李兵

摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要遵循降噪、節(jié)能、環(huán)保的基本要求，盡可能提高設(shè)備的使用率，合理地應(yīng)用創(chuàng)新理念，提高新產(chǎn)品和新技術(shù)的應(yīng)用，多方面采用科學(xué)靈活的設(shè)計(jì)方法降低噪聲對周圍的影響，實(shí)現(xiàn)基本零噪聲。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；系統(tǒng)噪聲；降噪；策略

1 噪聲來源分析

暖通空調(diào)系統(tǒng)在我國具有多種多樣的形式。因此，在對暖通空調(diào)系統(tǒng)的具體形式進(jìn)行選擇的過程中，需要對各種因素進(jìn)行綜合考慮，尤其是不能忽視噪聲問題，這也是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中最重要的一個方面。一般來說暖通空調(diào)噪聲主要來于設(shè)計(jì)安裝和運(yùn)行兩方面。

1.1 因設(shè)計(jì)與安裝不當(dāng)引起噪聲

在一些暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝過程中，供熱空調(diào)機(jī)組因工藝技術(shù)不合理、聲學(xué)結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)人員沒有采取相應(yīng)的降噪措施而使降噪沒有得到優(yōu)化。如果通風(fēng)部分的設(shè)計(jì)尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)限值，則暖通空調(diào)的能耗和噪聲會增加，噪聲增大。這種問題引起的噪聲主要是由空調(diào)管串、空氣動力噪聲、部分聲和固體聲傳輸引起的。因此，在設(shè)計(jì)和安裝HVAC系統(tǒng)時，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范設(shè)計(jì)和安裝過程，以確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理、安全和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，并提高聲學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能。

1.2 因運(yùn)行設(shè)備性能、工況不良引起噪聲

在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，如果冷卻塔（滴水系統(tǒng)）、空調(diào)機(jī)組（風(fēng)機(jī)）或水泵、制冷機(jī)組等相關(guān)設(shè)備運(yùn)行性能差、工作條件惡劣，空調(diào)系統(tǒng)的噪聲也會導(dǎo)致噪聲超標(biāo)。

2 暖通空調(diào)噪聲具體分析

一般情況下，暖通空調(diào)的噪聲有三個方面。

2.1暖通空調(diào)制冷機(jī)組噪聲

（1）暖通空調(diào)制冷機(jī)組管道的噪聲主要由皮帶輪軸承噪聲和壓縮機(jī)噪聲疊加混合引起，同時由于管道內(nèi)有暖通空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)組冷媒流動，也會產(chǎn)生脈動噪聲。（2）暖通空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)產(chǎn)生振動及曲軸高速往復(fù)運(yùn)動，甚至制冷機(jī)缸體運(yùn)動等均會引起機(jī)械噪聲。（3）空氣動力性噪聲與其它2種噪聲源相比，其輻射面更廣，會直接向空氣中擴(kuò)散。這部分噪聲主要因暖通空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房的排氣風(fēng)機(jī)與進(jìn)氣風(fēng)機(jī)運(yùn)行不當(dāng)所致，由此會形成排氣噪聲與進(jìn)氣噪聲。

2.2？暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)噪聲

暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時，會由湍流噪聲及旋轉(zhuǎn)噪聲引起空氣動力性噪聲。據(jù)學(xué)者張弛研究表明，暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲強(qiáng)度與風(fēng)機(jī)葉片的幾何尺寸、形狀及數(shù)量，以及葉輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)流量、風(fēng)流速等因素相關(guān)。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵噪聲

暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵噪聲主要由以下3方面因素所致。（1）當(dāng)水泵葉片分別經(jīng)過導(dǎo)向器邊緣及渦殼舌部區(qū)域時，因水泵壓力值的變化，會產(chǎn)生空氣輻射噪聲。（2）因風(fēng)機(jī)風(fēng)速在葉輪入口區(qū)域的圓周方向的流向不一致及流速不均勻，會導(dǎo)致葉輪壓力產(chǎn)生變化，最終引起噪聲。（3）水泵渦輪引起運(yùn)行噪聲。（4）水泵基座振動或殼體激振引起空氣輻射噪聲。

3 降噪策略

3.1 選用性能高的低噪聲設(shè)備

從分析中可以看出，暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源是通風(fēng)設(shè)備。企業(yè)單位在選擇高性能的通風(fēng)設(shè)備是降低噪聲的最經(jīng)濟(jì)、最直接的途徑。在選擇設(shè)備時，應(yīng)結(jié)合功率、風(fēng)扇風(fēng)量和風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)向、葉輪轉(zhuǎn)速、和機(jī)械性能選擇設(shè)備。在運(yùn)行時，應(yīng)盡量使暖通空調(diào)系統(tǒng)在正常工況、額定功率下運(yùn)行，減小功耗，降低噪聲值。具體而言，可按如下公式，對暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)的聲功率級進(jìn)行測算分析：

式中：L：風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m3/h）；Lw：聲功率級；H：風(fēng)機(jī)全壓（Pa）。對于同一臺暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)而言，轉(zhuǎn)速“n”的不同，其聲功率級也存在很大差異，轉(zhuǎn)換計(jì)算公式如下：

Lω2=Lω1+501gn1/n2

3.2？優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝工藝

（1）在設(shè)計(jì)與安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)時，要對風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與送風(fēng)量進(jìn)行精確計(jì)算。但不能預(yù)留過多風(fēng)壓，否則會增加噪聲。（2）盡量設(shè)置消聲彎頭，避免使用小半徑或直角彎頭。（3）為了防止鋼板振動引起的噪聲，要控制風(fēng)光長度，既不能過長，也不能過短。（4）安裝暖通空調(diào)時要設(shè)置減震墊降噪。（5）在安裝調(diào)試過程中，一旦產(chǎn)生噪音應(yīng)將隔音罩加裝于暖通空調(diào)系統(tǒng)的水泵中。

3.3 在聲源處設(shè)置消聲裝置

常見暖通空調(diào)消聲裝置分為以下4種類型。（1）暖通空調(diào)抗性消聲器：此種消聲器不使用吸聲材料，主要由聲抗性元件組成。通過將共振腔或截面突變管段旁接、直接連接于管道中，基于聲阻抗失配原理，可使某些不同頻率的聲波在阻抗突變截面進(jìn)行干涉與反射，以此消聲降噪。其適應(yīng)于低、中頻范圍內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)的消聲降噪。（2）暖通空調(diào)阻抗性復(fù)合消聲器：通過串聯(lián)抗性與阻性消聲器，構(gòu)成暖通空調(diào)阻抗性復(fù)合消聲系統(tǒng)，可基于阻性與抗性消聲器消聲功能，在更為寬泛的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)運(yùn)行的降噪消聲。（3）暖通空調(diào)噴注耗散型消聲器：此種消聲裝置主要通過在暖通空調(diào)系統(tǒng)的聲源處降噪消音，用于對噴注性噪聲進(jìn)行控制。（4）暖通空調(diào)阻性消聲器：與抗性消聲器的消聲降噪原理相對應(yīng)，該種類型的消聲器主要采用吸聲材料對暖通空調(diào)進(jìn)行降噪處理。此裝置可基于吸聲材料不斷吸收沿通道傳播的噪聲源，起到逐漸消音降噪的效果。

4 案例分析

4.1 暖通空調(diào)降噪工程的實(shí)例概述

某暖通空調(diào)系統(tǒng)存在噪聲偏大的問題，通過采用噪聲頻譜分析儀按如下測點(diǎn)位置對暖通空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)口處與各機(jī)組房間發(fā)出的噪聲進(jìn)行測試，獲得表1所示部分機(jī)房回風(fēng)口1m處的相關(guān)噪聲頻測數(shù)據(jù)。

4.2降噪策略在暖通空調(diào)工程案例中的實(shí)際運(yùn)用

數(shù)據(jù)分析表明，此暖通空調(diào)的噪聲較大，主要原因是1層和2層的防雨百葉面積有效系數(shù)較小，使得風(fēng)口風(fēng)速增大，形成氣流噪聲。同時，由于暖通空調(diào)房間面積小，防雨百葉窗結(jié)構(gòu)松散，產(chǎn)生噪聲?？照{(diào)系統(tǒng)內(nèi)部除了缺少高性能吸聲降噪裝置外，空調(diào)機(jī)組的噪聲從空氣返回口傳到室外，增加了整個建筑物的噪聲。在這方面，使用本文的暖通空調(diào)降噪方法，在考慮設(shè)計(jì)方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，采取以下措施來降低噪聲，降低噪音。

（1）將一層礦棉裝飾吸聲板吸聲材料黏貼于空調(diào)機(jī)房的內(nèi)部墻壁。（2）將消聲器加裝于該暖通空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)管處。（3）加固和穩(wěn)定百葉窗的結(jié)構(gòu)，防其出現(xiàn)松動。（4）確保在系統(tǒng)機(jī)組經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行前提下，適當(dāng)減小風(fēng)機(jī)風(fēng)速。（5）適合增大百葉窗面積或開孔系數(shù)。

4.3暖通空調(diào)工程降噪效果

通過以上的降噪處理后，我們再次對機(jī)房內(nèi)、外部分的噪聲進(jìn)行測試。結(jié)果見表2。

表2 降噪后暖通空調(diào)系統(tǒng)頻測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（機(jī)房內(nèi)外部分）

所測結(jié)果表明，隨著頻率不斷增加，其噪聲值在逐漸減小，且改造前、后空調(diào)系統(tǒng)的噪聲值差異明顯，機(jī)組1#、2#、3#、4#、5#回風(fēng)口處分頻測試噪聲值均在50dB以下，取得了顯著的降噪消聲效果。

5 結(jié)語

總之，在市場經(jīng)濟(jì)的背景下，加強(qiáng)暖通空調(diào)的降噪設(shè)計(jì)已經(jīng)成了企業(yè)的一個重要發(fā)展目標(biāo)。使用單位在選用低噪聲設(shè)備、優(yōu)化安裝設(shè)計(jì)方案，并設(shè)置消聲器，最終可使暖通空調(diào)系統(tǒng)外部回風(fēng)口的噪聲值減小至55dB以下，滿足降噪標(biāo)準(zhǔn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

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