暖通设计的噪声源分析及隔振降噪措施

2020-01-18黄鹏中建三局工程设计有限公司地下空间与人防设计院

环球市场 2020年22期

黄鹏中建三局工程设计有限公司地下空间与人防设计院

暖通设计是一个有机的体系，包括采暖、通风以及室内空气调节。为了调节室温、净化屋内空气，需要启动多种设备，不仅能源消耗巨大，也会产生不少运行噪声，对人们的生理、心理以及对设备本身都造成了一定的影响，居民的舒适度会大打折扣，设备自身的功能性和使用寿命降低。虽然很多噪声都是风机水泵等设备工作时的正常声响，但是也可以采取一定的隔振降噪措施，或者合理设计暖通系统来避免此问题出现，因此需要大力研究并推广隔振降噪设计，促使暖通工程更好的发展。

一、暖通设计的噪声源分析

（一）设计安装造成的噪声问题

有些暖通设备，例如空调等在设计和安装环节，由于管线、孔洞等原因限制，未能充分考虑空调系统在运行期间的噪声；例如空调管路串声、空气动力性噪声、局部透声等。此外机房位置选择不合理，声学结构不合理，对于压缩机、制冷机、水泵等设备的振捣噪声没有设置减少噪声的相关措施，暖通空调设备距离风口相对较近。最后可能是由于安装问题，例如管道连接不紧密，运行的时候会出现松动，或者相邻设备和管道间没有加装隔振装置，在运转过程中互相之间会有碰撞。

（二）暖通系统运行时设备噪声分类

1.风机及水泵的振动噪声

风机的扇叶转动、水泵内部的湍流噪音都属于设备振动噪声，当风机及水泵叶片经过导向器区域时，在空气中会形成一股压力并以声音的形式反映出来。此外若空气中的风速和风向与风机运转速度和转动方向不一致会形成对抗，对叶轮的压力产生了一定影响。最后是由于水泵运转时的涡轮和水泵基座振动噪声，而且还会使得周边零构件产生联动反应，从而引起二次振动噪声[1]。

2.空气处理设备的振动噪声

空气处理设备在空调系统的制冷制热过程中发挥着重要作用，可以快速调节室内温度，在此过程中由于皮带轮轴承和压缩机以及制冷机组运作会产生管道、机械设备以及空气动力性、脉动噪声，其中空气动力性噪声具有广泛的辐射面积，会带来较大范围的噪声污染。

3.冷却塔振动噪声

这种噪声在夜晚期间较为明显，对于人们的睡眠是很大的干扰，由于室外冷却塔在夜间持续运作，风机高速运转，空调冷凝水不间断低落，在安静的夜晚噪声非常明显，而由于高压保护原因降噪设备的设计安装有一定的困难，为此需要探寻在保证冷却塔设备正常运作的基础上针对两种不同噪声的合理解决措施。

二、暖通设计的隔振降噪措施

（一）合理选择设备和安装方案

合理设置机房位置，特别要隔开对噪声、振动要求较高的房间，一般可放于储藏室周围或地下室等活动不频繁处，既保护了机房内设备，也降低了噪声影响。另外对于办公区、休息区、卧室等对噪音要求较高的空间，在满足各项技术参数要求的同时，尽量选用质量好、噪声低的静音产品，可以直接传动方式降低噪声，也保证了设备的高效运行状态。

其次要采用减振隔振措施，对于设备正常运行不可避免的振动，需要使用隔震器等隔震措施，避免噪声扩散，例如水泵、制冷机组、风机盘等设备的进出口采用软管连接、在穿墙与管道支架的地方设置弹性减振垫、减振台座等，机房运用吸声材料建设。主体结构的板、墙、梁、门窗等也可起到一定的隔音效果，例如在门中设置吸声材料，密封严实缝隙、孔洞。

最后在设备安装时应对管道进行合理的布置，精准控制间距，控制安装施工质量，并注意在安装前对机械设备的加工质量进行检查，提高零构件、半成品、成品的质量，从源头上进行噪声控制。

（二）加强消声器的设计与应用

消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，根据消声环境、空气动力性能以及消声量选择合适的消音器可以起到良好的噪音控制效果，一般会作用于通风机的进、出口，机房或空调房间的进、出风口、通风管道上。为避免消音器在使用过程中造成二次噪声污染，消声器与管道中的气流速度不能超过10m/s[2]。只有当消声器的最佳消音频段与噪声源的峰值频率相对应时才能高效发挥作用。

（三）不同设备运转噪声的隔振降噪措施

经研究发现，风机及水泵在运行过程中产生的空气动力性噪声、空气辐射噪声、压力性噪声等与其内部的零部件和运行参数有很大的关系。因此在采取隔振降噪措施时可从设备内部风机叶片以及风机内部风速着手，例如精确计算设备及管道的风速、风压，从而优化设备运行参数以降低运转时的设备振动噪声。此外还可完善设备性能，加强对设备的质检工作，通过合理设计、有效布局来降低噪声。

空气处理设备隔振与降噪措施：一是选择能效高、噪声小的设备，二是抑制空调压缩机振动声的传入，将其设置在远离窗户处，或者对建筑空间四周加装吸声材料。对于空气动力性噪声，可合理控制空调风系统的风阻和风量、控制风管内风速、加设消声箱、消声器等；对于管道振动可以将其固定或者安装减震支架。

冷却塔隔振与降噪措施：风机噪声主要来源于出风口，可在出口处适当填充一些具有吸音效果的降噪柴料，或者直接加装消声设备、采用超低声或无声冷却塔降低噪声，更简单方便的是将其设置在室外的最高处；而对于落水噪声，可以改变其落水位置，减小落地声，或者收集落水统一处理。