暖通空調系統噪聲分析與降噪策略

馮勇

摘 要：建筑工程具有投資規模大、建設周期長、多專業協作等特點。暖通空調作為建設項目的一個重要組成部分，對建筑物的安全、消防、保障、舒適都有著至關重要的作用。良好的暖通空調質量在整個項目中有著舉足輕重的地位。但在暖通空調運行過程中，噪聲問題時常發生。因此，分析暖通空調噪聲問題，對保證暖通空調運行正常是非常重要的。本文在充分了解噪聲危害的基礎上，分析了暖通空調噪聲產生的原因，并從降低電機噪音、實施減振及隔振措施等方面提出了相應的改進措施。通過這些改進措施，暖通空調系統噪聲有了明顯下降，大大提升了暖通空調運作效率。

關鍵詞：暖通空調；噪聲分析；降噪措施

噪聲污染作為主要的環境污染之一，同水污染、空氣污染和固體污染一樣，日益受到人們的重視。噪聲在許多方面影響人們的活動，噪聲會影響儀器設備的性能和壽命：高噪聲可使自動化、高精度的儀表失靈；強噪聲可對墻體、門窗造成不同程度的損害；持久環境噪聲甚至危害到人的身體健康。暖通空調是建筑物中不可或缺的設備，為進一步提升暖通空調系統應用價值，有必要在降噪處理上進行更為深入的研究。論文首先對空調系統噪聲的出現原因進行了闡述，后將此作為基礎提出了降噪處理的具體策略，為暖通空調系統的進一步發展提供理論參考。

1 暖通空調系統噪聲產生的原因

1）設備安裝不合理引起的噪聲。設備安裝過程中，設備安裝不合理帶來的噪聲：如設備落地安裝時底部未安裝減震裝置；吊裝設備未采用帶減震彈簧的吊架；風機盤管吊桿的受力處螺栓緊固不夠等；組合式空調各空氣處理段的連接處存在縫隙，各空氣處理段和壁板間存在可以產生振動的縫隙，這些因素均會引起振動，造成空調系統運行噪聲的增大。

2）風管安裝不當引起的噪聲。若鍍鋅板風管剛度不夠，則設備開啟時風管表面的震動會引發噪聲；風管的對角線不等、表面不平，出現翹角甚至扭曲，也會使風管連接處受力不均，法蘭墊片不嚴密，從而因風管漏風量過大而引起噪聲的增加。

3）暖通空調水系統管道引起的噪聲。管道聚氣，氣混水、水加氣，在空調系統較大的承壓下會產生噪聲；管道水力失衡，也會使管道局部流速過大，從而使局部噪聲增大；管道出現銹蝕或安裝時殘存的焊渣，在水流過程會因撞擊管道也會產生噪聲。

2 暖通空調系統降噪措施

1）設備位置及選型的優化。做好制冷主機、冷凍水泵、冷卻水泵的機房布置與選型。噪聲較大的制冷主機、冷凍水泵、冷卻水泵應盡景設置在地下室，由機房的墻體、地下樓板對聲波進行隔離，從而減小對地面的使用房間的影響；如果只能設置在地面上，更應設置設備機房、隔音門，必要時設置雙墻、雙門t對于水泵應盡量選擇≤i450rpm轉速的低轉速泵，對于制冷主機應選擇振動相對較小壓縮機（如螺桿壓縮，渦旋縮）。

冷卻塔的布置與選型。對于空調用的冷卻塔，因其一定要設置在室外，其噪聲接影響到本幢建筑及周邊建筑，位置宜設置在本幢建筑的最高屋面，冷卻塔形式可根據工程的性質去選擇不同類型冷卻塔，對噪聲較高的建筑，而設置位置又離使用房間較近（≤10m），在經濟許可下可考慮選擇無風機冷卻塔，否則冷卻塔應設置往最高屋面，以減小對使用房間的影響。

2）風機盤管噪聲控制。加強對噪聲源的控制是防止噪聲出現的有效方法，風機盤管噪聲的控制也不例外。研究分析風機盤管噪聲主要來自于葉輪和電動機，因此，應認真檢查電動機和葉輪槽配合情況，以選擇配合最佳的槽配合。同時為減少電機噪聲應選擇加工精度較高的線圈，并注重葉輪加工精度和動平衡檢查，以避免葉輪運行過程中產生較大噪聲。如風機盤管和配置方式均較為合理，不過噪聲仍未滿足設計目標要求，此時應采取一定的降噪措施。針對小室或管道內的風機盤管，如室內出風口和風機間有一定長度的管道連接，可在該位置安裝消聲器；針對處在入口頂部的風機盤管應在室內送風口和管道出風口間的管道上安裝消聲器；如風機盤管為立柱式且安裝在室內墻角位置，此時雖無法安裝消聲器，但可適當提高風機盤管位置。

3）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。

阻性消聲用具有良好的中高頻消聲性能。抗性消聲器適用于消弭中低頻噪聲或窄帶噪聲。阻抗復合式消聲器，有共振腔、擴張室、穿孔屏等聲學濾波器件，綜合了阻性消聲器良好的中高頻消聲特性和阻抗性消聲器較好的低頻消聲特性，因此其消聲頻帶寬，它是最常用的標準消聲器系列之一。適宜風速為6～8米/秒，最高可到達8～12米，可單獨使用，也可串聯使用。消聲效果：低頻10～15dB/m，中頻15～25dB/m，高頻25～30dB/m，平均阻力系數為0.4。消聲器包括一剛性殼體，其兩端分別設置一與暖通空調管路連接的進、出口法蘭，與所述剛性殼體的周向外壁相隔一間距設置有至少一圈由骨架支撐的穿孔金屬板。采用超微孔板制作的消聲器，孔徑細而密，比普通微孔板的聲阻大得多，而聲質量要小得多，聲阻與聲質量之比大為提高。具有不怕水、油、高溫，高效寬頻帶吸聲等特點。與金屬結構微孔板消聲器相比同流量參數情況下，設備體積小，不會產生有害的飄塵和可吸入顆粒物，是一種安全、高效、環保型的噪聲控制設備，廣泛用于各種暖通空調通風系統中。

4）空調系統隔振減噪。空調設備運轉時，設備的振動對樓板上下層的房間將產生明顯的影響，雖然這些設備也設計了隔振裝置，已安裝了隔振墊及彈簧隔振器等，但在空調設備運轉時，樓層上下還是受到了振動的影響，而且是以低頻噪聲的形式表示出來。在此介紹幾點隔震措施：（1）首先采取措施降低水泵自身振動，把水泵的型鋼隔振臺改為鋼結構與混泥土制成的隔振臺，使水泵的整體質量增加，降低水泵的自身振動。這一措施實際上也是降低管道系統的振動，因為管道的振動主要來自水泵的整體振動。（2）增加一些橡膠柔性接管，降低振動沿管道的傳遞程度，根據工程經驗，水泵進出口處最好能安裝二個方向的橡膠柔性接管，在滿足使用功能的前提下，盡可能選用工作允許壓力較低的橡膠柔性接管。（3）管道的支承和吊架改為彈性支承和彈性吊支架，最大程度地降低振動沿管道向樓板結構的傳遞，集水罐的支承也改為彈性支承。管道的彈性支承是用型鋼制成支承框架，支承框架用隔振器支承在樓板上，管道再用橡膠隔振墊支承在框架上；彈性吊支架是用吊式隔振器懸吊型鋼吊支架，管道再用橡膠隔振墊支承在吊支架上。這一種管道隔振的方法可最大程度地降低振動和固體噪聲向樓板結構的傳遞。

3 結束語

綜上所述，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。暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統。系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能。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。

參考文獻

[1]梁文清.暖通空調系統噪聲問題的治理策略探究[J].科技創新與應用，2015（32）.