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空调通风工程设计中系统设备噪声及其控制策略的分析

2022-07-25田连辉

科学技术创新 2022年23期
关键词:风管机房弹簧

田连辉

(广东康美风通风设备有限公司,广东清远 511500)

高强度噪音会对人体健康造成不同程度的负面影响,且容易造成较为严重的后果,因此在实际的空调通风工程设计工作中,必须要着重落实对空调通风系统设备噪声的有效控制。

1 空调通风系统设备噪声的危害性分析

第一,噪声对心血管系统的危害性。高噪声环境会促使环境中个体出现心血管疾病的可能性增高。

第二,噪声对神经系统的危害性。在高噪声环境中长期工作的人群更容易患上神经衰弱综合征[1]。

第三,噪声对消化系统的危害性。在高噪声环境中长期工作的人群更容易出现食欲不振、肠胃功能紊乱、长期消化不良等问题[2]。

2 空调通风工程设计中系统设备噪声的常见控制方法分析

2.1 加设减振器或是管道隔振

针对所有在运行中会出现振动的设备加设减振设施,并应用隔振软接方式完成对应管道的连接处理,并切实参考室内空间的实际噪声要求、系统设备转速等,完成更为合适的减振器的设置与安装,促使室内空间的噪声达到规定要求。

2.2 优化系统设备机房设置与选型

在地下室空间内设置噪声相对较大的空调设备,同时针对相应机房空间实施隔声隔振处理,避免系统设备运行对的机房地面产生较大影响;如果不得不在地上空间内投放系统设备,则要尽可能选用低转速设备,并配套搭建设备机房。

2.3 改善风管系统设计思路

由于空调设备在实际运行中本身就会产生较大噪音,所以必须要加设消声设施;利用均匀布置的方式完成送风口布设,并以集中布置的方式设置回风口;如果室内空间对于噪声控制的要求相对较高,则需要引入消声风管,包括玻璃棉消声风管等等。

3 空调通风工程设计中系统设备噪声控制的实例分析

3.1 项目概述

某建筑工程的基地总用地面积为58000 平方米左右,包含地下1 层结构以及地上7 层结构,总体建筑面积约为104827 平方米。其中,该建筑物的地下1 层结构设置为设备用房以及停车场。本建筑工程对于内部空间的噪声控制有着较高要求,因此在项目空调通风工程实际设计与建设过程,针对空调系统噪声、各类设备用房噪声与振动等落实了严格控制。

3.2 相关标准内容阐述

在本项目的空调通风工程降振设计中,主要围绕楼板撞击隔声标准、空气声隔声标准、各用房允许背景噪声要求标准内容完成,特别是根据不同室内空间功能安排的不同,完成噪声控制,此时遵守的具体参数与标准要求如表1 所示。

表1 各用房允许背景噪声要求

结合现阶段空调通风工程设计中系统设备噪声的常见控制方法能够了解到,在针对空调通风系统实施降噪处理的过程中,需要重点落实对气流噪声的控制以及沿管道传播的风机噪声的降低。为实现这一目标,要着重实施对风速的控制与减小。此时,要求参考空调风管气流速度控制允许值相关标准完成设计,具体内容如表2 所示。

表2 空调风管气流速度控制允许值

3.3 系统设备机房降噪隔音措施设计

3.3.1 空调机房隔振处理

在本工程的空调机房隔振降噪设计中,主要使用了“隔振弹簧+橡胶浮筑”的双隔振模式,所设定的隔振参数主要如下所示:投放并安装钢架惯性台座,并将25-32毫米座地式阻尼弹簧减振器加设在该台座上方位置;利用弹簧减振器完成对荷载的有效承担,着重规避其所承担的实际荷载超出工作荷载范围;设定弹簧减振器的工作频率维持在3-5 赫兹的范围内,并要求在不存在预压条件下的隔振变形保持在25-32 毫米之间,以此确保传递至支撑结构上的干扰力可以始终维持在最小水平;设定弹簧隔振器的阻尼比保持在0.06,有效规避水泵转入启动或是关闭状态时发生共振现象;严格落实对弹簧隔振器的弹簧水平刚度的参数控制,确保其始终维持在不低于60%垂直度的水平;设定投放的弹簧隔振器实际隔振效率能够保持在97% 以上水平;投放浮筑橡胶隔振隔音垫(厚度设置为50 毫米),设定其变形量始终维持在3-10 毫米的范围内,频率稳定在7.5-13 赫兹的水平,实际隔声量能够保持在28-35 分贝之间。另外,针对系统中的空气处理机组也引入了隔振降噪处理措施,如图1所示。

图1 空气处理机组隔振降噪处理措施示意图

3.3.2 地面浮筑结构

为获取到更为理想的空调通风系统隔振降噪成效,在本次设计中于建筑物室内空间引入了浮筑楼板结构(图2),加设浮筑隔振隔音板,保证其能够满足如下性能要求:浮筑隔振隔音板的撞击声隔声量始终保持在不低于28 分贝的水平;要求配置的浮筑隔振隔音板中的垫层材质为纯天然橡胶,且阻尼比维持在不小于0.1 的水平;保证浮筑隔振隔音板可以在-20℃至80℃的环境条件下正常工作;确保其橡胶拉伸强度始终控制在不低于10 兆帕的水平,且橡胶拉断伸长率保持在不低于500%的水平。

图2 浮筑楼板结构图

对于不同型号的浮筑隔振隔音板而言,其主要技术参数存在这一定的差异性,要求切实参考建筑物空调通风系统实际隔振降噪需求选取更为合适的浮筑隔振隔音板。现阶段,常用的浮筑隔振隔音板技术参数主要如下:型号TD3-20 浮筑隔振隔音板的许可载荷为每平方米250-5000 千克,压缩变形保持在0.5-2 毫米,自振频率维持在15-22 赫兹,撞击声压级改善值为28 分贝,隔振效率约为86%;型号TD3-30 浮筑隔振隔音板的许可载荷为每平方米250-12000 千克,压缩变形保持在1-9毫米,自振频率维持在12-22 赫兹,撞击声压级改善值为29 分贝,隔振效率约为89%;型号TD3-50 浮筑隔振隔音板的许可载荷为每平方米250-15000 千克,压缩变形保持在1-10 毫米,自振频率维持在10-20 赫兹,撞击声压级改善值为32 分贝,隔振效率约为92%;型号TD3-50(T)浮筑隔振隔音板的许可载荷为每平方米500-25000 千克,压缩变形保持在1-7 毫米,自振频率维持在10-20 赫兹,撞击声压级改善值为29 分贝,隔振效率约为89%。

在进行浮筑隔振隔音板施工过程中,要求确保结构楼板表面具备较为理想的平整程度,可以依托专用橡胶弹性垫层实施满铺处理,确保各个垫层之间均相互咬口,并结合胶水的合理使用完成对所有拼缝的密封处理。完成橡胶弹性垫层的铺设后,直接在其上方进行钢筋编织即可,同时落实混凝土浇筑施工,以此完成浮筑隔振隔音板的制作与安装。

3.3.3 风管穿墙或楼板密封

在进行风管穿墙或楼板密封安装过程中,要求控制环形间隙的最大值为50 毫米,且在实际安装前期,全面落实对孔口周边区域、贯穿物的清洁处理,确保在相应位置与风管干燥、无灰尘的条件下进行安装;针对孔壁与风管之间存在的缝隙,要求利用每立方米80 千克矿棉实施紧密填补处理,并在两侧区域完成膨胀型防火密封胶的填充空间预留,预留空间长度设定为25 毫米(图3);完成膨胀型防火密封胶的填充后,需要及时组织表面修整处理;要求在完成风管穿墙与密封后,于48 小时之内不得进行扰动[3]。

图3 风管防火封堵施工图

需要注意的是,在进行弹簧隔振器悬吊安装时,常会出现倾斜问题,致使外壳与弹簧呈现出相互碰撞的状态,最终使得实际产生的隔振效果难以达到最理想水平。基于这样的情况,安装悬吊弹簧隔振器期间,应当尽可能利用着地支撑架隔振、管道平置吊架或是弹性托架完成管道隔振处理,并合理控制吊式隔振器的安装间距,相应参数标准如表3 所示。

表3 吊式隔振器的安装间距标准要求

3.3.4 各类机房的吸声以及隔振措施

针对各类设备机房空间,包括空调机房、水泵房、排风机房等,均实施吸声以及隔振处理,以此获取到更为理想的空调通风系统隔振降噪成效,促使所有机房内的噪声均保持在5-8 分贝的范围内。

在对各类机房进行吸声以及隔振处理的过程中,落实的要点内容如下所示:

第一,在各个机房的墙面区域加设穿孔KT 板(厚度为8 毫米),也可以引入金属穿孔吸声板;在外侧位置加设C50 轻钢龙骨内填48k 离心玻璃面板(厚度为50 毫米,且在外部实施玻璃纤维布的包裹);将穿孔率维持在高于20%的水平。

第二,在各个机房的顶面区域进行ATT 吸声喷涂处理(厚度为30 毫米),也可以引入金属穿孔吸声板;在外侧位置加设C50 轻钢龙骨内填48k 离心玻璃面板(厚度为50 毫米,且在外部实施玻璃纤维布的包裹);将穿孔率维持在高于20%的水平,且满足A 级防火要求。

同时,在选用消声器的过程中,要求切实参考表4要求选取更为合适的消声器规格型号,保证消声量达到理想水平并满足允许噪声标准。此时,可以提前完成对消声器实际消声量的测定,并结合测定结果的对比分析确定更为合适的消声器。

表4 建筑物室内空间允许噪声数据表

4 结论

综上所述,在实际的建筑空调通风工程设计过程中,针对系统设备实施降噪隔振处理极为必要,以此促使环境噪声始终保持在合理范围内,避免对个体健康造成较大负面影响。实践中,依托加设减振器或是管道隔振、优化系统设备机房设置与选型、改善风管系统设计思路等措施的高质量落实,推动了空调通风工程设计中系统设备噪声控制工作的升级,获取到了更为理想的空调通风系统隔振降噪成效。

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