住宅中央空调机房消声降噪措施优化应用

胡俊伟

（上海建工一建集团有限公司，上海 200083）

高层建筑中的中央空调系统均需布设专门的机房，空调机房的设置产生噪声，对上下周边区域产生影响，核心是设备产生振动和噪声。空调机房是空调系统的核心构成，其不仅是气体输送主要介质，而且可有效处理空气热湿处理，空调机房通常布置在建筑内部，与之临近的室内受噪声影响较大，所以需立足实际，提高空调机房消声降噪设计的要求。为进一步降低住宅中央空调机房实际运行中产生噪声，掌握其噪声核心来源，采取行之有效防治措施。

1 中央空调系统噪声主要来源

中央空调系统噪声来源包含三部分：①运转设备噪声。通常住宅中布设集中、班级中式空调系统较多，由于其自身特征及使用功能不尽相同，最终呈现的噪声强度和频率存在较大的差异性。一般常见设备噪声源包含制冷机组、风机、水泵以及冷却塔等。首先，制冷机组噪声主要是压缩机运行产生，核心噪声来源是高频噪声。其次，风机噪声，其是多个噪声形成主体相互间作用形成的固耦噪声总严重的空气动力噪声。风机实际运行过程中，会形成一定的噪声，核心原因是其内部零件相互摩擦，难以保持均衡性。最后，水泵噪声，水泵形成噪声，与电机自身功率及实际转速密切相关，按照其噪声来源，将水泵可划分为三种类型。最后，冷却塔噪声，冷却塔是核心噪声来源，其包含多个核心主体噪声源头，如风机运行、传动部件等形成噪声，水落噪声形成的强度与多个因素相关，如冷却塔形状、尺寸等；②管道及管件噪声。通风管道与空调水管道构成其空调管道，其噪声本质源于涡流噪声，空气处于通风管道内部流动，遇见部分障碍物时，会一定程度形成气流，持续性产生气流对压强造成一定的影响，所以产生噪声；③空调系统设计缺乏一定的合理性，如未布设相应的吸音板，均会产生较大的噪声[1]，如图1 所示。

2 住宅中央空调机房消声降噪措施

2.1 空调系统消声

为降低控制风机等设备形成的噪声，历经通风管道内部到达服务区内气流噪声，一般建议在通风管道内部增设相应的消声器，以此降低噪声强度，消声器不会影响气流流通的顺畅性，而且对降低噪声具有良好成效，其应用于空调系统中，多见于机房、冷冻房出风口，时效降低噪声目标，见图2 所示。具体项目实践中，消声器消声成效可能与风速增加密切相关，部分状况下消声量呈现为负值，与气流形成再生噪声密切相关。

图1 主要噪声源

图2 空调机组消声处理

2.2 空调系统隔振

为从噪声源头控制空调设备产生一系列噪声，不仅需减少风机形成噪声，而且需采取相应措施防治空调、制冷等产生的固体声，可满足空调相关噪声控制要求。空调、制冷设备形成的噪声持续性穿越建筑，最终道达与接近机房房间内，通过相应措施降低其实际振动幅度，消除振动源头与接收间衔接，通常可选用两种方式实现：①从源头本质降低其振动幅度；②减少其振动频次。从振动发出源头是控制振源最佳选择，若选用此种方式效果最佳，但需对设备进行改造，可行性概率较低，大面积推广及应用难度较大。从振动传播路径为突破口，通常使用频次较高的方式是：①增设相应的弹性减振元件，核心目的在于降低振动速率，如橡胶垫；②增加振动传播途径阻尼，以此吸收振动形成的能量。弹性减振元件可布设于任何一个部位，建议布设于振源处，获取成效最佳[2]，如图3 所示。

图3 空调机组隔振处理

现阶段，应用成效较佳的是材料是软管，如橡胶、不锈钢波软管等，前者隔开振动降低噪声效果较佳，缺点是易在温度、压力等因素下出现变化，以及自身抗腐蚀性不佳；后者具有较强的耐高温、高压性，拥有良好的隔振成效，被广泛应用于隔振中。将软管增设至设备及管道内部，可通过管道传播振动，但管道内部介质所形成振动，最终传输至建筑结构内部，所以应采取相应的隔离措施，通常选用方式是弹性吊件，如图4 所示。

图4 设备连接隔振处理

2.3 吸声降噪

空调系统产生的噪声，一般通过空调末端传播至空调使用房间内，其传播声音包含两大部分，其中大部分通过室内多个界面反射之后穿入人耳，将其称之为混响声，还有极小部分直接传输至人耳，视为直达声。人耳听到的声音通常是两者噪声混合，若在舍内天花板、墙壁等界面布设相应的材料，将布设反射声能吸收，以此达到降噪成效。目前，国内外通过吸声降噪方式较为普遍，通常降噪量高达6～10dm，需特别注意的是，此种降低噪声方式仅对混响声成效较佳。若原有室内吸声较少，选用此种方式成效显著[3]。

2.4 隔声墙隔声

一方面，单层匀质实墙。针对单层内部均匀实体墙而言，发生振动频次与多个因素密切相关，如墙体实际面积、刚度等，振动噪声形成的频次处于承受范围内，具有良好的降噪成效。墙体实际面积与隔声成效成线性关系。按照上述多个因素分析，若想获取良好的降噪成效，需适当选择厚度较大的墙体。一方面，组合墙。组合墙主要原理是持续性将墙壁厚度增加，具有良好的降噪成效。若仅选用单一前墙体增加其厚度，缺乏一定的经济性，墙体厚度增加导致实际重量增加，造成其使用范畴受限。多层组合墙通过声波穿过不同介质，反射和衰减吸收增加隔声量。组合墙可通过中间存留空气层，以此提升隔声量，将空气间层可视为连接墙板介质，声波传输到达第一层墙板会发生振动，振动通过空气层传输至第二层时，由于空气间层具有一定减振成效，可降低第二层传输的实际振动噪声，双层墙隔声量与空气夹层附件隔声量成正相关，其与实际厚度成正相关，若将吸声材料放置于空气间层，但存在一定的间隙，可实现隔声降噪目标。

2.5 空调噪声控制与建筑防噪规划

建筑与空调协同设计，是获取良好降噪成效密切相关，是目前建筑关注的焦点，若在建筑设计阶段，便将空调噪声控制系统性考量，可获取良好的成效；反之，则会导致空调噪声控制难度较大。建筑整体构造及空调系统设计，通过内部空间合理配置等，实现降噪车目标。出于持续性降噪层面，为给人们提供舒适的居住环境，不宜将空调设备运行机房放置与空调用房较近区域内，以及对噪声要求较高室内，可一定程度降低噪声。为减少风管内气体流动形成的噪声，管道设计过程中需预先存留一定空调系统安设区域。立足建筑整体规划层面，针对噪声控制要求较高室内，需应集中布设于建筑内区，将噪声控制要求较低房间作为隔声屏障，实现与外界噪声隔开目标。建筑整体构造上，应适当将围护结构做成厚度密实结构[4]。

3 项目实践

3.1 项目概况

某住宅总建筑面积是133006m2，其中地下建筑面积和地上建筑面积分别为32506m2、94559m2，地下室1 层为车库，地上分10 幢15～25 层住宅。该项目综合机电科技系统主要包含同层排水系统、毛细管网空调系统、地板新风系统、地缘热泵、智能家居等。该项目于2016 年10 月30 日竣工验收一次性通过，于2017年5 月底基本完成交付，其中空调系统通过2017—2018 年供冷及供暖季运行过程中调整，现阶段系统运行处于正常状况，未发现大面积供冷、供暖不足现象，客户的核心投诉问题是户内噪声严重。

3.2 噪声控制措施

该项目中央空调噪声核心来源是设备运转，不仅包含冷源主机、水泵，而且涉及风机、新风机以及冷却塔等，根据实际调研表明顶层及首层受机房影响，户内局部存在一定的低频噪声；地层受地库对应集水坑排污泵启动影响，导致户内存在一定的噪声；板换机房内部设备振动通过管道支架传声。

针对设备运行形成的噪声，核心应对措施是浮动地台、减震器以及吸音板布设，管道系统中应布设相应的隔墙、楼板支架隔离等。板换机房管道选用落地支架，并利用隔振橡胶管托，在设备管道出口布设相应的双球软接，出机房封堵采用柔性材料。通过对其进行一系列改造，最终有效降低噪声，获取良好的消声降噪成效。

4 结语

中央空调系统消声降噪涉及多个专业学科，要求各专业做好协调配合，现有住宅建筑设计人员，实际设计过程中，仅将核心放置于温度、湿度以及气流组织等方面，忽视噪声危害，导致其噪声超限，影响人们正常生活。因此，做好中央空调噪声控制，需建筑设计人员对其进行综合性考量，以及后续建设过程中采取相应措施，将其控制在合理范围内。