高层建筑中央空调噪声控制方法探讨
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摘要: 目前，中央空调系统在我国建筑行业中被普遍采用, 但改善室内微气候舒适性的同时也带来了噪声, 给人们的生活和工作造成极大的影响。中央空调系统的噪声控制一直是空调系统设计及施工的难点及重点，本文结合参与工程的实践, 分析空调系统噪声的来源与其控制方法,以解决工程中遇到的新问题与挑战，提高建筑物的整体噪声控制水平。
Abstract: at present, the central air conditioning system in China is generally used in the construction industry, but improving indoor micro climate comfort brings the noise, to people's life and work caused tremendous influence. The central air conditioning system noise control has been air conditioning system design and construction of the difficulty and key, combined with the practice in engineering, this paper analyzes the source of the noise air conditioning system and its control method to solve engineering problems and challenges faced in the new, improve the whole level of the building noise control.
Keywords: high building, central air conditioning, noise control
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
1．空调系统噪声来源分析
空调系统的噪音来源主要由气动噪声、机械噪声和电磁噪声三大部分组成。(1)气动噪声。它主要包括: 风机噪声、管道噪声。风机噪声是风扇产生的较大的气体混流声, 主要是空气动力性噪声, 该噪声又包括了旋转噪声和湍流噪声。旋转噪声产生于风机的叶轮在旋转时与空气质点相互作用引起的空气脉动,其强度和风机片数、风机叶轮的转速、风机内风速及流量等诸因素有关,涡流噪声的频率由叶片的形状以及叶片与气体的相对速度决定,在风机叶轮直径不变时, 转速是明显影响着轴流风扇噪声,转速越高, 噪声越大。而管道噪声是高速气流在流动中冲刷管道,使管壁发生震动,然后经过管壁向四面发射, 管道的弯头以及风口等部位,出现因涡流、涡阻的情况严重, 从而引发这些部位剧烈震动产生噪音。(2)机械噪声。机械噪声是空调器产生异常噪声的主要原因,各部件在运行时会产生振动和噪声, 同时也会激发与其相连的其他零部件产生机械振动, 并向外辐射噪声, 这包括了空调器内部各组件工作时，自身发出的噪声和组件间相互影响而发出的噪声,与结构设计方案和制造、装配精度有着密切联系。 (3)电磁噪声。电磁噪声的产生是由于风扇电机多采用交流电机而引起的交流噪声。
2.中央空调噪声控制方法
2. 1 空调消声器安装与选择
(1)空调消音器宜设置在靠近通风机房气流稳定的管道上，当空调消声器直接布置在机房内时，消声器检修门及消声器后的风管应具有良好的隔声能力。若主风管内风速太大，消声器靠近通风机设置，势必增加消声器的气流再生噪声，这时应分别在气流速度较低的分支管上设置消声器。
（2）选择空调音声器时，应根据系统所需的消声量、噪声源频率特性和消声器的声学性能及空气性能等因素，采用阻性、抗性或阻抗复合式消声器。阻性消声器中高频消声效果较好,但针对本系统风机的噪声特性,应采用以微穿孔板护面的阻性消声器, 这种消声器结合了微穿孔板消声器低频消声效果好、消声频率宽和阻性消声器中高频消声效果突出的优点, 且易在静压箱内实施改造。微穿孔板消声器风速在15m/s以下，具有良好的消声性能，在(125~8000)Hz范围内，消声量在10dB(A)以上.
(3)在消声设计时，一般多选用消声弯头这类阻性消声器。抗性捎声器使用条件要求严格，结构较复杂，多用于吸收某一范围的低频噪声，但它的消声范围很窄。室式消声器的消声量一般比较小，要达到较大的消声量则要多个室式消声器串联，这时气流阻力会较大，应尽量少用这种形式的消声器。其次，应合理使用吸声材料， 采用超细玻璃棉，超细玻璃棉是耐高温的不燃材料,吸声系数最大, 具有最好的吸声效果。并且要确定吸声材料的护面型式和结构型式，采用微穿孔板吸声材料的护面可达到保护吸声材料, 阻止多孔吸声材料被流动的空气带入系统,污染空调房间内的设备的目的。在设计中选择微穿孔板护面板的厚度为0. 6 mm、孔径1 mm、开孔率1% ~3% 的镀锌板,可同时增加阻性消声器的低频消声能力和消声频宽。
2．2通过巧妙设计降低噪音
室内机运行噪音可采用一些设计方法降低噪音。如选用低噪音、小型号的设备，而对于较大的空调空间，可考虑采用设计多台内机来代替一台大匹数内机的设计方法；风管机应采用后回风而不采用下回风的方法，风管机前后可接消声风管和设置消声弯头进行处理；在一定条件下也可采用吊顶回风等方式处理室内机的噪音，以满足房间的消声要求。
在空调的设计和生产中可进行以下减噪措施：如采用噪声低、振动小的横置式涡旋压缩机和隔声罩；压缩机、内置水泵采用减振基座；面板内贴上13mm厚的玻璃棉吸音复合材料；风扇采用高效低噪声机翼形叶片，并把风机转速控制在720r/min以下，通过变速调节，降低夜间噪声；机组内所有连管以及支架均可采取减震措施，这样能达到收较好的消声效果。在采用降低噪声措施时，应充分考虑改造的可行性，尽可能地降低改造费用。针对主要噪声源，可在机房内部墙壁上粘贴一层吸声材料以及在机房屋顶粘贴矿棉装饰吸声板，吸收机组产生的噪声；在回风管处空间允许的条件下加装消声器、加固百叶窗以及增加百叶窗的开孔系数或其面积，降低振动噪声；在机组正常运转的前提下，尽可能减小风机风速，来降低噪声的影响。另外，机组在安装时，室外机尽可能落地安装，并在基座下垫减振块或10～15mm厚的胶皮，保持机组平稳。所有与外间连接的管路均应采用减振软管，进排风要通畅，减少回流。
2.3空调系统隔振
控制空调、制冷设备的噪声的方法，减低由通风管道传播的风机噪声和透过围护结构的设备噪声的同时，还必须控制由空调、制冷设备振动传播的固体声，只有这样才能让空调用房符合预定的允许噪声控制标准，空调、制冷设备的振动是以弹性波的形式沿建筑结构传到与机房相邻的房间，并以空气声的形式被人所感受到，可以通过消除振动源和接收者之间的刚性连接的办法衰减振动。降低空调、制冷设备隔振涉可通过降低振动源的振动以及降低振动传递效率两种途径进行控制。在振源处控制振动是最有效的办法，但可能需要重新设计或改造振源设备，从而使得很多工程都无法实现。而对于在振动传播途径上控制振动，常用的方法有：(1)引入弹性减振元件，降低振动传递率。例如引入弹簧隔振器或者橡胶垫；(2)增加振动传播途径的阻尼，增加吸收振动传播的能量。理论上弹性减振元件可以在振动传播途径上的任何的地方加入，但在振源处或附近引入是最有效的。
通常用的隔振软管有各种橡胶软连接和不锈钢波纹软管两种。软管的隔振效果与软管本身的材料、构造有着密切的关系，橡胶软管具有优良的隔振降噪效果，但在使用时容易受到介质温度、压力的限制，耐腐蚀性闭也比较差。不锈钢波纹管则具有耐高温、高压，经久耐用以及隔振效果好的优点，应用比较广泛，但不锈钢波纹管价格较高。空调管道隔振控制中，可根据实际情况采用不同的隔振软管，如：低温低压的水管可采用各种橡胶软管，而冷冻机、空压机及高压水泵可选用不锈钢波纹管。设备与管道间配置软管后，虽然衰减了设备振动通过管道传播，但管道内介质引起的振动仍能通过固定管道的构件传播到建筑结构，因此必须采取使用弹簧的弹性吊件或在吊架上铺设弹性隔振材料等隔离措施。
3． 空调噪声控制与建筑防噪规划
建筑设计、空调系统设计与噪声控制如何互相配合相互协作，是一个很值得注意的问题，若在建筑设计阶段把空调设计与噪声控制考虑到位，这样可以得到事半功倍的效果。但如果在建筑设计的时，没有考虑空调系统的设计和布置，一般会造成不利于噪声控制的局面。因此，空调设计应结合建筑的实际情况和噪声控制要求，尽可能选取低噪声或选取能较方便进行噪声控制的方案。
结语
要做好中央空调噪声控制, 需要建筑师和暖通空调工程师非常重视噪声控制, 从建筑设计的开始阶段就应该考虑如何进行噪声控制, 综合考虑声环境与室内微气候环境、室内空气品质等因素进行整体设计问题。
参考文献
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