暖通空調系統噪聲分析與降噪策略

梅軍華

摘 要：目前，人們對環境質量的要求越來越高。一般在住宅區建筑物及大型公共場所等，均安裝空調通風系統。其在改善室內環境質量與舒適度指標的同時，也產生了一些負面影響。如暖通空調系統耗能高，不僅會造成電能浪費、污染環境，還會降低舒適感；尤其是老化及“帶病”運行的暖通空調，其運行噪聲較大，能耗超標，會影響空調系統運行性能。

關鍵詞：暖通空調系統 噪聲分析 降噪策略

1暖通空調噪聲來源

1.1 因設計安裝不當引起噪聲

某些暖通空調在設計或安裝過程中，因技術工藝不當、聲學結構不合理或技術人員尚未采取相關降噪措施，對暖通空調機房進行優化布置，若空調排風口截面的設計尺寸小于標準限值等，均會導致暖通空調的能耗增加、噪聲增大。此類問題引發的噪聲主要表現為空調管路串聲、空氣動力性噪聲及局部透聲、固體傳聲。因此，在設計、安裝暖通空調系統時，要嚴格規范設計安裝的流程，保證暖通空調系統結構合理，運行安全、經濟，提高其聲學系統結構性能。

1.2因運行設備性能、工況不良引起噪聲

暖通空調系統在運行中，若冷卻塔（淋水系統）、空調機組（風機）或水泵、制冷機組等相關設備、系統運行性能不佳、工況不良時，也會導致暖通空調系統運行的噪聲超標。

2暖通空調運行中主要的噪聲來源分析

2.1暖通空調當中制冷機組發出的噪音

我們所說的制冷機組主要在管道以及機械、空氣動力性三方面會出現噪聲問題。①暖通空調制冷機組管道的噪聲主要由皮帶輪軸承噪聲和壓縮機噪聲疊加混合引起，同時由于管道內有暖通空調系統制冷機組冷媒流動，也會產生脈動噪聲。②暖通空調系統制冷機產生振動及曲軸高速往復運動，甚至制冷機缸體運動等均會引起機械噪聲。③空氣動力性噪聲與其它2種噪聲源相比，其輻射面更廣，會直接向空氣中擴散。這部分噪聲主要因暖通空調系統機房的排氣風機與進氣風機運行不當所致，由此會形成排氣噪聲與進氣噪聲。

2.2暖通空調系統風機噪聲

暖通空調系統風機在運行時，會由湍流噪聲及旋轉噪聲引起空氣動力性噪聲。據學者張弛研究表明，暖通空調風機噪聲強度與風機葉片的幾何尺寸、形狀及數量，以及葉輪轉速、風機內風流量、風流速等因素相關。

3暖通空調系統的降噪措施

3.1系統設計理念

隨著暖通空調領域一些新技術、新工藝、新材料的不斷涌現，使得我們可以通過多種方法達到系統運行中降噪的目的。目前常采用的噪聲控制技術有消聲、吸聲、隔聲、隔振阻尼等，主要是在噪聲源、噪聲傳播途徑及接受點上進行控制和處理。暖通空調設計應該結合建筑的實際情況和噪聲控制要求進行，盡可能選取低噪聲的方案，或者選取能方便噪聲控制的方案。設計暖通空調系統的送、回風管路時，每個送回風系統的總風量和阻力不宜過大。要選用高效率低噪聲的風機，使其工作點位于或接近于風機的效率點。當系統風量一定時，選用風機壓頭的安全系數不宜過大，必要時選用送風機和回風機共同負擔系統的總阻力。盡可能地把大風量系統分成幾個小系統，從而降低單臺設備的聲功率，達到降低總體噪聲的目的。應盡量避免管道急劇轉彎產生渦流引起的再生噪聲。

3.2消聲器的設計與選型

在進行降噪處理時，需要采用消聲技術。設計安裝消聲器是控制氣流噪聲通過管道等介質障礙向外傳播的重要措施。一個性能好的消聲器，可使氣流噪聲降低20～40dB。根據噪聲源所需要的消聲量、空氣動力性能、以及環境的不同，選擇不同類型的消聲器。根據噪聲源空氣動力性能的要求，考慮消聲器的空氣動力性能，把消聲器的阻力損失控制在能使設備在正常工作的范圍內。設計消聲器時，應考慮消聲器可能產生的氣流再生噪聲的影響，使消聲器的氣流再生噪聲級低于該環境允許的噪聲級。為了降低消聲器的阻力損失和氣流再生噪聲，保證消聲器的正常使用，必須降低消聲器和管道中的氣流速度。對于空調系統，主管道中和消聲器內的流速應控制在10m/s以下。根據噪聲源的頻譜特性和消聲器的消聲特性，使兩者相對應，噪聲源的峰值頻率應與消聲器最理想、消聲量最高的頻段相對應，這樣才能起到很好的消聲效果。暖通空調系統運行中主要的噪聲源是以中低頻為主的風機，采用阻性或阻抗復合式消聲器可以起到較好的消聲效果。

3.3減振隔振措施

暖通空調系統中各種有運動部件的設備，如風機、水泵、制冷壓縮機等都會產生振動，它直接傳給基礎和連接的管件，并以彈性波傳到其他房間中去，又以噪聲的形式出現。在設備和基礎間配置彈性的材料或器件，可有效地控制震動，減少固體噪聲的傳遞。在設備和管道間采用軟連接實行隔振，以不使設備的振動傳遞給管路。水管、風管安裝時，在管道支吊架、穿墻處也應作隔振處理。常見的隔振器主要有金屬隔振器、橡膠隔振器、空氣橡膠彈簧隔振器、各種隔振墊等。風機、冷水機組的隔振，通常選用金屬彈簧隔振器。

3.4設備房的噪聲控制

選擇機房位置時應盡量不靠近空調房間，對機房本身應采取吸聲和隔聲處理，以降低機房內噪聲和隔斷向外傳播的途徑。墻、頂棚所用的吸聲材料應根據噪聲源的頻譜來選擇。風機房的噪聲以低頻為主，因此宜選用珍珠巖吸聲板、石膏穿孔板、聚酯纖維吸聲板等低頻吸聲性能強的吸聲材料。制冷機房、水泵房等噪聲頻譜較寬，應選用超細玻璃棉氈、玻璃棉板、礦渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高頻吸聲性能好的材料。機房的墻體、樓板應具有隔聲作用，機房門隔聲效果與門的隔聲能力和門縫的嚴密程度有關。通常采用內夾吸聲材料（如礦棉氈、玻璃棉氈等）的復合門，門縫采用企口擠壓式（在企口上加橡膠圈、條式充氣帶）的密封措施。最有效的隔聲是采用雙道門，并在門洞內貼吸聲材料。

結 論

暖通空調系統在運行中的降噪策略主要是依靠消聲器，而在暖通空調系統設計與施工中采取必要措施確保通風設備運行中的穩定性以及科學性同樣能夠降低暖通空調系統發生噪音的幾率，而對暖通空調系統進行定期維護與噪聲問題檢修，同樣也能夠降低暖通系統運行的噪音干擾，還能夠提升暖通系統運行的效果，減少其運行中的能耗，為建筑的節能與環境保持提供助力。

參考文獻：

[1] 程申.試論暖通空調的設備噪音處理[J].建材與裝飾，2016（09）：157～158.

[2] 孫廣.對暖通空調系統降噪問題的探討[J].建材與裝飾，2016（12）：173～174.