浦东机场卫星厅空气处理机组噪声控制措施应用分析

吴极

（上海国际机场股份有限公司，上海201207）

1 引言

上海浦东国际机场卫星厅由S1和S2卫星厅组成，其总建筑面积为62.2×104m2，是世界上最大的单体卫星厅。卫星厅的主要功能为现有T1、T2航站楼候机功能的延伸，旅客在航站楼内办票后，乘坐捷运至卫星厅内候机。

卫星厅内主要功能区为候机区和到达区，这些功能区的空调采用全空气送风系统。卫星厅内有部分空调机房设置于候机区内，这些空调机房面积较小、与旅客候机座位距离较近，且空调系统送风量大、回风管距离短，因而空调设备的噪声容易通过送、回风口传播到候机区，对旅客舒适性造成影响。

2 空气处理机组噪声控制措施

机场大多数室内空间对噪声没有特殊要求，候机区的噪声要求一般参照国标【1】中对商业建筑的要求。通常情况下空调系统都可以满足此要求，但紧邻候机区的空调机房，空调回风管长度较短，常规空气处理设备无法满足国标对噪声要求，因而需采取噪声控制措施才满足要求。

一般说来，空调设备的噪声源【2】主要有：风机和电机运行所产生的振动噪声；设备内气流及其涡流噪声；空气流动引起设备内零部件振动所产生的气流噪声。根据以上分析，结合本项目特点，考虑从风机噪声和气流噪声方面控制机组噪声。

2.1 机组风机噪声控制措施

2.1.1 机组内部的阻力控制

风机转速的高低对气流噪声产生直接影响。一般来说，风机转速越低，噪声越低。当风机的风量一定时，其所需的全压越大，风机转速越高。而在机外余压一定的情况下，风机全压取决于设备内部阻力的大小。因此，减小设备内部阻力有利于降低机组噪声。对机组采取如下减小内部阻力的措施：

1）优化气流组织：控制混合段进风口的最大风速，防止设备进风段在高速气流下产生涡流。同时，在风机出口和混合段设置均流装置，确保经过过滤段、表冷段、消声段的气流均匀。

2）优化部件设计：选用低阻力型过滤器，优化表冷器翅片的片型和间距，在确保制冷能力的前提下降低空气阻力。

2.1.2 风机进风距离及空间的选择

空调机组风机的进风距离和空间也会对风机噪声产生影响。风机的吸风距离过短容易造成经过过滤器、表冷器的气流不均，增加噪声。当进风空间过于狭小时，风机自身的阻力就会大幅度增加【3】。考虑机组尺寸限制，在本项目机组的设计中，选择风机的进风距离在叶轮直径的0.75倍以上。

2.1.3 风机振动控制

控制风机的振动是控制空气处理机组噪声源的重要方法。风机与电机的减振支架采用高减振率的弹簧减振器，同时风机出口采用软连接，有效地解决机械振动引起的噪声。

2.2 机组气流噪声的控制措施

本项目除在风管上设置常规消声器外，还利用了阻性降噪和宽频吸声降噪措施控制机组噪声。

2.2.1 阻性降噪

在以往项目实际测试中发现，片式消声器消声量虽然较大，但阻力也较大。根据消声器消声量计算公式（1）分析，设备外形尺寸因现场条件而受到限制，消声器长度也受到限制。因而，可通过增加气流通道断面周长与截面积的比值提高消声量。阵列式消声器的P/S值比普通片式消声器高，消声效果更好，因此本项目中采用了阵列式消声器，且风机前后均设置了消声段。合理增加消声体宽度，减小通道宽度，从而在增加阵列式消声器低频消声效果的同时提高了高频截止频率，使高频消声效果得到一定恢复【4】。

式中，ΔL为消声量；P为气流通道断面周长；S为通道横截面积；L为消声器长度，Φ（α）为消声系数。

2.2.2 宽频吸声降噪

风机段内部相当于一个混响室，在风机段表面增加吸声材料和微孔板可针对性地降低特定频段噪声。微孔板具有吸声频带宽、吸声系数高、适用范围广的特点。针对机组最难消除的低频段噪声，在微孔板空腔结构内填充适量多孔吸声材料，从而达到消除特定频段噪声的目的。

3 空气处理机组消声设计计算

3.1 室内噪声限值及样机选择

取风量最大的机组作为样机进行噪声计算，其风量为63 000m3/h。候机区的噪声限值参照商场设计，其允许的噪声级为55dB（A）。考虑适当设计余量，取噪声评价指标NR=45作为计算基准。

3.2 空气处理机组消声计算

候机区噪声需满足NR45的8倍频程噪声值，根据图1所示的空调系统管道，计算管道各部件的气流噪声衰减量，得出空气处理机组送、回风口噪声及消声段所需消声量（见表1）。

图1 样机空调管道示意图

表1 空气处理机组送风噪声

4 样机风口噪声实测

4.1 测试方法

为验证空气处理机组的消声降噪设计，根据相关国家标准对样机进行噪声测试。当机组稳定在额定风量和额定静压运行时，噪声值测点为【5】：与送风口轴线呈45°夹角，且与送风口四边中点距离为1m。4个测点的噪声平均值即为风口噪声值。

4.2 风口测点噪声理论值

由风口传至测点的噪声级Lp根据式（2）计算，结果见表2。表2中倍频程噪声级，计算其合成噪声为：送风口测点噪声理论值为74dB；回风口测点噪声理论值为67dB。

式中，Lw为风口声功率级；Q为风口指向性因数；r为测点离风口的距离；R为房间常数。

表2 机组风口测点噪声允许值

4.3 风口噪声实测结果对比

根据样机送、回风口测点的噪声测试值，计算得到送、回风口噪声测试平均值分别为67.3dB（A）和60.1dB（A），均小于理论允许值，该机组送、回风口噪声满足设计要求。

5 结语

室内噪声是候机旅客舒适性的影响因素之一，而通过空调送、回风口传入候机区的噪声是噪声源之一。针对候机区的噪声要求，笔者从控制空调设备噪声源入手，结合了多种消声手段，从而使样机的送、回风口噪声达到设计要求。