不高，故不予考虑。治理目标：使办公室内的A声级噪声值小于45dB。

经测试，改造前办公室内A声级噪声值为57dB，其不同频谱的噪声值与设计噪声指标45dB(NR40)，对比如图3所示。

图3 改造前室内的声压级与设计噪声指标的对比

3 解决方案

噪声控制，主要是控制声源的输出和阻断声音的传播途径，或者对接收者进行保护[2]。该改造根据现场实际情况，提出如下几点解决方案：

(1)对办公室内的供回水管外包管道隔振垫及低频隔声板，阻断其声音传入室内。管道与支吊架间垫软材料，同时，管道与隔墙之间的缝隙采用具备防火隔声能力的弹性材料填充密实，防止管道因液体流动而产生振动。并通过与墙体的硬接触，产生固体传声，同时也防止噪声通过孔洞缝隙泄漏出去，而影响相邻房间。该改造使用某品牌的复合管道隔声板材，其声学性能及改造后声压级的理论计算值如表1所示。

(2)水泵进出口软接头改为优质低频橡胶减震喉，减少通过金属软接传递的水泵低频噪声。

(3)屋面落地安装的冷冻水管采取支架减振措施，确保减振效率接近 96%以上。同时，考虑到管道稳定性和安全因素，原支架保留(起到限位，防止减振设备安全隐患)。

表1 管道隔声设计声学计算书

(4)由机组振动、水流冲击变径引起的，通过基座传播的固体声污染是治理中应注意的问题。针对症结所在，采用复合阻尼减振方案，其阻尼比为0.12。隔振装置根据水泵的频率、承载重量等参数，选择匹配的隔振结构，使用正确方法安装，确保获得较高的隔振效率，起到较好的隔断机组振动的作用。该工程选用的某品牌隔振原件的隔振降噪计算书如表2所示。原橡胶减振垫隔振降噪计算书如表3所示。橡胶减振垫固有频率一般为5Hz～10Hz，因缺乏该数据，该工程改造取其中间值7.5Hz作为橡胶减振垫的固有频率。

表2 选用的隔振原件的隔振降噪计算书

表3 原橡胶减振垫的隔振降噪计算书

隔振的作用，主要是防止振动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。通过上述计算，改造前后隔声量差值9.1dB，降噪效果明显。

另外，考虑到声波沿着不同介质传播所发生的现象，这种现象的原理十分复杂，它既包括在不同介质中介面上的能量发射，也包括在介质中被吸收的声波能量。根据上述现象及工程实践，在隔振器与基础之间再设置一定厚度的弹性隔振垫，减弱固定声的传播[3]。

4 改造后噪声测试

改造后，安装公司对办公室内噪声进行了测试。空调水系统正常运行时，该房间内A声级噪声最低值为34.4dB，完全满足使用要求(A声级噪声45dB)，同时也满足《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010[4]中单人办公高要求标准，允许A声级噪声35dB(或NR30)的要求，其噪声测试曲线与设计噪声指标对比如图4所示。

噪声改造后，传至办公室的A声级噪声小于45 dB，各个频谱上的噪声值均得到有效控制，完全满足规范要求和业主使用要求，得到业主赞赏。

图4 改造后室内的声压级与设计噪声指标的对比

5 结论

在工程设计中，暖通专业所使用的机械设备较多，所带来的噪声污染也较多，噪声问题往往会被忽视，致使工程运行后，被业主或使用单位投诉的事件屡见不鲜。因此，噪声问题应引起暖通专业设计人员足够重视。在设计过程中，不仅要实现室内温湿度、风速等设计参数的要求，还要满足噪声标准的要求。在对空调系统噪声及振动控制设计过程中，应进行必要的计算，确保所使用的措施经济、可靠、可实施，并达到使用要求。

[1] 葛凤华，赵小平，周英利.全空气空调系统噪声控制分析[J].暖通空调，2005(9)：82-84.

[2] 王凡.场馆建筑噪声与振动的控制研究(2)：室内噪声与振动的控制设计[J]. 暖通空调，2009(6)：124-128.

[3] GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4] GB50118-2010 民用建筑隔声设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

Noise modification of air conditioning water system in an office building

ZHENGJinmin

(Fujian Provincial Institute of Architectural Design and Research, Fuzhou 350001)

This paper introduced the noise problem of the air conditioning water system in an existing office building. to solve these problems, the noise treatment is carried out from chilled water circulation pump vibration isolation and pipe sound insulation and so on, and carried out the necessary design calculations. the final test results show that the measures are effective.

Air conditioning water system; Noise control; Modification; Test

郑锦民(1971.3- )，男，高级工程师。

E-mail:2689318077@qq.com

2017-06-21

TU83

A

1004-6135(2017)09-0110-04