暖通設計的噪聲源分析及隔振降噪措施

黃鵬 中建三局工程設計有限公司地下空間與人防設計院

暖通設計是一個有機的體系，包括采暖、通風以及室內空氣調節。為了調節室溫、凈化屋內空氣，需要啟動多種設備，不僅能源消耗巨大，也會產生不少運行噪聲，對人們的生理、心理以及對設備本身都造成了一定的影響，居民的舒適度會大打折扣，設備自身的功能性和使用壽命降低。雖然很多噪聲都是風機水泵等設備工作時的正常聲響，但是也可以采取一定的隔振降噪措施，或者合理設計暖通系統來避免此問題出現，因此需要大力研究并推廣隔振降噪設計，促使暖通工程更好的發展。

一、暖通設計的噪聲源分析

（一）設計安裝造成的噪聲問題

有些暖通設備，例如空調等在設計和安裝環節，由于管線、孔洞等原因限制，未能充分考慮空調系統在運行期間的噪聲；例如空調管路串聲、空氣動力性噪聲、局部透聲等。此外機房位置選擇不合理，聲學結構不合理，對于壓縮機、制冷機、水泵等設備的振搗噪聲沒有設置減少噪聲的相關措施，暖通空調設備距離風口相對較近。最后可能是由于安裝問題，例如管道連接不緊密，運行的時候會出現松動，或者相鄰設備和管道間沒有加裝隔振裝置，在運轉過程中互相之間會有碰撞。

（二）暖通系統運行時設備噪聲分類

1.風機及水泵的振動噪聲

風機的扇葉轉動、水泵內部的湍流噪音都屬于設備振動噪聲，當風機及水泵葉片經過導向器區域時，在空氣中會形成一股壓力并以聲音的形式反映出來。此外若空氣中的風速和風向與風機運轉速度和轉動方向不一致會形成對抗，對葉輪的壓力產生了一定影響。最后是由于水泵運轉時的渦輪和水泵基座振動噪聲，而且還會使得周邊零構件產生聯動反應，從而引起二次振動噪聲[1]。

2.空氣處理設備的振動噪聲

空氣處理設備在空調系統的制冷制熱過程中發揮著重要作用，可以快速調節室內溫度，在此過程中由于皮帶輪軸承和壓縮機以及制冷機組運作會產生管道、機械設備以及空氣動力性、脈動噪聲，其中空氣動力性噪聲具有廣泛的輻射面積，會帶來較大范圍的噪聲污染。

3.冷卻塔振動噪聲

這種噪聲在夜晚期間較為明顯，對于人們的睡眠是很大的干擾，由于室外冷卻塔在夜間持續運作，風機高速運轉，空調冷凝水不間斷低落，在安靜的夜晚噪聲非常明顯，而由于高壓保護原因降噪設備的設計安裝有一定的困難，為此需要探尋在保證冷卻塔設備正常運作的基礎上針對兩種不同噪聲的合理解決措施。

二、暖通設計的隔振降噪措施

（一）合理選擇設備和安裝方案

合理設置機房位置，特別要隔開對噪聲、振動要求較高的房間，一般可放于儲藏室周圍或地下室等活動不頻繁處，既保護了機房內設備，也降低了噪聲影響。另外對于辦公區、休息區、臥室等對噪音要求較高的空間，在滿足各項技術參數要求的同時，盡量選用質量好、噪聲低的靜音產品，可以直接傳動方式降低噪聲，也保證了設備的高效運行狀態。

其次要采用減振隔振措施，對于設備正常運行不可避免的振動，需要使用隔震器等隔震措施，避免噪聲擴散，例如水泵、制冷機組、風機盤等設備的進出口采用軟管連接、在穿墻與管道支架的地方設置彈性減振墊、減振臺座等，機房運用吸聲材料建設。主體結構的板、墻、梁、門窗等也可起到一定的隔音效果，例如在門中設置吸聲材料，密封嚴實縫隙、孔洞。

最后在設備安裝時應對管道進行合理的布置，精準控制間距，控制安裝施工質量，并注意在安裝前對機械設備的加工質量進行檢查，提高零構件、半成品、成品的質量，從源頭上進行噪聲控制。

（二）加強消聲器的設計與應用

消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，根據消聲環境、空氣動力性能以及消聲量選擇合適的消音器可以起到良好的噪音控制效果，一般會作用于通風機的進、出口，機房或空調房間的進、出風口、通風管道上。為避免消音器在使用過程中造成二次噪聲污染，消聲器與管道中的氣流速度不能超過10m/s[2]。只有當消聲器的最佳消音頻段與噪聲源的峰值頻率相對應時才能高效發揮作用。

（三）不同設備運轉噪聲的隔振降噪措施

經研究發現，風機及水泵在運行過程中產生的空氣動力性噪聲、空氣輻射噪聲、壓力性噪聲等與其內部的零部件和運行參數有很大的關系。因此在采取隔振降噪措施時可從設備內部風機葉片以及風機內部風速著手，例如精確計算設備及管道的風速、風壓，從而優化設備運行參數以降低運轉時的設備振動噪聲。此外還可完善設備性能，加強對設備的質檢工作，通過合理設計、有效布局來降低噪聲。

空氣處理設備隔振與降噪措施：一是選擇能效高、噪聲小的設備，二是抑制空調壓縮機振動聲的傳入，將其設置在遠離窗戶處，或者對建筑空間四周加裝吸聲材料。對于空氣動力性噪聲，可合理控制空調風系統的風阻和風量、控制風管內風速、加設消聲箱、消聲器等；對于管道振動可以將其固定或者安裝減震支架。

冷卻塔隔振與降噪措施：風機噪聲主要來源于出風口，可在出口處適當填充一些具有吸音效果的降噪柴料，或者直接加裝消聲設備、采用超低聲或無聲冷卻塔降低噪聲，更簡單方便的是將其設置在室外的最高處；而對于落水噪聲，可以改變其落水位置，減小落地聲，或者收集落水統一處理。

三、結語

總之，在進行噪聲防治時要針對噪聲產生原因采取相應的防治措施，使暖通空調的設計安裝方案更加科學化、系統化，保證消聲器、柔性管件、閥門的安裝質量，提升設備性能，從多角度進行降噪處理。