暖通空调系统噪声分析与降噪策略

梅军华

摘 要：目前，人们对环境质量的要求越来越高。一般在住宅区建筑物及大型公共场所等，均安装空调通风系统。其在改善室内环境質量与舒适度指标的同时，也产生了一些负面影响。如暖通空调系统耗能高，不仅会造成电能浪费、污染环境，还会降低舒适感；尤其是老化及“带病”运行的暖通空调，其运行噪声较大，能耗超标，会影响空调系统运行性能。

关键词：暖通空调系统 噪声分析 降噪策略

1暖通空调噪声来源

1.1 因设计安装不当引起噪声

某些暖通空调在设计或安装过程中，因技术工艺不当、声学结构不合理或技术人员尚未采取相关降噪措施，对暖通空调机房进行优化布置，若空调排风口截面的设计尺寸小于标准限值等，均会导致暖通空调的能耗增加、噪声增大。此类问题引发的噪声主要表现为空调管路串声、空气动力性噪声及局部透声、固体传声。因此，在设计、安装暖通空调系统时，要严格规范设计安装的流程，保证暖通空调系统结构合理，运行安全、经济，提高其声学系统结构性能。

1.2因运行设备性能、工况不良引起噪声

暖通空调系统在运行中，若冷却塔（淋水系统）、空调机组（风机）或水泵、制冷机组等相关设备、系统运行性能不佳、工况不良时，也会导致暖通空调系统运行的噪声超标。

2暖通空调运行中主要的噪声来源分析

2.1暖通空调当中制冷机组发出的噪音

我们所说的制冷机组主要在管道以及机械、空气动力性三方面会出现噪声问题。①暖通空调制冷机组管道的噪声主要由皮带轮轴承噪声和压缩机噪声叠加混合引起，同时由于管道内有暖通空调系统制冷机组冷媒流动，也会产生脉动噪声。②暖通空调系统制冷机产生振动及曲轴高速往复运动，甚至制冷机缸体运动等均会引起机械噪声。③空气动力性噪声与其它2种噪声源相比，其辐射面更广，会直接向空气中扩散。这部分噪声主要因暖通空调系统机房的排气风机与进气风机运行不当所致，由此会形成排气噪声与进气噪声。

2.2暖通空调系统风机噪声

暖通空调系统风机在运行时，会由湍流噪声及旋转噪声引起空气动力性噪声。据学者张弛研究表明，暖通空调风机噪声强度与风机叶片的几何尺寸、形状及数量，以及叶轮转速、风机内风流量、风流速等因素相关。

3暖通空调系统的降噪措施

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

结 论

暖通空调系统在运行中的降噪策略主要是依靠消声器，而在暖通空调系统设计与施工中采取必要措施确保通风设备运行中的稳定性以及科学性同样能够降低暖通空调系统发生噪音的几率，而对暖通空调系统进行定期维护与噪声问题检修，同样也能够降低暖通系统运行的噪音干扰，还能够提升暖通系统运行的效果，减少其运行中的能耗，为建筑的节能与环境保持提供助力。

参考文献：

[1] 程申.试论暖通空调的设备噪音处理[J].建材与装饰，2016（09）：157～158.

[2] 孙广.对暖通空调系统降噪问题的探讨[J].建材与装饰，2016（12）：173～174.