淺談民用建筑空調系統消聲設計措施

施劍湖

[摘要]民用建筑中空調的噪聲，在以往被設計者所忽視，但是隨著人們對生活質量關注度的提高，民用建筑空調的噪聲防治也越來越受到設計者的重視。從民用建筑空調系統的噪聲危害入手，結合國家對噪聲標準的規定，提出民用空調系統的消聲設計措施，以期為后續工程的建設提供借鑒。

[關鍵詞]民用建筑 空調系統 噪聲

中圖分類號：TU-0文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510090－01

一、引言

民用建筑空調系統的噪聲，雖然在絕對值上明顯小于工礦企業的噪聲強度。但因建筑本身功能的特征主要是供人們休息、娛樂，或者是那些用于以腦力勞動為主的公寓、寫字樓、賓館等一些要求環境特別安靜的場所。為了保證處于空調房間中的人員能夠正常地工作、生活和休息，必須有效的控制空調系統噪聲。

二、民用建筑空調系統噪聲污染的危害

民用建筑空調系統噪聲污染的危害主要表現在以下幾個方面：

（一）工作產生影響。首先，應當明確的是在空調房間中進行工作的多為腦力勞動或復合型勞動。工作人員通常要求一個相對比較安靜的環境，以便于集中精力、減輕腦疲勞，提高工作效率。而噪聲的刺激會使人心情煩躁、注意力分散、容易疲勞、反應遲鈍，因而能降低工作效率。

更嚴重的是，強噪聲作用于人的中樞神經系統，使大腦皮層的興奮和抑制平衡失調，導致條件反射異常、腦血管受到損害、神經細胞邊緣出現染色質的溶解。因此，長期工作于具有集中中央空調系統的高檔寫字樓，如果其空調系統的噪聲超標，常常會使人產生頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、多夢、失眠、嗜睡、心慌、記憶力減退和全身乏力等臨床癥狀。這些癥狀，過去，醫學統稱為神經衰弱癥候群，按照目前較為流行的說法，應屬于亞健康狀態的一種表現形式。對那些注意力要求高度集中的工作（作業），不僅影響工作進度、降低上作質量，還容易出現差錯甚至引發事故。

（二）對睡眠的干擾。通常，人類的睡眠時間要占到人類生命周期的20%-40%。作為人類恢復體能、調節身體狀態的重要方式，睡眠的質量決定了一個人健康情況和工作質量。研究證明，如果遭到連續的噪聲干擾，可以加快由深睡到淺睡的回轉、多夢，使熟睡時間減少。如果噪聲是突然的，則可使人驚醒。這樣，如果經常受到噪聲干擾，就有可能由于睡眠不足引起頭疼、頭昏、神經衰弱等癥狀。醫學研究計明，人在40分貝環境下睡眠受影響；50分貝時入睡困難；超過80分貝聽覺會受到不同程度的損害。

近年來，國內外醫學家和營養學家門通過進一步研究還發現，噪聲對蛋白質代謝和維生素代謝有明顯的影響。噪聲能使體內色氨酸、賴氨酸等氨基酸的消耗量加大，谷氨酸含量明顯減少。噪聲增加了肌體多種水溶性維生素（B1、B2、B6和C）的消耗，使其在組織中的含量減少，尿中的排出物增加，進而導致維生素的缺乏。

三、民用建筑空調系統噪聲的來源及其污染現狀

在民用建筑空調系統中，產生噪聲的設備種類是較多的，空調系統噪聲的來源可概括為兩個方面：一是冷水機組、水泵、風機（包括空調機組）、冷卻塔等運轉設備；二是部分管件在運行工況不良時，產生的明顯附加噪聲。設備噪聲：空調系統中的各種設備，由于其使用特點不一致，在噪聲的大小上有較大區別，即使是同種設備，由于制造加工技術的不同，也會使其噪聲強度不甚一致。因此，對設備噪聲進行精確的計算是相當困難的。通風機噪聲又是空調系統中最主要的噪聲污染來源。

四、空調系統的消聲設計措施

噪聲控制主要是控制聲源的輸出和阻斷聲的傳播途徑，或者對接受者進行保護。顯然，其中以降低噪聲源處的噪聲最為有效。但當降低設備噪聲源的噪聲一時難以解決，或受各種因素的制約而無法有效實施時，就必須采用相應的綜合措施，并從空調系統的總體考慮進行消聲降噪設計，這樣才能達到有效控制空調系統噪聲的目的。

（一）機房布置。空調系統的機房、管路設計時必須與系統消聲設計同時考慮，相互配合，綜合各種因素合理地在機房不止設備和裝置，同時采取必要的噪聲控制措施（吸聲、隔、片、消聲和隔振），消除或降低機房、管路噪聲對鄰近環境和房間的影響。

（二）風機選擇。當確定了系統所需的風量和風壓后，從降低噪聲的角度考慮，應首選低噪聲風機。使風機運行的工況點盡可能接近最高效率點，此時風機的運行噪聲最低，反之噪聲就較高。風機葉片向后彎的比其它類型（向前彎或平板式）葉片的風機噪聲低，風機與電機的傳動方式以直聯為最佳，聯軸器次之，皮帶傳動則差一些。當系統較大時，應考慮設置回風風機，克服系統阻力的工作由送、回風風機分別承擔。

（三）設備安裝。設備安裝時系統噪聲控制不可忽視。當使用低噪聲設備時，若安裝不良，也能使噪聲控制措施前功盡棄。因此，設備應安裝在彈性減振基礎上，并注意調節機組的動靜平衡，以免損壞隔振效果和出現其它問題。特別是采用鋼架基礎上的隔振措施時，調節機組的動、靜平衡更為重要。

風機、水泵的進、出口應設置軟接頭，減小沿管道的振動傳遞。風機和管道的不合理連接可使風機性能急劇變化，增加氣流再生噪聲。進行系統布置時應盡量使氣流進、出風機時氣流均勻，減少方向上或速度上的突然變化。

（四）空調系統管路設計及流速控制。系統管路設計及流速控制，原則上應盡可能使氣流均勻流動。即從機房至使用房間的管路中氣流速度逐步降低，避免急劇轉彎產生渦流并引起速度回升、氣流噪聲增大。尤其是在主管道與進入使用房間支管連接處以及房間的出風口處更應注意。

經消聲器后的流速應嚴格控制，使之比消聲器前的流速低，否則氣流噪聲回升，將破壞其消聲效果。

（五）防止管道“竄聲”。當空調的相鄰房間的送回風是同一系統時，必須采用消聲措施來避免相鄰房間之間的“竄聲”，例如擴大兩個空調房間的送風口距離、在空調管道內粘貼吸聲材料、對應空調房間送風支管增加彎頭，必要時分開成兩路系統，否則系統噪聲控制將被破壞。

（六）管壁隔聲。由于空調系統管道的管壁較薄，隔聲量低，當管道通過要求安靜的房間時，管內噪聲由管壁透射就會影響使用房間。另一方面，當管道穿過高噪聲房間時，噪聲又會經管壁透射而增加管內噪聲。

對上述兩種情況，均應采取必要的隔聲措施。最簡單的方法是增加管壁厚度，或與保溫層處理結合，增加其隔聲量。

五、結論

民用空調系統設計過程中，除了溫度、濕度等功能的要求以外，還應關注與我們息息相關的聲環境的消聲設計。與其他的環境治理問題一樣，優良的聲環境的保證也需在建筑及空調的初步設計時先期考慮，未雨綢繆，防患于未然，為人類創造一個美好的生存空間。

參考文獻：

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