浅议空调通风系统的消声隔振措施

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摘要：探讨了空调通风系统中设备振动和噪音的来源，有效的消声隔振措施、并举例分析如何因地制宜地制定消声隔振措施。

关键词：空调通风，设备，消声隔振

中图分类号: TB657.2文献标识码：A

1概述

建筑内部的噪声主要是由于设置空调通风、给排水和电气设备后产生的，其中又以空调通风系统的噪声影响为最大。当空调系统运行产生的噪声超过一定分贝后，会影响人员的正常作息，或者影响房间的使用功能（如演播室、录音棚），因此在设计空调通风系统时，除了要考虑温湿度要求外，还应考虑噪声控制要求。

但在实际工程项目设计中，噪声和振动却往往是设计人员最容易忽视的内容，或者是虽然有设计防噪隔振措施，但不准确或者不到位，导致噪音问题依旧严重。笔者根据自己的多年设计实践经验，就空调通风系统的消声隔振措施跟大家进行一些探讨。

2噪声源及传播途径

从噪声源来说，现代建筑中的工业噪声主要分为三大类：空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声，空调通风系统的噪声主要体现为空气动力噪声和机械噪声这两类。

（1）空气动力噪声

包括通风机等设备产生的涡流噪声、叶片回转噪声，以及气流通过直管、弯头、三通、变径、阀门、送回风口等部件产生的再生噪声。其传播途径主要是通过风管中的气流带至其它房间。

（2）机械噪声

机械噪声是由固体振动而产生的。噪声源包括所有运行时会振动的设备，其传播途径是隔墙、楼板等固体传声。

3空调通风系统的消声隔振措施

空调通风系统的消声隔振措施，主要归纳为：吸声、隔振、切断传播途径。

实际工程中，我们主要是从以下几方面进行优化：

（1）设备机房的设置优化；

（2）设备和管道的避震及减振措施；

（3）风管系统的优化。

3.1设备机房的设置优化

设备机房的设置优化指机房位置和楼板隔墙的消声性能优化。

（1）制冷机房：通常包含制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵等设备，是噪声最大最集中的场所。为减少噪声的影响，该类机房通常设置于地下室，由房间的隔墙和地下层楼板对声波进行隔离，如果受建筑结构限制，机房只能设置在地上时，则应尽量远离噪声要求高的房间，且设置隔音门，必要时设置双层中空结构的隔墙和楼板或者内衬吸声材料。从机房设备选型来说，应尽量选择≤1450rpm的低转速泵，制冷主机选择振动较小的螺杆式或者涡旋式机组。

（2）空调机房：空调处理机组的风量＞5000CMH时，由于其功率大，噪声和振动也大，通常采用落地式机组，并设置空调机房与周围房间隔开。该类空调机房视噪声大小采用实心砖墙结构，两面批荡严实，所有孔洞要用柔性材料密实封堵。

（3）冷却塔：一般是露天安装在屋顶，对使用房间的噪声影响较小。

3.2设备和管道的避震及减振措施

当通风、空调、制冷装置以及水泵等设备的振动靠自然衰减不能达标时，应设置隔振器或采取其他隔振措施。[1]

对不带有隔振装置的设备，如制冷主机、水泵、风机盘管等，当其转速小于或等于1500rpm时，宜选用弹簧隔振器；转速大于1500rpm时，根据环境需求和设备振动的大小，亦可选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。

另外，在风机、空调室外机等设备与基础之间，必要时还应加以橡胶减震垫，其弹性好、阻尼比大、制造方便，是一种常用的较理想的材料，但缺点在于易老化变形，降低减振效果。

风机与风管、风管与风口之间应采用帆布软接，空调机组、水泵等设备的进口、出口宜采用软管连接，受设备振动影响的弹性支吊架应采用弹性支吊架。上述措施可以最大限度地减少管道振动造成的噪音。

3.3风管系统的优化

（1）风速的合理选择

有消声要求的通风与空调系统，其风管内的风速，应按下列原则进行选择：

当室内允许噪声为25~35dB(A)时，主管风速应控制在3~4m/s，支管风速≤2m/s；室内允许噪声为35~50dB(A)时，主管风速应控制在4~7m/s，支管风速2~3m/s。普通送风口的风速宜2~3.5m/s，回风口的风速宜1.5~2.5m/s。

通风机与消声装置之间的风管，其风速可采用8~10m/s。[1]

风速是控制风管系统噪声的最关键因素，风速过大时，不仅无法使噪声随着风管的传播路线自然衰减，还会产生气流再生噪声。而一味降低风速显然也不符合经济要求，因此实际工程设计中应严格遵循按噪声选择的风速范围要求。

（2）风管材料的选择

空调风管一般采用镀锌钢板制作，其自身并不具有消声功能，要依靠消声器、消声弯头、静压箱等消声设施进行辅助消声。对于风机盘管加新风系统，由于新风机风量不大，通过设置消声器后，经新风管道送到房间的噪声一般都能达到设计和使用要求。而且常规的风机盘管噪声值现在普遍都在40dB(A)以下，对常规使用环境影响不大。对于全空气处理机组，由于机组风量大、噪声也大，随着送回风管长度的增加，噪声值虽然有所衰减，但是仍远远不能达到设计要求，此时有很有必要在风管上加装消声器等消声设施。对于商场、餐厅等对噪声要求不高的场所，经上述措施处理后的风管噪声能满足使用要求，但若是用于演播室、录音棚等对声音极为敏感的场所，显然是无法满足使用要求的。此时可采用玻璃棉直接消声风管，送回风管全程都进行消声，风管本身重量轻，消声效果好，房间之间窜音现象也不明显。但其造价较高，设计时要综合比较考虑。

（3）不同消声器的选择

通风空调风管的消声措施，应根据声源噪声及风管内空气气流的附加噪声，并考虑了噪声衰减后，与使用房间或周边环境允许噪声标准的差值，再结合其噪声的频谱特点，选择消声器型式和段数。[2] 对中、高频噪声源，宜采用阻性或阻抗复合式消声器；对底、中频噪声源，宜采用共振式或其他抗性消声器；对脉动低频噪声源，宜采用抗性或微穿孔板阻抗复合式消声器；对变频带噪声源，宜采用阻抗复合式或微穿孔板消声器。

消声器建议布置在机房外，尽量靠近机房隔墙，消声器与隔墙之间的风管要采取其他隔声措施，避免机房内的噪音通过该段风管形成二次噪音污染。同时风管、水管等穿过机房围护结构时，缝隙处应使用具备防火隔声能力的弹性材料填充密实。

4 工程应用实例

案例一某会所，受平面布局限制，其首层的高级餐厅正好位于地下室制冷机房上方。虽然设计中采用了一定的降噪隔振措施，但由于餐厅对室内噪声的要求较高，机组运行产生的低频噪声和振动对其影响仍较大。经实地勘察和分析，制冷机房对餐厅产生的噪声和振动主要来源于以下几个方面：

（1）用于支撑、固定设备、管道的支吊架未按要求施工，基本采用刚性接触，支吊架与管道之间没有弹性材料进行缓冲，使设备产生的振动和噪声通过固体传声传至建筑楼板，影响到上层餐厅环境。

（2）机房顶的设备吊装孔填充不够密实，噪声渗漏到餐厅空间。

（3）制冷机房内没有设置吸声穿孔板，且防火门隔声效果较差，使机房内的噪声传到机房外。

针对以上弊端，采取的治理措施如下：

（1）与设备、管道相连的支吊架采用弹性支吊架，减少固体传声。

（2）用柔性防火材料严密封堵设备吊装孔，杜绝噪声外泄。

（3）制冷机房内设置吸音隔声吊顶，可有效吸收高、低频噪声，阻断噪声向上层空间的空气传播。

经上述措施改造后，餐厅内噪声和振动明显下降，达到使用要求。

案例二某会议室用一台吊顶式空气处理机组，采用静压箱进行消声，经使用方反映消声效果很差，距回风口1m处，实测噪声为60dB(A)，严重影响会议室的正常使用，要求对其进行消声隔振方面的改造。

经分析，该空气处理机组的风机噪声倍频在125~1000Hz范围内，属于中低频噪声，应采用抗性或阻抗复合式消声器，吸声静压箱属于阻性消声设施，显然对该场合的噪音控制没有助益。

采取措施：

（1）送风管上的吸声静压箱改成阻抗复合式消声器；

（2）由于回风口紧靠隔墙，吊顶内没有足够空间改装消声器，只能对回风静压箱进行改造，在箱内加装微孔板空腔导流片，改造后的静压箱消声效果良好。

5结语

噪声和振动的控制与治理历来是空调通风系统设计中较为薄弱的环节，随着现代建筑对室内环境（尤其是声环境）要求的越来越高，这一块的设计应该得到我们的足够重视。通过对设备机房的设置、设备和管道的避震及减振，以及风管系统的优化，我们可以有效控制噪声和振动对使用环境的影响。

参考文献：

[1]GB 50736-2012. 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范. 北京：中国建筑工业出版社. 2012.

[2]全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调.动力）. 北京：中国计划出版社. 2009.