建筑暖通设计中噪声问题的控制探究
2021-03-07伍伟民周佳敏
伍伟民 周佳敏
摘 要:现年代,人们对于建筑工程及其相关的设计施工建设要求都有所提升,各类建筑在满足使用的基础上,节能、环保和健康等理念和随之而来的各项指标也进入了建筑工程中。其中,关于建筑暖通设计中噪声问题,也被提升到一个新的高度。在实际工程使用中,暖通专业涉及的相关系统和设备的噪音问题成为影响建筑使用舒适度的一项重要因素。笔者通过分析建筑中暖通空调系统及相关设备产生噪声与振动的常见问题进行分析与探讨。希望为从事暖通工程设计的相关人员提供一些参考价。
关键字:建筑暖通设计;暖通空调系统噪声;噪声控制
引 言
随着绿色建筑和健康舒适建筑的思想日趋深入人心,对于暖通工程来说,它是建筑工程中一个非常重要的组成部分,并且对建筑物整体性能起着决定性的作用,但目前暖通工程中的噪声和振动问题对人们日常生活造成了严重影响。如果设计方案中存在着一些不合理的地方,就会对建筑工程的质量造成影响,进而影响人们的居住质量。在进行暖通工程设计时,必须要对设计工作高度重视,以保证暖通工程设计能够在建筑物中取得良好的应用效果。因此,暖通工程中存在的噪声、振动问题,是目前暖通工程设计人员所面临的主要问题,需要设计人员采取相应的措施来解决这类问题。
一、暖通系统中常见的噪音源及相关问题
1.1 通风机噪声问题
对于空调通风机的噪声问题来说,其噪声主要分为三种情况:空气动力噪声、机械噪声、电磁噪声。大多数情况下噪声主要以空气动力噪声为主,这种噪声又分为涡流、撞击、回转三种噪声形式,具体来说,涡流噪声是气流在吸入口和叶轮托脱流面之间形成的,叶轮的转速越快,涡流噪声也越大。撞击噪声是在气流离开叶片时产生的,当气流量增大并偏离最佳工作点时,撞击噪声就会增大。回转噪声是由于叶片旋转导致周围气流压力增大,进而产生回转噪声。
1.2送、回风管的噪声问题
关于送风系统的应用,其主要应用在写字楼、办公楼中的大型会议室中,并且发挥着重要的作用。会议室在采用送风系统时,通常情况下会对送风设备配备消音减振设备。不得不注意的问题是,消音减振设备只能在风口处进行安装,如果不在风口处安装消音减振设备,其不仅无法发挥功能,还会加重噪声的影响力度。根据相关研究显示,有一部分设备采用的是无风道的排风方式来进行排风和送风工作的,这就导致机房控制处的空气进入后,不能对噪声进行及时的吸收,进而致使噪声传入到室内,对人们的工作生活造成不利影响。
1.3 空调机房与房间距离较近的噪声问题
据统计,如果室内采用低转速的空调设备,其噪声问题也得不到缓解,而这一现象发生的原因,就是因为房间与空调机房的设置间距过近,空调设备在工作时所产生的噪音会传入附近的房间内,而为什么噪声能够如此顺利的传入到室内,其一是因为空调等风管穿过风机房时,管道穿墙处没有封堵严密;其二可能是空调系统机房墙体及楼板没有做隔声或者吸声材料选择不当,这就导致噪声顺利的通过孔隙传入到室内。除此以外,对于一般的建筑物来说,其暖通空调设备的减震效果都不是很好,因此空调运行时由于振动产生的噪声也会传入到室内。
1.4 冷却塔噪声问题
在设计暖通空调系统时,为了能够让其系统正常的工作运行,就会安装相应的冷却塔,而且冷却塔要一直处于工作状态,才能够保证空调系统的正常工作运行。但是冷却塔在运行时,会产生很大的噪声问题,对于人们来说,白天室内以及室外环境比较嘈杂,受到噪声的影响不是很明显,但是到了晚上,环境比较安静的时候,冷却塔的噪声就会对人们的正常休息造成影响。为了降低噪声而将冷却塔安装了相应的消音设施,其风量就会不断的减少,进而导致内部的压力不断升高,压力达到一定数值时,就会冲破冷却塔的开关,机器就会重新开始工作,还是会产生一定的噪声。
1.5 设备与管路隔振问题
风机、水泵、制冷压缩机等设备,在运行过程中都会发生振动问题,产生的振动有一部分会传至基础,而另一部分振动就会沿设备的连接管件以弹性波的形式传到其他房间内,然后又以噪声的形式显现出来,进而产生噪声问题。除此之外,由于设备运行时产生的振动问题,还会导致楼板、管道等构件发生振动问题,进而对建筑物安全性能造成一定程度的影响。
二、暖通系统中噪音的控制及解决分析
2.1提出和完善暖通设备及系统噪音评价系统
针对暖通系统及设备产生的噪音问题,应系统地提出一个评价体系,用以评价设备、系统乃至整个建筑主体。具体来说,在建筑绿色节能评价体系中将噪音控制由得分项变为控制项,将建筑暖通设备噪音评分细化为主机设备噪音、末端设备噪音以及管线路由运行噪音,并将其分别赋予比例权重,通过整体设计打分的方式,规范设计过程中由于设计考虑不周导致的项目使用舒适度缺失的问题。
2.2 以控制噪音为目的进行设备选择
作为暖通设备中噪音来源的主体,大型多联机外机主机、水冷系统主机和冷却塔等,这些设备在设计选址选型之初,就应针对噪音控制,进行整个项目的噪音影响分析,通过优选低噪音设备及相对高噪音设备规避人员常用活动区等手段,实现项目整体设计舒适度满足要求。以高层办公项目使用多联机系统为例,优先因集中选取设备平台,用以规避噪声影响办公区域的存在,但当方案无法满足,需逐层设置多联机外机平台时,需考虑外机噪音问题,通过控制单台主机大小,确保其噪音不超过办公使用要求,并通过导风罩优化,设备基础减震等手段,降低空调外机设备对建筑办公主要区域的影响。对于风机选型而言,首先,系统设计风量应保持在规范指定范围之内,且需考虑风机噪音影响因素,如单台风机因设计风量过大导致噪音过高,应相应将其变更为两台风机;其次,在风机选择过程中,应选择噪音低、高效且叶片向后倾斜的离心风机,使其风道内部的气流应保持在建筑允许的最高噪音等级以下;再者,在风机设置过程中,应将其进口位置与出口位置弯度尽可能做大,同时应利用约 10cm~15cm 的柔性接头对其进行隔音降噪处理。隔音降噪材料应确保其防火性能良好,因此可选择人造革或玻璃布。对于短管后的风管来说,应使用厚度为 5cm,长度为 1m~2m 的超细玻璃棉对其进行包裹处理。对于空调末端选型,风机盘管均应优先选用直流无刷的机组,有效降低室内设备对于办公生活区域的噪音影响。
2.3 以控制噪音为基础进行暖通管道路由设计
为消除暖通风系统路由中的噪声,除了选择低噪声和低振动的设备之外,还需要在设计之初,合理规划好通风空调管道路由走向及空间使用净高,减少管道交叉弯折,降低管路压头损耗。对于具有较高噪声、绝缘性和其他方面的设备,应尽可能进行降噪处理。具体措施有为设备主管道贴附消声装置,合理使用消声器及静压箱等。对于风机盘管、多联机室内机等末端设备连接风口的风管可以采用一体式的消声风管,如硬质的玻璃棉复合板材为主的一体式风管,减少金属风管在末端设备运行时由于送风产生的噪音及振动。
结 语
随着科学技术的飞速发展,人们的居住环境也有了更高层次要求的前提下,暖通设计中噪声控制是衡量建筑舒适设计的重要指标之一,暖通设计应结合设备的性能提升及工程实践中的经验总结,进行设计理念和方法的更新及突破,通过对噪声污染和剧烈振动等问题的全面讨论和控制,满足建筑暖通绿建节能的相关指标、标准和设计原则,通过不断优化空调节能降噪系统,改善暖通空调系统噪音控制的评价方案,以便于对暖通设计中的相关问题进行有效解决。
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