淺論暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計及設(shè)備噪音處理

文/謝文彬 湖南百利工程科技股份有限公司 湖南岳陽 414000

1、引言

暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要作用是調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫濕度以提高室內(nèi)舒適度。因此暖通空調(diào)的出現(xiàn)，很好的改善了現(xiàn)代工作生活環(huán)境。但是也存在部分單位因為暖通空調(diào)安裝不到位或者生產(chǎn)設(shè)計上有缺陷，空調(diào)設(shè)備過于耗電并且產(chǎn)生大量噪音，這對空調(diào)使用成本以及周邊環(huán)境造成較大的影響，因此相關(guān)單位應(yīng)積極加強(qiáng)暖通空調(diào)設(shè)備的節(jié)能設(shè)計與設(shè)備噪音處理研究。

2、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計

2.1 幾種節(jié)能優(yōu)化環(huán)境的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

（1）大中型公共建筑內(nèi)外分區(qū)。根據(jù)公共建筑的復(fù)合特點(diǎn)，將公共建筑劃分為內(nèi)區(qū)和周邊區(qū)，分別供冷供熱。周邊區(qū)的冷負(fù)荷是由于室內(nèi)外溫差和太陽輻射作用，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量形成。因此周邊區(qū)夏季存在冷負(fù)荷，可以采用冰蓄冷技術(shù)，冬季存在熱負(fù)荷，可以采用獨(dú)立的熱泵單元，這樣可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)的靈活性與能源利用有效性。而內(nèi)區(qū)的冷負(fù)荷主要是由于人體及大型設(shè)備形成，變化幅度較小，所以基本全年均為冷負(fù)荷，一般選用區(qū)域供冷供熱(HDC)或者集中式吸收制冷等方式。

（2）不劃分內(nèi)外區(qū)的中小型公共建筑。空調(diào)通常采用新型的機(jī)組方式，比如：○1穿墻式空調(diào)機(jī)組（TWU），有立式和臥式，有的可以供應(yīng)新風(fēng)并且還設(shè)置有排風(fēng)熱回收器，建筑立面還有協(xié)調(diào)設(shè)計?！?冷卻可變系統(tǒng)（VRV），一個室外機(jī)能夠連接多達(dá)十余臺室內(nèi)機(jī)，壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，這在節(jié)能方面具有十分明顯的優(yōu)勢。

（3）個人空調(diào)與背景空調(diào)密切配合。在智能化辦公大樓中將個人空調(diào)與背景空調(diào)密切配合，采用雙層布線地板，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)類似于置換通風(fēng)的自下而上送風(fēng)。

2.2 夜間電力應(yīng)用和移峰蓄熱措施

（1）冰蓄熱。冰蓄熱技術(shù)有利于平衡電力供應(yīng)，當(dāng)晝夜用電費(fèi)用比達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時，用戶節(jié)約的電費(fèi)就能夠快速補(bǔ)償前期的技術(shù)投資，在后期每年將節(jié)約大量固定成本。冰蓄冷裝置，可以采用低溫送風(fēng)，通過減小送風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)的尺寸來降低電耗。該技術(shù)正在被逐步推廣應(yīng)用，美國芝加哥地區(qū)就已經(jīng)建設(shè)完成蓄冷量高達(dá)232MWh(66000USrth)的集中式供冷站。而在我國的江浙地區(qū)也已經(jīng)開始逐步推廣冰蓄冷技術(shù)。

（2）利用相變材料(PCM)來蓄冷。此技術(shù)適用于舊系統(tǒng)改造，但材料性能易衰減，因而尚未大規(guī)模應(yīng)用。

2.3 空調(diào)裝置輸送系統(tǒng)的節(jié)能。

（1）擴(kuò)大空調(diào)冷凍系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)之間溫差，進(jìn)而降低水量，減少輸送能耗，同時在一定程度上可以有效節(jié)約成本。

（2）擴(kuò)大送風(fēng)系統(tǒng)溫差。利用特制的誘導(dǎo)型風(fēng)口或者末端裝置混合送風(fēng)，進(jìn)而有效滿足送風(fēng)溫度。

（3）變水量、變風(fēng)量方式，這是用于空調(diào)部分負(fù)荷時的輸送方式，可有效節(jié)約輸送能量，有試驗數(shù)據(jù)顯示采用該方式可以使全年輸送能耗有效降低40-60%。

（4）冷卻劑重力循環(huán)供冷供熱。對于特殊的高發(fā)熱量空間，通常在冬季也存在較大的制冷需求，這時就可以利用與制冷機(jī)組旁通的室內(nèi)、外盤管之間的高差進(jìn)行循環(huán)，持續(xù)供應(yīng)少量但穩(wěn)定的冷源。

2.4 改善氣流組織提高室內(nèi)換氣次數(shù)

室內(nèi)空氣流通的程度，不僅與換氣量直接相關(guān)，還與空氣流動的形態(tài)等因素密切相關(guān)，這些因素都會直接影響著室內(nèi)空氣的清新程度。

（1）評價和控制室內(nèi)空氣品質(zhì)。

稀釋通風(fēng)是控制污染最簡單的辦法，必須合理組織氣流，嚴(yán)格控制采風(fēng)口到送風(fēng)口之間的送風(fēng)時間，進(jìn)而有效保證送風(fēng)質(zhì)量。

（2）置換通風(fēng)的應(yīng)用。

通風(fēng)空氣通常由室內(nèi)下部流入，在熱源的作用下，新鮮空氣以較小的擾動緩緩流經(jīng)工作區(qū)，逐步替換污濁的空氣，帶走人體產(chǎn)生的各種污染物，濁氣逐漸上升并從室內(nèi)上部的排風(fēng)口緩緩排出。

（3）噴射誘導(dǎo)型送風(fēng)方式的應(yīng)用。

將誘導(dǎo)型送風(fēng)口安裝在指定位置，改善組織氣流，避免大型建筑在冬季供暖過程中出現(xiàn)溫度梯度過大的問題；汽車車庫等需及時排放污染物的空間，可形成平面方向的排污氣流，以替代大尺寸風(fēng)道，進(jìn)而節(jié)約成本與能耗。

3、暖通空調(diào)控制設(shè)備噪音處理

空調(diào)系統(tǒng)的噪音控制主要包含消聲和隔振兩個方面：

3.1 消聲與隔聲設(shè)計

3.1.1 對聲源的消聲和隔聲設(shè)計

暖通空調(diào)的通風(fēng)設(shè)備、水泵、壓縮機(jī)等是主要噪聲源。在設(shè)計和安裝時應(yīng)優(yōu)先選用低噪音的通風(fēng)設(shè)備，仔細(xì)了解風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、聲壓級等聲學(xué)指標(biāo)。壓縮機(jī)和水泵等最好安裝在地下室內(nèi)，水冷機(jī)組、水泵、空氣處理機(jī)組、風(fēng)管盤管、通風(fēng)機(jī)等與水管、風(fēng)管連接時應(yīng)設(shè)置軟接頭隔振。設(shè)備機(jī)房應(yīng)盡量遠(yuǎn)離有較高防振和消聲要求的房間，設(shè)備機(jī)房內(nèi)所有會產(chǎn)生明顯振動的設(shè)備都應(yīng)做隔聲處理。

3.1.2 合理的風(fēng)速及風(fēng)道設(shè)計

合理選擇空調(diào)風(fēng)機(jī)風(fēng)速，避免再生噪音，按相關(guān)技術(shù)要求，空調(diào)風(fēng)管斷面的氣流流速要盡量均勻，風(fēng)管內(nèi)氣流方向的變化應(yīng)流暢穩(wěn)定。下表1為不同環(huán)境的風(fēng)速選擇表。

3.2 隔振設(shè)計

減振是在振源與支承結(jié)構(gòu)之間安裝彈性構(gòu)件，采用柔性連接，也可稱為積極減振法。暖通空調(diào)設(shè)備常用的減振墊和減振器有橡膠減振墊、橡膠減振器、彈簧減振器等。

（1）橡膠減振墊

橡膠彈性好、阻尼較理想、制造工藝簡單，但橡膠易受溫度、陽光以及化學(xué)溶劑的侵蝕，易老化。因此該類減振器通常采用經(jīng)硫化處理的耐油丁腈橡膠制成。

（2）橡膠減振器

由丁腈橡膠制成的圓錐形彈性體。固有頻率較低但是阻尼較高，減振效果非常好，安裝與更換都十分方便，價格較為理想。當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速高于1200r/min時適合選用。

（3）彈簧減振器

由單個或多個同型號的彈簧與鑄鐵護(hù)罩構(gòu)成，主要用于機(jī)組安裝。該型減振器固有頻率低，承載能力大，減振效果好，被廣泛應(yīng)用，但是價格普遍較高。當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速低于1200r/min時適合選用。

（4）金屬彈簧與橡膠組合減振器

當(dāng)橡膠減振器難以滿足減振要求，而金屬彈簧減振又沒有足夠的阻尼時，就可以采用兩者組合的減振器。

結(jié)語：

暖通空調(diào)是建筑物中能耗較大的部分之一，而空調(diào)的噪音對人們的生活環(huán)境造成了一定的困擾，因此必須積極做好節(jié)能降噪工作。在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計與噪音處理過程中，應(yīng)根據(jù)所使用的具體環(huán)境采取有針對性的措施，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降噪的目的。