通風空調系統噪聲問題的探索

摘要：凡是使人感到討厭，對人體健康產生不良影響的聲音，都稱為噪聲。機械噪聲是軸承摩擦、傳動件加工安裝不良和旋轉部分的不平衡產生的，電磁噪聲是由于電動機線圈磁場使交變力相互作用而產生的。因此，我們在對通風空調系統噪聲進行控制時，需要有針對性的工作。

關鍵詞：通風機；空調；噪聲

中圖分類號：TD229文獻標識碼：A

通風機噪聲由空氣動力噪聲、機械噪聲和電磁噪聲組成，通常以空氣動力噪聲為主要成分。空氣動力噪聲由渦流噪聲、撞擊噪聲和回轉噪聲組成，渦流噪聲是氣流在吸人口和葉輪中脫流面形成的，它與風機的進風口、前盤結構以及其相互配合有關，當葉輪線速度增大時，渦流噪聲也增加.撞擊噪聲是氣流進人或離開葉片時產生的，它和風機的流量、葉片的人口、出口角度有關，當流量增加、風機工作點偏離最佳工作點時，撞擊聲隨之增加。回轉噪聲又稱為葉片噪聲，是旋轉葉片對氣流產生周期性的壓力，引起氣體壓力和速度的脈動變化而產生的，它與風機的轉速高低、葉輪直徑的大小有關，當轉速增高或葉輪直徑增大(即線速增大)時，回轉噪聲隨之增大。

1通風空調系統噪聲源

1.1通風機的噪聲

通風機的噪聲隨著不同系列或同系列的不同型號、不同轉數而變化。即使是同一型號的通風機，其噪聲也會因裝配精度的不同而不同。因此，在工程設計中最好能對所選用的通風機的聲功率級和頻帶聲功率級進行實測。

1.2末端空調設備的噪聲

整體式空調設備的噪聲主要來自其中的通風機，噪聲數據一般可以在有關產品樣本中查到。

立柜式空調機組的噪聲較大，除通風機噪聲外，機組下部壓縮機的噪聲也不可忽視。窗式空調器的噪聲主要來自送風機及排風機(扇)，以及制冷壓縮機。風機盤管空調器的噪聲來自所配通風機及電動機。通常制造廠家給出高、中、低三檔風速條件下的噪聲功率級或聲級。風機盤管的噪聲級通常為20～40dB(A)

1.3風道部件中的噪聲衰減與再生

通風機噪聲在經過風道及其部件傳播的過程中，由于管壁的摩擦，會將部分聲能轉換為熱能。此外，管道流通面積的變大、變小，管道分支、彎頭以及其他部件在其界面處阻抗不匹配，一部分聲能透射過去，另一部分聲能被反射回聲源處，因而使噪聲有所衰減。但是，上述風道局部構件增加了系統的阻力，引起氣流的渦旋，也就可能引起再生噪聲。隨著風速的增加，再生噪聲的影響也隨之增大。

通常，對于直風道，當風速小于5m/s時，可以不計氣流的再生噪聲；風速大于8m/s時，可不計算管道中噪聲的衰減量。

2通風、空調房間的允許噪聲標準

房間的噪聲標準是保護人的聽力和保證交談、通訊的質量的最高噪聲水平。噪聲對聽覺的危害與噪聲的強度、頻率以及持續時間等因素有關。國際標準組織提出的噪聲容許標準規定：每天工作8h，容許連續噪聲的噪聲級為90dB；根據作用時間減半，容許噪聲能量可加倍的原則，每天工作4h，容許噪聲級為93dB；但任何情況下，不得超過115dB。

有消聲要求的房間大致可分為兩類:一類是生產或工作過程對噪聲有嚴格要求的房間，如廣播臺和電視臺的演播室、錄音室，這類房間的噪聲標準應根據使用需要由工藝設計人員提出，經有關方面協商；另一類是在生產或工作過程中要求給操作人員創造適宜的聲學環境的房間。

3降低系統噪聲的措施

3.1一般降噪措施

降低噪聲一般應注意到聲源、傳聲途徑和工作場所的吸聲處理三個方面，但以在聲源處將噪聲降低最為有效。為了降低通風機的噪聲，第一，要選擇高效、節能、低噪聲型的通風機，在滿足風量、風壓的前提下，適當選擇轉數低的風機，降低其空氣動力噪聲.其次是選用合理的軸承，提高裝備精度，嚴格檢驗葉輪的動平衡和靜平衡，降低風機的機械噪聲，盡可能采用葉片后向型的離心式風機，應使其工作點位于或接近于風機的最高效率點，此時風機產生的噪聲功率級最小。第二，當系統風量一定時，選用風機壓頭安全系數不宜過大，必要時選用送風機和回風機共同負擔系統的總阻力。第三，通風機進、出口處的管道不得急劇轉彎，通風機與電動機盡最采用直聯或聯軸器傳動。第四，通風機進、出口處的管道應裝設柔性接管，其長度一般為100-150mm，且不宜超過150mm。

設計送、回風管路時，每個送回風系統的總風量和阻力不宜過大。必要時可以把大風量系統分成幾個小系統，盡可能加大送風溫差，以降低風機風量，從而降低風機葉輪外周的線速度，降低風機的噪聲。應盡可能避免管道急劇轉彎產生渦流而引起再生噪聲。風道上的調節閥不僅會增加阻力，也會增加噪聲，應盡可能少裝。風道內的空氣流速應按噪聲要求進行控制，從通風機到房間的風道內流速應逐漸降低，消聲器后面的流速不能大于消聲器之前的流速，必要時，彎頭和三通支管等處應裝設導流片。

當采取上述措施并考慮了管道系統的自然衰減作用后，如還不能滿足房間對噪聲的要求，應考慮采用消聲器消聲。

3.2消聲器

消聲器是一種既允許氣流通過，又能衰減和阻礙聲音傳播的裝置，在通風與空調系統中常用的消聲器有阻性消聲器、抗性消聲器、共振消聲器和復合式消聲器（寬頻帶復合式消聲器）。

3.2.1阻性消聲器

阻性消聲器是利用安裝在管道內壁或中部的吸聲材料，起到消聲的作用。消聲器內常用的吸聲材料為超細玻璃棉、礦棉、卡普窿、聚氨脂泡沫塑料等。各種吸音材料的吸音效果與材料的品種、容重和敷設厚度有關。通常以超細玻璃棉和聚氨脂泡沫塑料為首選。

3.2.2抗性消聲器

抗性消聲器不直接吸收聲能，它是利用管道截面的變化(擴大或縮小)使聲波發生反射，聲能在腔室內來回反射以致衰減再沿管道繼續傳播，從而達到消聲的目的。抗性消聲器的消聲性能，主要取決于管道截面的變徑比和變徑長度，變徑比(膨脹比)越大和變徑長度越大，消聲效果就越好，它適用于窄帶噪聲和低中頻噪聲的控制。

3.2.3共振式消聲器

共振式消聲器。它是利用穿孔板上小孔頸處的空氣柱和共振腔內的空氣構成了一個共振吸聲結構，當外界噪聲頻率與共振吸聲結構的固有振動頻率相同時，引起小孔孔頸處空氣柱強烈共振，空氣柱與孔壁發生劇烈摩擦，從而消耗了聲能。這種消聲器消聲量大，空氣阻力小，無填料，不起塵，對低頻噪聲有較好的消聲效果，但它的消聲頻率范圍比較窄。

3.2.4復合式消聲器

阻性消聲器對中、高頻噪聲的消聲效果顯著，對低頻噪聲的效果較差;抗性消聲器和共振式消聲器則相反，對低頻噪聲的消聲效果較好，對高頻噪聲的效果較差。實際上空調系統中的噪聲頻帶范圍較寬，既有低頻、中頻噪聲，又有高頻噪聲，為了使消聲器在較寬的頻帶有效，常常將阻性和抗性消聲器組合起來，或將阻性和共振式消聲器組合起來，成為寬頻帶復合式消聲器。

寬頻帶復合式消聲器對低頻及部分中頻噪聲的降低是利用管道截面突變的抗性原理，和腔面構成的共振消聲原理來達到的，對高頻及大部分中頻噪聲的降低則是利用多孔吸聲材料來吸收的。

結束語

大量的研究工作表明.只要把噪聲控制在85-9０dB以下，就能保護絕大多數工人連續工作20-30年不致發生噪聲性耳聾，在神經系統、心血管系統和消化系統等方面不致受到明顯影響。在通風與空調系統中，通過對噪聲源的控制和對風管系統采取各種消聲措施，可以使人們得到安靜、舒適的工作和生活環境，免受噪聲的侵害。

參考文獻

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