胡俊偉

（上海建工一建集團有限公司，上海 200083）

高層建筑中的中央空調系統均需布設專門的機房，空調機房的設置產生噪聲，對上下周邊區(qū)域產生影響，核心是設備產生振動和噪聲?？照{機房是空調系統的核心構成，其不僅是氣體輸送主要介質，而且可有效處理空氣熱濕處理，空調機房通常布置在建筑內部，與之臨近的室內受噪聲影響較大，所以需立足實際，提高空調機房消聲降噪設計的要求。為進一步降低住宅中央空調機房實際運行中產生噪聲，掌握其噪聲核心來源，采取行之有效防治措施。

1 中央空調系統噪聲主要來源

中央空調系統噪聲來源包含三部分：①運轉設備噪聲。通常住宅中布設集中、班級中式空調系統較多，由于其自身特征及使用功能不盡相同，最終呈現的噪聲強度和頻率存在較大的差異性。一般常見設備噪聲源包含制冷機組、風機、水泵以及冷卻塔等。首先，制冷機組噪聲主要是壓縮機運行產生，核心噪聲來源是高頻噪聲。其次，風機噪聲，其是多個噪聲形成主體相互間作用形成的固耦噪聲總嚴重的空氣動力噪聲。風機實際運行過程中，會形成一定的噪聲，核心原因是其內部零件相互摩擦，難以保持均衡性。最后，水泵噪聲，水泵形成噪聲，與電機自身功率及實際轉速密切相關，按照其噪聲來源，將水泵可劃分為三種類型。最后，冷卻塔噪聲，冷卻塔是核心噪聲來源，其包含多個核心主體噪聲源頭，如風機運行、傳動部件等形成噪聲，水落噪聲形成的強度與多個因素相關，如冷卻塔形狀、尺寸等；②管道及管件噪聲。通風管道與空調水管道構成其空調管道，其噪聲本質源于渦流噪聲，空氣處于通風管道內部流動，遇見部分障礙物時，會一定程度形成氣流，持續(xù)性產生氣流對壓強造成一定的影響，所以產生噪聲；③空調系統設計缺乏一定的合理性，如未布設相應的吸音板，均會產生較大的噪聲[1]，如圖1 所示。

2 住宅中央空調機房消聲降噪措施

2.1 空調系統消聲

為降低控制風機等設備形成的噪聲，歷經通風管道內部到達服務區(qū)內氣流噪聲，一般建議在通風管道內部增設相應的消聲器，以此降低噪聲強度，消聲器不會影響氣流流通的順暢性，而且對降低噪聲具有良好成效，其應用于空調系統中，多見于機房、冷凍房出風口，時效降低噪聲目標，見圖2 所示。具體項目實踐中，消聲器消聲成效可能與風速增加密切相關，部分狀況下消聲量呈現為負值，與氣流形成再生噪聲密切相關。

圖1 主要噪聲源

圖2 空調機組消聲處理

2.2 空調系統隔振

為從噪聲源頭控制空調設備產生一系列噪聲，不僅需減少風機形成噪聲，而且需采取相應措施防治空調、制冷等產生的固體聲，可滿足空調相關噪聲控制要求。空調、制冷設備形成的噪聲持續(xù)性穿越建筑，最終道達與接近機房房間內，通過相應措施降低其實際振動幅度，消除振動源頭與接收間銜接，通?？蛇x用兩種方式實現：①從源頭本質降低其振動幅度；②減少其振動頻次。從振動發(fā)出源頭是控制振源最佳選擇，若選用此種方式效果最佳，但需對設備進行改造，可行性概率較低，大面積推廣及應用難度較大。從振動傳播路徑為突破口，通常使用頻次較高的方式是：①增設相應的彈性減振元件，核心目的在于降低振動速率，如橡膠墊；②增加振動傳播途徑阻尼，以此吸收振動形成的能量。彈性減振元件可布設于任何一個部位，建議布設于振源處，獲取成效最佳[2]，如圖3 所示。

圖3 空調機組隔振處理

現階段，應用成效較佳的是材料是軟管，如橡膠、不銹鋼波軟管等，前者隔開振動降低噪聲效果較佳，缺點是易在溫度、壓力等因素下出現變化，以及自身抗腐蝕性不佳；后者具有較強的耐高溫、高壓性，擁有良好的隔振成效，被廣泛應用于隔振中。將軟管增設至設備及管道內部，可通過管道傳播振動，但管道內部介質所形成振動，最終傳輸至建筑結構內部，所以應采取相應的隔離措施，通常選用方式是彈性吊件，如圖4 所示。

圖4 設備連接隔振處理

2.3 吸聲降噪

空調系統產生的噪聲，一般通過空調末端傳播至空調使用房間內，其傳播聲音包含兩大部分，其中大部分通過室內多個界面反射之后穿入人耳，將其稱之為混響聲，還有極小部分直接傳輸至人耳，視為直達聲。人耳聽到的聲音通常是兩者噪聲混合，若在舍內天花板、墻壁等界面布設相應的材料，將布設反射聲能吸收，以此達到降噪成效。目前，國內外通過吸聲降噪方式較為普遍，通常降噪量高達6～10dm，需特別注意的是，此種降低噪聲方式僅對混響聲成效較佳。若原有室內吸聲較少，選用此種方式成效顯著[3]。

2.4 隔聲墻隔聲

一方面，單層勻質實墻。針對單層內部均勻實體墻而言，發(fā)生振動頻次與多個因素密切相關，如墻體實際面積、剛度等，振動噪聲形成的頻次處于承受范圍內，具有良好的降噪成效。墻體實際面積與隔聲成效成線性關系。按照上述多個因素分析，若想獲取良好的降噪成效，需適當選擇厚度較大的墻體。一方面，組合墻。組合墻主要原理是持續(xù)性將墻壁厚度增加，具有良好的降噪成效。若僅選用單一前墻體增加其厚度，缺乏一定的經濟性，墻體厚度增加導致實際重量增加，造成其使用范疇受限。多層組合墻通過聲波穿過不同介質，反射和衰減吸收增加隔聲量。組合墻可通過中間存留空氣層，以此提升隔聲量，將空氣間層可視為連接墻板介質，聲波傳輸到達第一層墻板會發(fā)生振動，振動通過空氣層傳輸至第二層時，由于空氣間層具有一定減振成效，可降低第二層傳輸的實際振動噪聲，雙層墻隔聲量與空氣夾層附件隔聲量成正相關，其與實際厚度成正相關，若將吸聲材料放置于空氣間層，但存在一定的間隙，可實現隔聲降噪目標。

2.5 空調噪聲控制與建筑防噪規(guī)劃

建筑與空調協同設計，是獲取良好降噪成效密切相關，是目前建筑關注的焦點，若在建筑設計階段，便將空調噪聲控制系統性考量，可獲取良好的成效；反之，則會導致空調噪聲控制難度較大。建筑整體構造及空調系統設計，通過內部空間合理配置等，實現降噪車目標。出于持續(xù)性降噪層面，為給人們提供舒適的居住環(huán)境，不宜將空調設備運行機房放置與空調用房較近區(qū)域內，以及對噪聲要求較高室內，可一定程度降低噪聲。為減少風管內氣體流動形成的噪聲，管道設計過程中需預先存留一定空調系統安設區(qū)域。立足建筑整體規(guī)劃層面，針對噪聲控制要求較高室內，需應集中布設于建筑內區(qū)，將噪聲控制要求較低房間作為隔聲屏障，實現與外界噪聲隔開目標。建筑整體構造上，應適當將圍護結構做成厚度密實結構[4]。

3 項目實踐

3.1 項目概況

某住宅總建筑面積是133006m2，其中地下建筑面積和地上建筑面積分別為32506m2、94559m2，地下室1 層為車庫，地上分10 幢15～25 層住宅。該項目綜合機電科技系統主要包含同層排水系統、毛細管網空調系統、地板新風系統、地緣熱泵、智能家居等。該項目于2016 年10 月30 日竣工驗收一次性通過，于2017年5 月底基本完成交付，其中空調系統通過2017—2018 年供冷及供暖季運行過程中調整，現階段系統運行處于正常狀況，未發(fā)現大面積供冷、供暖不足現象，客戶的核心投訴問題是戶內噪聲嚴重。

3.2 噪聲控制措施

該項目中央空調噪聲核心來源是設備運轉，不僅包含冷源主機、水泵，而且涉及風機、新風機以及冷卻塔等，根據實際調研表明頂層及首層受機房影響，戶內局部存在一定的低頻噪聲；地層受地庫對應集水坑排污泵啟動影響，導致戶內存在一定的噪聲；板換機房內部設備振動通過管道支架傳聲。

針對設備運行形成的噪聲，核心應對措施是浮動地臺、減震器以及吸音板布設，管道系統中應布設相應的隔墻、樓板支架隔離等。板換機房管道選用落地支架，并利用隔振橡膠管托，在設備管道出口布設相應的雙球軟接，出機房封堵采用柔性材料。通過對其進行一系列改造，最終有效降低噪聲，獲取良好的消聲降噪成效。

4 結語

中央空調系統消聲降噪涉及多個專業(yè)學科，要求各專業(yè)做好協調配合，現有住宅建筑設計人員，實際設計過程中，僅將核心放置于溫度、濕度以及氣流組織等方面，忽視噪聲危害，導致其噪聲超限，影響人們正常生活。因此，做好中央空調噪聲控制，需建筑設計人員對其進行綜合性考量，以及后續(xù)建設過程中采取相應措施，將其控制在合理范圍內。