董立國　郭建　王德智　王秋芳

【摘 要】根據(jù)某大型寫字樓制冷機房的噪聲測試結(jié)果，為了降低振動影響，建立了具有中間質(zhì)量塊的雙激勵雙輸出二級隔振系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)隔振器中間質(zhì)量塊的重量調(diào)節(jié)二階共振峰值的頻率，達到增強隔振降噪效果的目的。經(jīng)測試，制冷機房的噪聲由92.3dB（A）降低為68.7dB（A），而且樓板振動明顯減小，取到了良好的減振降噪效果。

【關(guān)鍵詞】制冷機房；噪聲治理；振動；功率流

中圖分類號： TB657；TB535.1 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2457（2018）06-0266-002

【Abstract】According to the noise test results of a large office refrigerating room， in order to reduce the impact of vibration， a dual-excitation dual-output secondary vibration isolation system with intermediate mass was established. The second-order resonance peak was adjusted by adjusting the mass of the middle mass of the isolator. The frequency， to achieve the purpose of enhancing the effect of vibration isolation and noise reduction. After testing， the noise of the refrigerator room reduced from 92.3dB （A） to 68.7dB （A）， and the floor vibration was significantly reduced， and a good vibration reduction and noise reduction effect was achieved.

【Key words】Refrigeration room； Noise control； Vibration； Power flow

0 引言

中央空調(diào)系統(tǒng)是各類大型公共建筑對室內(nèi)熱濕環(huán)境、空氣品質(zhì)進行人工控制時所使用的各類設(shè)備和管道的統(tǒng)稱，由于系統(tǒng)通常安裝在同一機房空間內(nèi)，導(dǎo)致有限空間內(nèi)的振動能量很大，振動引發(fā)的二次噪聲問題日益突出。當機房混響場產(chǎn)生的噪聲超過一定允許值后，將會影響建筑物內(nèi)人員的正常工作休息[1]。因此，在進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的同時，也應(yīng)當進行振動噪聲控制[2]。目前很多國家都嚴格限定了噪聲標準，噪聲已經(jīng)成為評價空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標之一[3]。

中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲源包括風(fēng)機噪聲、管道噪聲、制冷機組振動噪聲等[4]。這些噪聲主要通過消聲、吸聲、隔聲以及減振的降噪技術(shù)來治理。我國擁有大型的公共建筑始于90年代，但是對于大型中央空調(diào)系統(tǒng)的研究已有顯著提高，但是對于機房環(huán)境內(nèi)的振動和噪聲控制水平尚停留在初級階段[5-6]。

本文根據(jù)某寫字樓制冷機房的降噪工程案例，通過對有限空間內(nèi)噪聲的分析，首先測得超標噪聲為寬頻帶，然后基于振動系統(tǒng)功率流隔振理論建立機房內(nèi)振動設(shè)備的隔振系統(tǒng)模型，確定隔振參數(shù)，從而為有限空間內(nèi)設(shè)備群的噪聲綜合治理提供了一定借鑒。

1 噪聲測試與分析

某大型寫字樓的制冷機房位于建筑物內(nèi)，主要機組包括四臺水源熱泵機組、四臺循環(huán)泵和循環(huán)管路。當設(shè)備運行時，房間內(nèi)的辦公人員能明顯感覺到機組的振動和噪聲，嚴重影響工作人員的工作效率。根據(jù)機房的實際情況，采用B&K; 2238型聲級計等聲學(xué)儀器測量1min內(nèi)的噪聲等效聲壓級及噪聲頻譜。在熱泵機組水平距離1m，離地面高度1.2m處設(shè)置測點，均勻環(huán)繞噪聲源。記錄下測點的噪聲聲壓級，如表1所示。

表1 空調(diào)機房噪聲測量結(jié)果

由表1可知，機房的噪聲平均值為92.1dB（A） ，嚴重超過了國家標準規(guī)定的65dB（A）。利用B&K; 2238 mediator噪聲頻譜分析儀在最高測點值的測點8處收集了噪聲頻譜。從頻譜測量結(jié)果可知，機房內(nèi)的噪聲在低、中、頻段下均超過噪聲標準值。由此可見，制冷機房噪聲呈現(xiàn)噪聲源眾多，且噪聲頻帶范圍寬的特點。僅僅被動控制噪聲是比較難以處理的，最好的辦法是通過降低機組振動所帶來的二次噪聲來解決制冷機房的噪聲超標問題。

由于制冷機組都安裝在樓板上，劇烈振動仍會向各個樓層傳遞，因此應(yīng)當對機組進行隔振處理。由表1可知測點8處噪聲值最大，說明此處振動最大，故在此處減振處理可獲得最佳效果。另外，熱泵機組由于重量比其它設(shè)備大得多，其振動能量相對其余的管道輸運設(shè)備的振動能量也大得多。機房中央處振動能量最大，其對聲場能量的貢獻是最多的。水泵在低頻帶的振動能量要比熱泵機組小多個數(shù)量級，因此其在低頻帶對聲場貢獻量要不熱泵機組小很多。因此，熱泵機組是主要的振動控制對象。

2 熱泵機組的隔振設(shè)計

針對上述情況，本文建立了具有中間質(zhì)量塊的雙激勵雙輸出二級隔振系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1中，隔振效率主要由橡膠阻尼隔振器的性能參數(shù)、彈簧隔振器的剛度和中間質(zhì)量塊的重量。由于通用的橡膠阻尼隔振器的性能參數(shù)變化范圍很小，本文僅通過改變中間質(zhì)量塊的重量對各項參數(shù)進行分析。

制冷機組的總重量m總=5000kg，質(zhì)量m1=m2=m=2500kg。則設(shè)備導(dǎo)納為：

分別選取不同的中間質(zhì)量塊質(zhì)量m0，在不同的頻率下，計算出輸入基礎(chǔ)的振動速度，根據(jù)適合的頻率和最小的振動速度值就可以確定適合的中間塊質(zhì)量。輸入基礎(chǔ)振動速度vb1的計算結(jié)果如表2所示。

由表2可以發(fā)現(xiàn)，隨著質(zhì)量塊重量的增加，相同頻率下的振動速度呈減小的趨勢。當質(zhì)量塊的質(zhì)量達到200kg以后，隨著質(zhì)量塊重量的遞增，振動速度減弱不明顯。根據(jù)實際機組的工作狀況及經(jīng)濟因素，選取m0=200kg的質(zhì)量塊。熱泵機組基礎(chǔ)上安裝彈簧隔振器后，制冷機房的樓板振動明顯減弱。

由表2可知，總的振動能量在200Hz以下的頻帶比200Hz以上高很多，說明管路振動產(chǎn)生的噪聲主要集中在200Hz以下的頻帶。

3 結(jié)論

本文基于功率流隔振理論，建立了熱泵機組的雙級隔振模型。通過減振降噪控制后，制冷機房內(nèi)的噪聲由92.3dB（A）降低為68.7dB（A），達到了GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》的規(guī)定。對于寬頻帶噪音，降噪措施采用穿孔板，但機房內(nèi)的噪音雖然減弱，但是由于機組工作時對樓板的沖擊，仍然可以感受到樓板振動，因此對空調(diào)機組采取減振措施，建立具有中間質(zhì)量塊的雙激勵雙輸出二級隔振模型，確定了影響隔振器效果的隔振參數(shù)。

【參考文獻】

[1]張雪梅，宋文武.中央空調(diào)系統(tǒng)消聲與減振的研究[J].制冷與空調(diào)，2012，3：47-49.

[2]鞏云，劉強，盧軍，王亮.成都東客站候車廳一體化空調(diào)射流機組噪聲影響分析[J].暖通空調(diào)，2010，40（9）：29-33.

[3]樂有奮，潘茜，傅建勛，葉鳴.某廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計及室內(nèi)噪聲和空氣污染控制[J].暖通空調(diào)，2010，40（9）：1-5.

[4]周勃，陳長征，王長龍，等.冷卻塔的噪聲控制研究.暖通空調(diào)，2007，37（3）：75-78.

[5]杜力，趙鵬云.中央空調(diào)噪聲分析及控制研究.重慶工商大學(xué)學(xué)報，2009，26（3）：291-294.

[6]計育根，夏源龍，胡仰耆.常用風(fēng)冷式熱泵機組和冷水機組的噪聲測量和分析.暖通空調(diào)，1999，29（3）：11-15.