分析民用建筑通风空调的降噪设计与应用

摘 要：本文通过分析通风空调系统噪声的问题，论述了民用建筑的空调系统降噪设计的相关降噪措施。

关键词：建筑通风空调；设计；系统；控制措施

中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号：

1 噪声的危害

凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要或有妨碍的声音。以及振幅和频率杂乱、断续或统计上无规则的声振动，统称为噪声。噪声污染正在不断地侵扰着人们的生活。

2 空调通风系统噪声分析

2.1 建筑通风空调系统中主要的噪声

建筑通风空调系统中主要的噪声源是制冷机、冷却塔、水泵以及风机房和空调机房内的风机等。除了这些机械设备产生的噪声和振动外，还有沿风管传播的空气噪声；气流在风管内产生的噪声；风口噪声；通过建筑结构、水管、风管等传递的固体噪声；通过机房维护结构传播的噪声。风机噪声是通风空调系统中最主要的噪声源，主要是由叶片上紊流而引起的宽频带的气流噪声以及相应的旋转噪声，后者可由转数和叶片数确定其噪声的频率。

空调通风系统的再生噪声。①空间通风管道内阀门、弯管、三通、渐扩、渐缩管等构件使气流产生噪声。②高速气流喷射人室内静止空气中产生喘流的噪声③管道中空气紊流引起管壁振动而使空气产生噪声。④外界噪声通过风口传入室内。

2.2 城市区域环境噪声标准

居住、文教机关为主的区域：昼间Leq=55dB (A)，夜间Leq=45dB(A)；居住、商业、工业混杂区的区域：昼间Leq=60dB(A)，夜间Leq=50dBfA)。

3 降噪措施

根据以上分析，以下将从设计和施工的角度采取措施降低通风空调系统的噪声。

3.1 设计降噪措施

降噪措施充分考虑建筑物对周围环境的影响、周围环境对建筑物的影响以及建筑物内互相之问噪声的影响。设计中考虑四方面的降噪措施。

3.1.1 空调通风设备降噪

降低设备噪声是从源头上解决噪声问题。

（1）风机降噪：风机的噪声源有空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声。降低风机的运转噪声的措施有：①采用高效率低噪声风机。②尽可能采用叶片后倾的离心式风机，且使风机运转的工作点处于或接近于风机的最高效率点，此时风机运转产生的噪声功率级最低。③风机尽量采用直联型或联轴器传动方式，以避免由于带传动所产生的噪声。

（2）冷水机组降噪：冷水机组的噪声源有压缩机噪声和风机噪声(风冷机组)。各种机组的噪声值一般排序为：热泵机组> 活塞式冷水机组> 螺杆式冷水机组≥离心式冷水机组≥溴化锂吸收式冷水机组。

降低冷水机组的噪声应考虑以下几方面：①选择高效型声功率低的制冷机组。②全封闭比半封闭缩机噪声低；多台小型制冷量压缩机比单台相同制冷量压缩机的噪声低；轴流风机噪声因不同机翼和不同转速而不同；配八极电机比配六极电机的噪声低。③冷水机组和冷水泵作减振基础，冷水机组、冷水泵进出口均设软接头，风冷机组南于设在室外，可在四周设消声壁。

（3）冷却塔降噪：冷却塔的噪声源有风机噪声、水落噪声、减速机噪声、电动机噪声、阀件噪声和冷却用泵的噪声，但其中主要是风机和水落（淋水）噪声。各种冷却塔的噪声值一般排序为：流式冷却塔≥横流式冷却塔≥喷射无风机式塔，但其占地面积排序正好相反，具体可根据程场地情况合理选择。

降低冷却塔的噪声的措施有：①将普通电动机叶片更换为低噪声叶片，从源头上根本降低噪声级。②排风口噪声具有连续频谱特性，考虑吸声处理。用防水吸声体制作消声通道．达到减噪目的。③避免机械共振产生噪声，冷却塔硬连接做减振处理。④在接水盘中增加速滤填料，以降低淋水噪声。

3.1.2 机房降噪

在建筑布局上，空调冷、热源机房和空测水泵房设于建筑的地下室或其他对空调房间噪声要求较小的地点，或单独建设，在设备与基础之间设置阻力弹簧减振器。分散于各层设置的通风空调机房不宜与对振动和噪声要求标准较高的房间相邻。机房进行吸音处理，比如采用隔声材料做成围护结构，以防止设备噪声的外传，或在机房内贴吸声材料，采用凹凸形立体吸声板，做机房的墙面或吊顶板，以增强吸声效果。机房也尽量减少门窗，必须使用的门窗也应采用双层窗或吸声百叶窗，以尽量减少设备噪声的外传。

设备安装于吊顶内时，应采用金属弹簧或金属弹簧一橡胶复合型吊式减振器；落地安装则在设备和基础之间设置橡胶隔振垫隔振。对穿越机房围护结构的所有管道与安装洞周围的缝隙，应严密封堵，机房门采用防火隔声门。对不能设置在机房内的小型风机、空调箱等设备，应对设备部分装设吸声隔声板。水泵的隔振除采用隔振垫、隔振器外，宜加大水泵基础，加深基础埋深，特别是立式泵，因其着力面相对较小，因此更应加深、加宽，可比常规150～200mm 加宽至200～400mm。对于设置在建筑中间层的空调机组、风机、水泵等设备当上下层为其它房间且对噪声及振动要求较高时，可采取双层减振措施，即在设备与基座之间设置橡胶隔振垫，在基座与楼板之间设置ZT 型系列阻力弹簧减振器。水泵、冷水机组、空调机组、风机盘管等设备水管进出口均采用不锈钢金属软管或橡胶软管，风机、空调器送、回风管接口处均采用长度为20Omm左右的防火人造材料或防火帆布软接头。

风冷热泵机组或风冷冷水机组、冷却塔一般都设置在建筑屋面，他们的噪声影响周围环境。设置位置尽量远离需要安静的建筑和房间。如因条件限制，则可采用设置隔声屏障来降低设备噪声。因其噪声源是以中频为主的全频段噪声，隔声屏障靠设备侧必须采用低、中、高频吸声系数都高的全频段强吸声材料做吸声板。声屏障采用型钢结构，通常可敷设两层50mm厚吸声板。

3.1.3 系统降噪

系统消声设计中要求对管道风速进行控制，对于消声要求不高的系统，使主风道内空气流速低于8m/s，对于消声要求严格的系统使空气流速低于5m/s。空调系统在运转中，如允许加大送风温差，从而可以减少系统的送风量，相应地也降低了系统的管路阻力，同时也降低了风机运转中叶轮的线速度，从而达到降低噪声的目的。

注意送风管路的消声计算，回风管路注意在集中回风处的消声处理，以防止机房内设备噪声传入室内。消声器的选用应注意噪声的频带特性。阻性消声器对中高频噪声具有良好的消声性能，抗性消声器对低中频噪声具有良好的消声性能。通风空调系统的噪声频率分布范围较宽．一般宜选用具有宽频带消声性能的阻抗复合式消声器。选择消声器时还要注意选择适当的流速从而确定消声器的有效流通截面积。

一般地说，通过室式消声器的风速不宜大于5m/s，通过消声弯头的风速不宜大于8m/s，通过其他类型的消声器风速不宜大于10m/s。消声器宜设置在靠近通风空凋机房气流稳定的管道上。当主管风速太大，消声器设在主管上时，势必增加消声器的气流再生噪声，这时宜把消声器设到气流速度较低的分支管上，才能有效降低噪声。

3.1.4 风口降噪

使用低噪音风口，或者消声风口，并控制风口风速。风口风速尽量控制在2m/s 以内，风口风速应以风口实际净面积计算。选择带阀门风口时，尤其要降低风口流速，防止阀门处产生气流再生噪声。

3.2 施工角度的降噪措施

3.2.1 风系统降噪措施

通风空调系统中风管的弯头、三通处理不当会产生噪声与阻力。在这些部位采用定型生产的导流片，降低系统气流噪声及局部阻力，必要时制成消声型弯管导流片，增加消声效果。为了保证通风空调系统，杜绝由于风管过量的漏风而造成的噪声影响及能源浪费，应严格要求风管系统的强度性能及漏风量检测，以此监督风管加工和制作的质量。

风管连接与配件的加工，倒形角度控制在30°范同内，并圆滑过渡，以减少二次噪声的发生。风管部件的导流片，导风板与风阀，在叶片结构上做到无削减的迎风端面，采取适当的吸声减噪措施，尽可能采用对开式调节风阀。风管与部件风口的连接短管采用消声效果较好的" 保温消声软管"专用产品，注意其接口处的连接质量（不漏风），且接口处重新补上保温。风口的风速适当，当采用较高风速时，产品的选购或加工应对其噪声发声量进行控制，不得大于各区域的规定数值。如果在对系统实际消声校对计算后，发现效果达不到规定要求的，将提相应的具体减噪措施，以保证系统噪声达到标准规定的要求。

3.2.2 水系统降嗓措施

合理布置管道的坡度走向，特别是空调供回水系统各水平输送距离较长的情况下，合理设置自动排气装置，减少水击或水锤的产生。冷凝水排水管道系统中，采用多通气设置工艺，局部水平管段较长处，也增设通气点，保证排水畅通，消除虹吸现象产生的噪音。

在空调主机、泵房的管道安装中，管道与传动设备联接处采用软连接，冷冻水主干管及冷却水管吊架要采用弹簧减振吊架，而且吊架不能同定存楼板上，应尽量固定在梁上，或在梁与粱之间架设槽钢横梁固定。水管穿过楼板或过墙必须采用套管，且套管与水管之间要用不燃材料填封。在穿越隔音要求较高的场所应采用避振或弹簧支吊架，减少运行过程中由于管道振动产生的噪音。

4 结语

采用上述的降噪措施，通风空调系统基本上可以满足各使用功能区域噪声标准的要求。而如何做到经济、有效地降低大型公共建筑通风空调系统所产生的噪声，是当前以至今后一段相当长的时间内值得重视的研究课题，对于完善通风空调工程的设计和施工技术，减少噪声污染，构建和谐社会都具有重要的意义。