淺析民用建筑空調系統噪聲的產生及控制措施

摘 要：空調系統降噪始終是現代民用建筑環境設備安裝施工的重要內容，文章主要對當前現代民用建筑空調噪聲危害、噪聲來源、發聲機理進行了簡要分析，并在此基礎上提出了幾點有效的控制措施，以更好的控制空調噪聲危害。

關鍵詞：空調；噪聲；民用建筑；控制

隨著現代人們生活水平的提升，對于建筑環境的要求也相應提升，為提高生活、工作環境，現代民用建筑采用空調系統建立人工氣候。但很多民用建筑空調噪聲存在超標現象，嚴重影響民用建筑使用。此類問題逐漸成為暖通空調安裝施工人員工作中的主要難題，在空調系統的施工設計中，噪聲、振動也開始成為設計的基礎要件。

1 空調系統噪聲危害

民用建筑多用于居住和工作，用于工作的民用建筑中的人大多需要一個相對安靜的環境進行腦力勞動，安靜的環境有利于集中精力、提高工作效率，而建筑環境若存在噪聲很容易刺激人大腦分散精力，致使人感到煩躁、疲勞，工作效率必然會受到影響。更甚者還會對人神經系統噪聲影響，導致腦血管、神經細胞受損，長期處于噪聲環境下人很容易出現耳鳴多夢、頭昏腦脹、失眠心慌、記憶力減退等亞健康問題。

噪聲對人的健康影響除了會表現在神經系統上，長時間的噪聲環境還會對內分泌系統以及視覺器官造成損害。但是這一點還有待考究，環境的其他因素對這兩方面也會造成影響，因此對噪聲的危害限制主要還是從保障聽力、人們生活環境的優化兩方面出發。

2 空調系統噪聲發聲機理

民用建筑中央空調系統噪聲主要來源于制冷機、水泵、通風機以及盤管和冷卻塔。主要包括的噪聲種類有氣流噪聲、設備振動以及機械、管路的傳遞噪聲等。下面針對幾種常見噪聲的發聲機理進行簡要分析。

2.1 制冷機噪聲以及水泵噪聲

制冷機是中央空調的主要構成部分，制冷機房中通常會設置制冷機和水泵，設備在運行過程中，若運轉部件不平衡，那么運動時由于慣性力作用，部件容易產生振動，而振動能能量會沿支撐結構進行傳遞，真動能會在各個樓層釋放，發展為結構噪聲。除此之外，機組的設備外殼在設備運行中產生的振動也是噪聲產生的主要原因。

2.2 通風機噪聲

中央空調系統必不可少的設備還包括風機，風機是空調系統送風的關鍵，同時也是產生噪聲的主要設備。風機產生的噪聲主要有兩種，一種是機械噪聲，機械噪聲主要由設備部件運轉不平衡導致，也有可能是軸承產生。另一種則是空氣動力噪聲，該種噪聲又分為旋轉噪聲和渦流噪聲。旋轉噪聲風機運轉過程中旋轉葉片在某一點會發生周期性空氣壓力變化，從而導致周圍空氣壓力以及空氣流速出現變化，繼而形成氣體輻射噪聲。而渦流噪聲則是旋轉葉片旋轉時，沿葉片方向空氣壓力會形成梯度變化，造成氣流紊亂以及渦流，此時會出現寬頻帶噪聲。

2.3 盤管噪聲

新風、盤管是構成風機盤管的主要結構，新風的主要任務時補充室內新鮮空氣，大多為集中系統或半集中系統，通過管道將新鮮空氣運輸至房間內。而盤管作為調節室內溫度、空氣循環的主要結構，通常設置在房間內，其不同于全空氣系統，空氣處理設備的噪聲會直接產生在房間中，沒有長距離的傳輸管道令噪聲自然衰減。因此盤管所產生的噪聲完全取決于盤管的配置以及結構自身狀況，這類噪聲往往最難處理。

2.4 冷卻塔噪聲

水循環系統是民用建筑空調系統溫度調節的主要構成，同時循環用水也有效實現了水資源的節約利用。冷卻塔作為水循環系統的重要結構實現了高效的溫度調節功能，但與此同時所帶來的噪聲問題也不容忽視，嚴重影響了建筑內環境，妨礙業主的日?；顒右约吧硇慕】?。冷卻塔所產生的噪聲主要有三種，一種是風機噪聲，另一種為水落噪聲，這種噪聲僅次于風機噪聲，還有其他噪聲，通常為減速機齒輪嚙合噪聲、電機噪聲以及相關閥體結構、管體結構以及水泵噪聲等。

3 控制措施

噪聲消除、振動隔離是民用建筑空調系統噪聲處理的主要措施，也是目前最為常用的措施。消聲主要是對風機沿管道傳播的噪聲進行降低，而隔振則是沿建筑結構以及設備基礎對空調系統設備運行過程中產生的振動進行隔離，從而降低由于振動輻射所產生的噪聲，即對固體傳播噪聲進行控制。除此之外，噪聲隔離、噪聲吸收也是較為常用的噪聲控制措施。無論采用哪種方式對民用建筑空調系統噪聲進行控制，最終的目的都是一樣的，都是將民用建筑室內環境噪聲降至標準范圍，提高建筑內環境舒適度。

3.1 噪聲消除措施

消聲包括空調系統的消聲設計和毗鄰房間之間的串音處理，以及控制氣流噪聲：（1）空調系統的消聲設計。首先要測定或計算風機的聲功率級，然后計算管道系統聲功率級的自然衰減量，兩者的差值即為空調用房出風口的聲功率級；再以出風口為聲源，計算離出風口某一距離（要求的工作平面）的聲壓級，將求得的室內聲壓級減去室內允許噪聲級，其差值即為系統所必須的消聲量，根據該消聲量選擇適當的消聲器，并作合理的配置。（2）串音處理。通過同一管道，將風口引向毗鄰房間，該管道即成為傳播聲音的通道，使房間相互間的隔聲量降低。解決的措施是：增加相互毗鄰出風口之間的距離并追加消聲結構，對隔聲要求較高的房間，可設計獨立的管道系統。（3）控制氣流噪聲。氣流在管道和消聲器內激發的振動，產生附加噪聲，它使系統的自然聲衰減降低，使消聲器不能充分發揮其消聲性能。控制氣流噪聲的根本措施是限制管道內的氣流速度，它包括限制主風道、支風道和風口（送、回風）的氣流速度。根據空調用房允許噪聲標準的要求，在空調系統方案設計時，就應確定氣流的速度和相應的風口形式。

3.2 噪聲隔離措施

分離噪聲接受者和噪聲源，采用隔離的方式減弱噪聲污染程度是民用建筑噪聲控制最有效、簡便的噪聲控制措施，也是目前使用最為廣泛的措施。通過適當的隔離措施，可以有效降低噪聲等級，將噪聲控制在20分貝至50分貝之間。例如采用隔音墻、隔音門、隔音窗以及隔音樓板、隔音屏障等結構。

3.3 噪聲吸收措施

在室內，人聽到的不僅僅是由聲源發出的直達聲，還會聽到大量經各個界面多次反射形成的混響聲。在直達聲和混響聲的共同作用下，當離開聲源的距離大于混響半徑時，接受點上的聲壓級要比自由聲場中同一距離處高出10～20dB（A），當然，一般不會達到這么高的吸聲效果。吸聲降噪的效果一般為3～6dB（A），較好的為7～10dB（A）。如在室內天花板或墻面上布置吸聲材料或吸聲結構，可使混響聲減弱，這時，人們主要聽到的是直達聲，那種被噪聲“包圍”的感覺將明顯減弱。利用這種吸聲原理降低噪聲的方法稱為“吸聲降噪”。

3.4 振動消除措施

振動消除措施主要對產生震動的設備進行隔振處理，主要從設備的基礎以及管道兩方面入手。首先基礎振動隔離是通過利用彈性基座實現的，依照空調房環境要求計算出噪聲的傳遞系數，在此基礎上結合設備擾動頻率求出設備的自振頻率。依照標準要求自振頻率選擇合理的隔振裝置，并確定振動隔離設計、繪制施工圖。其次管道振動隔離則是在實現基礎振動隔離的基礎上實現的，管道振動隔離是振動消除的必要環節。其主要在管道和設備之間使用軟接管實現軟連接，從而消除振動傳遞。風機和風管之間的軟接管大多為帆布接口，水泵、空壓機等軟接管則需要依照管道介質的壓力、溫度以及種類等予以選擇，并確定軟接管的配置方式和長度，以達到隔振效果。

參考文獻

[1]杜喜軍.淺析民用建筑空調系統噪聲的產生及控制措施[J].科學技術，2009（30）：346-347.

[2]魏徽.民用建筑空調設備噪聲分析及其控制[J].江蘇科技信息：學術研究，2011（4）：55-56.

作者簡介：王常友，身份證號：210727198802065118。