張朋

摘要：本文結(jié)合現(xiàn)實(shí)案例，通過對(duì)建筑暖通設(shè)計(jì)中存在的排風(fēng)口的傳聲噪音、排風(fēng)設(shè)備的噪音、送風(fēng)系統(tǒng)的噪音等方面存在的噪音和振動(dòng)等質(zhì)量通病的深入分析，指出了機(jī)房位置、孔縫位置等對(duì)噪音控制的影響，并結(jié)合前人研究成果和筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出了有效的處理方法和預(yù)防措施，最后對(duì)建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中有效控制噪聲的設(shè)計(jì)要點(diǎn)做了進(jìn)一步總結(jié)。

Abstract： Combined with practical cases， this paper through common faults analysis of noise and vibration existing in the exhaust port， exhaust equipment， air supply system in HVAC design of buildings， pointed out that the impact of room location， hole position etc. on the noise control， and combined with the previous research results and the author's experiences， put forward some effective treatment methods and preventive measures， and finally made a further summary of the key points in the design of effective noise control of HVAC design.

關(guān)鍵詞：建筑暖通設(shè)計(jì)；噪音與振動(dòng)；質(zhì)量通病

Key words： HVAC design of buildings；noise and vibration；common fault

中圖分類號(hào)：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）10-0126-03

0 引言

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人們對(duì)所處的生活和工作環(huán)境的質(zhì)量要求和后期使用的舒適度的要求也在不斷增加。而暖通工程作為建筑施工中的重要構(gòu)件，為確保建筑物內(nèi)的干燥通風(fēng)、冬暖夏涼等功能的實(shí)現(xiàn)，及打造宜居環(huán)境等方面均起著保駕護(hù)航的作用。而當(dāng)前，無論是民用建筑還是工業(yè)建筑中的暖通工程，均存在不同程度的噪音和振動(dòng)等質(zhì)量問題，極大地干擾了人們的正常生活和工作。雖然業(yè)界專家學(xué)者在建筑暖通設(shè)計(jì)中的噪音與振動(dòng)等質(zhì)量通病的問題方面的研究已經(jīng)不少，但多集中在理論研究方面，而很少與實(shí)際案例相結(jié)合，并未形成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)歸納總結(jié)?；诖耍P者通過本文的研究，以期達(dá)到為建筑暖通設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，為進(jìn)一步規(guī)范暖通設(shè)備的安裝方法提供科學(xué)的理論支撐，為有效解決建筑暖通設(shè)計(jì)中的噪音與振動(dòng)等質(zhì)量問題提供新的解決處理思路和預(yù)防措施。

1 建筑暖通設(shè)計(jì)中的常見的質(zhì)量通病分析及其處理方法

1.1 排風(fēng)口的傳聲噪音及其處理方法

無論什么樣的建筑，只要安裝了低速暖通空調(diào)設(shè)備，且設(shè)備頂部有散流器的，無一例外均會(huì)在建筑物大堂內(nèi)產(chǎn)生較大的噪音。前人研究指出，這一系統(tǒng)在運(yùn)行中的噪音很大，加之發(fā)聲部位臨近回風(fēng)口位置，所以傳聲會(huì)被進(jìn)一步放大，究其根源在于回風(fēng)口位置無降噪設(shè)備導(dǎo)致的。如，筆者參建的某賓館工程就在門廳和大廳位置安裝了低速空調(diào)系統(tǒng)，為了滿足送風(fēng)要求，在系統(tǒng)頂部加裝了散流器，側(cè)墻采用集中百葉回風(fēng)設(shè)計(jì)。門廳的回風(fēng)口面積為4m2，大堂2m2，回風(fēng)口的風(fēng)速2m/s，站在大堂位置就能聽到很明顯的嗡嗡聲。根據(jù)專業(yè)人員的排查發(fā)現(xiàn)，回風(fēng)機(jī)的巨大噪音就是由于距離回風(fēng)口近造成的，且在風(fēng)道內(nèi)沒采取任何消音措施。

處理方法：根據(jù)上述問題，我們?cè)跈C(jī)房?jī)?nèi)回風(fēng)管的外部包裹了隔音材料，以阻止機(jī)房噪音傳向回風(fēng)管，并在大堂、門廳的回風(fēng)口內(nèi)做了加長(zhǎng)至500mm，改用玻璃棉保溫消聲筒的方式進(jìn)行處理。經(jīng)檢測(cè)，大廳內(nèi)的整體環(huán)境有了明顯的改善，特別是在減少低頻噪聲方面成效顯著，有效將低頻造成降低至約15dB，為人們的工作和休息提供了更好的條件。

1.2 排風(fēng)設(shè)備的噪音及處理方法

在建筑暖通工程中，排煙風(fēng)機(jī)發(fā)揮著排風(fēng)設(shè)備的作用，而排煙風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率非常大，且排風(fēng)管的轉(zhuǎn)速很高，導(dǎo)致該部分的設(shè)備噪音會(huì)被無限擴(kuò)大，有時(shí)還會(huì)給建筑百葉帶來不良影響，加之設(shè)備的風(fēng)扇葉間距較小，在一定程度上擴(kuò)大了建筑物內(nèi)部的人聲噪音。所以，排風(fēng)設(shè)備噪音質(zhì)通病案例也極為常見，極大地干擾了建筑物內(nèi)部人員的工作和生活。

處理方法：為了有效降低排風(fēng)設(shè)備的噪音，可在設(shè)計(jì)中考慮在建筑排風(fēng)系統(tǒng)加設(shè)消音器或消音彎頭，具體的設(shè)備規(guī)格和型號(hào)應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況和使用需求而定，而在安裝中則應(yīng)合理確定布設(shè)位置，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙做認(rèn)真的研究，提前將圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)劃工作做好，以最大程度地提升設(shè)備運(yùn)行效能。

1.3 送風(fēng)系統(tǒng)的噪音及其處理方法

某建筑的會(huì)議室按使用需求安裝了送風(fēng)系統(tǒng)及相應(yīng)的消音設(shè)備，只是在設(shè)備回風(fēng)口的位置沒配備相應(yīng)的消音設(shè)備，所以在設(shè)備運(yùn)行中的噪音也很大。在這座建筑物中，所采用的暖通空調(diào)系統(tǒng)為整體式的，更在一定程度上增加了噪音頻度。盡管也在某些環(huán)節(jié)做了消聲處理，但效果并不明顯，檢查后發(fā)現(xiàn)，此設(shè)備的排放方式為無風(fēng)道型，此方式會(huì)在回風(fēng)中使一部分空氣進(jìn)入到機(jī)房控制室內(nèi)，隨之噪聲會(huì)侵入到各機(jī)組中去，并最終被傳到室內(nèi)空間，給人們?cè)斐梢欢ǖ母蓴_。

預(yù)防及處理方法：在排風(fēng)設(shè)備的安裝中，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和建筑物的實(shí)際使用需求科學(xué)地安裝消音彎頭及消音器，如有必要，可在設(shè)備排風(fēng)口處做消音處理。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)速的調(diào)控，做好如上幾點(diǎn)，方可實(shí)現(xiàn)有效降噪、使會(huì)議室內(nèi)的環(huán)境條件符合使用要求的目的。

1.4 空調(diào)機(jī)房與會(huì)議室相鄰的噪音及其處理方法

在某會(huì)議室，雖選用了低速系統(tǒng)的空調(diào)，但其室內(nèi)的噪音還是非常大。經(jīng)排查研究，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這一噪音出現(xiàn)的原因如下：第一，因?yàn)榭照{(diào)機(jī)房和會(huì)議室緊挨著，而機(jī)房吊頂上的空調(diào)風(fēng)管的穿墻洞沒有及時(shí)封堵，使一部分噪音由此傳入了室內(nèi)。第二，空調(diào)箱的能力不符合設(shè)計(jì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際風(fēng)量是設(shè)計(jì)風(fēng)量的2倍之多，因此，干管部分的風(fēng)速平均約為11m/s，散流器喉部位置的風(fēng)速也約在6-7m/s，由此生成一部分附加噪音。第三，機(jī)組的彈簧減震器不好也是導(dǎo)致會(huì)議室出現(xiàn)部分振動(dòng)噪音的主要因素。

處理方法及預(yù)防措施：第一，在此建筑物內(nèi)尤其是對(duì)噪音要求較低的房間安裝空調(diào)或風(fēng)機(jī)的時(shí)候，應(yīng)優(yōu)先采取雙極方針措施。簡(jiǎn)單說，就是混凝土基墩的下方鋪設(shè)一層瀝青軟木，以起到防振效果，在空調(diào)箱的下方加彈簧或橡膠減震器。第二，為使風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，風(fēng)量降低至符合設(shè)計(jì)要求，最好把風(fēng)機(jī)的皮帶輪做改大處理。第三，及時(shí)將吊頂上的所有穿墻洞密封嚴(yán)實(shí)，以杜絕串音現(xiàn)象。以某工程機(jī)房噪音改造為例，通過上述措施有效降低了機(jī)房噪音給會(huì)議室的影響。改造前后效果對(duì)比如表1所示。

1.5 孔洞和縫隙對(duì)噪聲的影響

孔洞和縫隙對(duì)噪聲的影響與以下幾種因素密不可分，主要體現(xiàn)在：第一，開孔面積的大小。一般在孔洞的孔位和孔深不發(fā)生變化的情況下，開孔面積的大小和隔音效果成正比，即開孔越小，隔音越好，孔洞面積越大噪音也越大。如，在100mm厚的礦渣空心撞墻的中心點(diǎn)取位開孔，如果孔洞的直徑為30mm的話，這面墻的平均隔音量會(huì)由最初的40.4dB下降至36.5dB；如果開孔直徑達(dá)到50mm的話，其隔音均值會(huì)下降至34.8dB。第二，孔洞和縫隙深度因素。在建筑暖通設(shè)計(jì)中，如果孔洞位置和縫隙的面積固定，而墻板的厚度不同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的隔音效果，通常來講，墻面越薄其隔音效果越差。第三，孔洞和縫隙選位因素。即在孔、縫的面積和深度固定的前提下，選位在墻體中央時(shí)，隔音效果會(huì)相對(duì)較差，如果想將噪音降到最低，最好將選點(diǎn)位于兩面墻相交的棱線上，如建筑物室內(nèi)有三面（兩面墻和頂棚）相交時(shí)，選孔、縫在此處的隔音效果是最佳的。

因孔、縫的深度、面積和位置等對(duì)噪音的降低效果有著直接的聯(lián)系，所以，孔、縫設(shè)計(jì)必須穿過房屋結(jié)構(gòu)的管線，墻面孔洞位置設(shè)套管，并用超細(xì)玻璃棉等把管和套管中間的縫隙密封嚴(yán)實(shí)。如，在某暖通工程中，需要在厚度為240mm的磚墻上開一個(gè)600×400mm的孔，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)墻體本身的隔音量為47dB，而開孔后隔音量則低至19.6dB，待把2.11kg超細(xì)玻璃棉將孔隙堵住后，隔音量又升至37.1dB。另外需要注意的是，一部分墻體在完成抹灰施工工藝后，隔音效果也會(huì)有所提升，而實(shí)際上起到隔音作用的并不是抹灰層發(fā)揮的作用，而是因?yàn)樵袎w自身存在的砌縫不嚴(yán)造成的漏聲，作為一名合格的設(shè)計(jì)人員必須充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。

2 建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)控制噪聲的重點(diǎn)

2.1 熟知噪音源

在民用建筑設(shè)計(jì)中，除了要營(yíng)造舒適安靜的環(huán)境外，還要確保建筑物的冬暖夏涼。所以，為了實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)噪聲源有充分的了解，具體包括通風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)、冷卻塔、整體式空調(diào)機(jī)等諸多因素，這些噪音對(duì)建筑內(nèi)的噪音影響也很大，這就要求在設(shè)計(jì)工作中，必須將上述因素與空調(diào)系統(tǒng)的消聲處理和排風(fēng)系統(tǒng)的噪音處理、送口風(fēng)的消聲和回風(fēng)口的噪聲等并重，同時(shí)還要熟知建筑物內(nèi)的噪聲和環(huán)境噪音源頭，提前制定預(yù)防措施。

2.2 設(shè)計(jì)布局結(jié)合建筑工種

機(jī)房是噪音的主要發(fā)源地，所以為降低噪音和振動(dòng)感染，在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理布局機(jī)房與進(jìn)風(fēng)塔（口）、排氣塔（口）的位置，聲源控制中要著重隔聲隔振設(shè)計(jì)，其次是吸聲設(shè)計(jì)。因此，應(yīng)在建筑物隔墻、門窗及孔洞、縫隙等設(shè)計(jì)上做文章，縫隙的填充材料應(yīng)有一定的彈性。

2.3 系統(tǒng)設(shè)備選擇應(yīng)以控制噪音為出發(fā)點(diǎn)

注意事項(xiàng)有：系統(tǒng)風(fēng)量不宜過大；風(fēng)機(jī)最好選高效、低噪的，最好葉片向后傾的離心風(fēng)機(jī)，控制壓頭部分的留余；風(fēng)道內(nèi)的氣流確定應(yīng)符合建筑物的允許噪聲等級(jí)要求；風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口位置不設(shè)計(jì)成急轉(zhuǎn)彎型，并用100-150mm的柔性接頭進(jìn)行隔振處理，隔振材料為防火的玻璃布或人造革，短管后的風(fēng)管上應(yīng)用厚約50mm、長(zhǎng)1-2m的超細(xì)玻璃棉包好。

2.4 消聲器的選擇

在選擇消聲器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，進(jìn)行消聲計(jì)算，按照通風(fēng)房間的要求，算出相應(yīng)的噪音消除量，以此為依據(jù)選擇消聲器。第二，由于建筑暖通設(shè)計(jì)中主要應(yīng)消除125Hz、250Hz和500Hz的噪音，所以通常會(huì)選低中頻的抗性或共振消聲器。第三，消聲器的的風(fēng)速應(yīng)<6m/s，如安裝在室內(nèi)通道處則風(fēng)速應(yīng)≤5m/s。第四，經(jīng)過風(fēng)口消聲器的風(fēng)速控制在2m/s左右。此外，將消聲百葉窗設(shè)計(jì)成吸聲葉片，形狀可謂月牙形、橢圓形等，根據(jù)磚墻厚度確定百葉窗厚度，一般通風(fēng)面積為百葉窗面積的一半。

3 結(jié)語

綜上，建筑暖通工程設(shè)計(jì)與施工中的問題非常之多，而造成這些噪音與振動(dòng)等質(zhì)量通病的原因除了有設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)囊蛩赝猓€與現(xiàn)場(chǎng)施工安裝不規(guī)范等因素有著密切的聯(lián)系。為了確保建筑暖通工程能更好的運(yùn)行，為人類的生產(chǎn)生活提供更高水平的服務(wù)，這就要求在工程設(shè)計(jì)和安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)中，均要加強(qiáng)質(zhì)量控制管理，確保工程設(shè)計(jì)施工圖紙的科學(xué)性和合理性，并在后續(xù)施工中嚴(yán)格按照施工方案要求規(guī)范施工，以消除常見質(zhì)量通病，全面提升建筑暖通工程的整體質(zhì)量。

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