建筑暖通設計中噪聲問題的控制探究

陳順之 （安徽省建筑設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230031）

關鍵字：建筑暖通設計；暖通空調系統噪聲；噪聲控制

1 前言

隨著綠色建筑和健康舒適建筑的思想日趨深入人心，對于建筑工程及其相關的設計施工建設的要求都進一步提升，各類建筑在滿足基本使用的基礎上，節能、環保和健康等理念和隨之而來的各項指標也進入了建筑工程中。其中，關于噪聲和振動導致的相關問題，也被提升到一個新的高度。《民用建筑隔聲設計規范》（GBJ118-88）和各類建筑設計規范均進一步限制了建筑設計過程中，噪聲控制的最低標準。其中，暖通空調系統在完成對建筑內熱濕環境、空氣品質調控的同時，也對建筑的聲環境產生不同程度的影響。因此在進行暖通空調系統設計的同時，也應當進行噪聲控制設計。

2 暖通系統中常見的噪音源及相關問題

噪聲對人的影響主要從兩個方面來考慮，一方面是對建筑室外環境的影響，另一方面則是對室內人員的影響。暖通系統涉及對前者的影響一般來自位于設備平臺的各類風機、空調室外機以及冷卻塔等，由于這些設備本身的運行噪音或者安裝不良導致的傳導噪音，常常成為工程項目遭到詬病乃至周邊居民投訴的重要因素。暖通系統涉及對后者的影響往往來自空調末端設備自身、管道路由和各類風口尺寸安裝不良等。作為暖通設計，系統中存在的或者是工程建設安裝過程中產生的各類問題，很多時候只能在原有基礎上增加降噪減振等補救設計措施來彌補。在日常工作過程中，曾遇到許多因為噪音及振動導致的問題：一，如有空調室外機采用了風冷螺桿機組，其設備本身噪音超過設計之初的銘牌噪音，面對已安裝完成的現狀，通過多方考慮，采用設計專用隔聲罩的方式，對其進行噪聲隔離，達到了噪聲控制的作用；二，某醫院項目驗收過程中，業主反映負一層空調主機房噪音過大，導致位于該機房上方一層乃至二層的房間受到嚴重影響。后經過多次檢查，發現噪音之所以傳出是因為出機房的空調管道井未做好隔聲封堵，導致機房空調主機設備噪音沿管道井傳導出來；三，某醫院項目裙房上設有冷卻塔群，業主反映冷卻塔運行后噪音過大，嚴重影響離之最近的患者大廳的就診體驗，但在設計之初，已考慮冷卻塔噪聲影響，不存在冷卻塔自身原因噪聲過大，后經過核查，發現其設備下方彈簧減震器并非為優質產品，因為其自身減震效果不佳，導致冷卻塔的噪音被放大，進而影響用戶使用體驗。通過上述三個實際案例，不難發現，往往一開始設計的滿足標準，總會在某些細節上的缺失，導致暖通系統噪聲問題被放大。因此，在設計之初，應結合噪聲產生的原因，從源頭規避暖通系統產生噪音的主要因素，提高系統體驗感。

3 常見暖通設計中涉及的噪音問題

3.1 主機設備選型及設備平臺選址導致的噪音問題

對于傳統暖通空調系統而言，常見的系統包括多聯機系統和空調水系統。其均需要為主機設備提供設備平臺或集中制冷制熱機房。其平臺或機房位置的選擇，對于整體項目暖通空調系統噪音控制，具有絕對性影響。傳統系統中常見的噪音大戶包括大型多聯機外機主機、水冷系統主機和冷卻塔等。以多聯機設備為例，常見產品制冷量在8HP～50HP的主機設備其相應的噪音范圍在55～63dB。

3.2 管道路由設計不合理導致的問題

暖通設計中由于建筑凈高、凈寬導致的空間有限原因，新風、排風路由交錯縱橫，因而為保證其均可以有效運行，對應的新風排風設備均需要提高設備壓頭以滿足使用需求，但隨之而來的影響就是，風壓的增大，以及路由中的風壓損失，均會導致運行噪音的產生，且因其管道路由分布較廣，噪音沿著管道路由分散傳播，造成整體使用舒適度降低。

3.3 暖通系統末端設備選型導致的噪聲問題

常見的暖通系統末端設備包括多聯機室內機、風機盤管、全空氣系統各類風口和新風系統各類風口等。常見的多聯機室內機末端余壓30Pa～150Pa，相應的噪音范圍為30～45dB。在《民用建筑隔聲設計規范》（GBJ118-88）和各類建筑設計規范中對于噪音要求，均有限值規定。末端設備一旦高于人員活動區域噪音設計限值，其使用舒適度會大幅下降，甚至對于長期在此環境下生活工作的人員會造成無法估量的影響。

4 暖通系統中噪音的控制及解決方法

4.1 提出和完善暖通設備及系統噪音評價系統

針對暖通系統及設備產生的噪音問題，應系統地提出一個評價體系，用以評價設備、系統乃至整個建筑主體。具體來說，在建筑綠色節能評價體系中將噪音控制由得分項變為控制項，將建筑暖通設備噪音評分細化為主機設備噪音、末端設備噪音以及管線路由運行噪音，并將其分別賦予比例權重，通過整體設計打分的方式，規范設計過程中由于設計考慮不周導致的項目使用舒適度缺失的問題。

4.2 以控制噪音為目的進行設備選擇

作為暖通設備中噪音來源的主體，大型多聯機外機主機、水冷系統主機和冷卻塔等，這些設備在設計選址選型之初，就應針對噪音控制，進行整個項目的噪音影響分析，通過優選低噪音設備及相對高噪音設備規避人員常用活動區等手段，實現項目整體設計舒適度滿足要求。以高層辦公項目使用多聯機系統為例，優先因集中選取設備平臺，用以規避噪聲影響辦公區域的存在，但當方案無法滿足，需逐層設置多聯機外機平臺時，需考慮外機噪音問題，通過控制單臺主機大小，確保其噪音不超過辦公使用要求，并通過導風罩優化，設備基礎減震等手段，降低空調外機設備對建筑辦公主要區域的影響。

對于風機選型而言，首先，系統設計風量應保持在規范指定范圍之內，且需考慮風機噪音影響因素，如單臺風機因設計風量過大導致噪音過高，應相應將其變更為兩臺風機；其次，在風機選擇過程中，應選擇噪音低、高效且葉片向后傾斜的離心風機，使其風道內部的氣流應保持在建筑允許的最高噪音等級以下；再者，在風機設置過程中，應將其進口位置與出口位置彎度盡可能做大，同時應利用約10cm～15cm的柔性接頭對其進行隔音降噪處理。隔音降噪材料應確保其防火性能良好，因此可選擇人造革或玻璃布。對于短管后的風管來說，應使用厚度為5cm，長度為1m～2m的超細玻璃棉對其進行包裹處理。

對于空調末端選型，風機盤管均應優先選用直流無刷的機組，有效降低室內設備對于辦公生活區域的噪音影響。

4.3 以控制噪音為基礎進行暖通管道路由設計

為消除暖通風系統路由中的噪聲，除了選擇低噪聲和低振動的設備之外，還需要在設計之初，合理規劃好通風空調管道路由走向及空間使用凈高，減少管道交叉彎折，降低管路壓頭損耗。對于具有較高噪聲、絕緣性和其他方面的設備，應盡可能進行降噪處理。具體措施有為設備主管道貼附消聲裝置，合理使用消聲器及靜壓箱等。

對于風機盤管、多聯機室內機等末端設備連接風口的風管可以采用一體式的消聲風管，如硬質的玻璃棉復合板材為主的一體式風管，減少金屬風管在末端設備運行時由于送風產生的噪音及振動。

5 工程實例

以合肥一辦公綜合建筑為例，該建筑地上總建筑面積為40922.79m。建筑層數為地上23層，建筑高度為93.90m。采用的空調形式為變制冷劑流量多聯式空調系統。結合工程實際情況，本工程空調采用變頻多聯式空調系統，新風系統設置獨立冷熱源新風機組。空調室外機放置于室外機平臺或屋面。設計前期通過對暖通設備可能產生的影響，進行系統性分析，并做出如下設計保障：

①懸吊安裝電動設備均采用減振彈簧支吊架；電動設備落地安裝時，轉速小于等于1500轉/分的設備采用彈簧減震器，轉速大于1500轉/分的設備采用彈簧減振座或橡膠減震器。

②選用高效、低噪聲低振動的設備。

③對于噪聲要求較高房間，選用超低噪聲設備或采取消聲器等降噪措施，使其滿足使用要求。

④通風設備機房、設備夾層均由土建專業隔聲降噪處理，機房采用防火隔聲門。

6 結語

暖通設計中噪聲控制是衡量建筑舒適設計的重要指標之一，暖通設計應結合設備的性能提升及工程實踐中的經驗總結，進行設計理念和方法的更新及突破，通過對噪聲污染和劇烈振動等問題的全面討論和控制，滿足建筑暖通綠建節能的相關指標、標準和設計原則，通過不斷優化空調節能降噪系統，改善暖通空調系統噪音控制的評價方案，以便于對暖通設計中的相關問題進行有效解決。