空調系統的噪聲控制
來源：中國環保產業雜志 閱讀：8658 更新時間：2011-12-06 10:36摘 要:針對空調系統的噪聲控制問題，對空調系統的聲源控制、設備分布、通風管道的設計、消聲器選型、噪聲控制時如何保證冷卻塔正常工作進行了分析。
關鍵詞:空調系統聲源控制;設備布局;通風散熱;冷卻塔
空調系統使用范圍具有廣泛性和普遍性，其噪聲干擾問題也引起了極大的關注。空調中主要的噪聲源來自通風機、制冷機、水泵、冷卻塔、送排風系統的噪聲等,是由空氣動力噪聲、機械噪聲和電磁噪聲組成的，其中以空氣動力噪聲為主。
1 系統設計控制
（1）從聲源上控制噪聲
從聲源上控制噪聲，能達到事半功倍的效果：應選用加工精度高、裝配質量好的低噪聲產品。主風機使用變頻器，均衡使用時較低的風壓能夠減小噪聲及振動。完善設備維護和保養制度，杜絕由于設備運動狀況不佳而導致噪聲增大。
在保證空調系統的工藝流程合理流向的前提下，動靜分離，合理布置噪聲源設施、功能區域的位置，對于各種有噪聲源的設備機房應當作為重點項目控制，在條件允許的情況下，應當將機房遠離要求安靜的房間。對于管路或其它噪聲源，應避開噪聲敏感點，利用噪聲在空氣中的傳播衰減的特點，減少噪聲控制工程量。
（2）空調系統管道截面積的確定
空調系統管道的風量風壓設計應做到均衡穩定，進出風系統應設相應的進風或排風管道，使之相匹配。管道的有效截面積應根據管道的額定風速及各自承擔的有效風量確定，保持風壓均勻，防止產生氣流再生噪聲。
計算風道時，風速不能太大，風速太大會使風道內風噪聲和振動加大。
（3）進、出風口的設計處理
與風機連接的管道彎頭設置的方向應與風機風頁的旋轉方向順向，防止產生管道渦流，影響風機的風量。風機的進、出口都應采用柔性接頭隔振。風機進、出口處的管道不宜急劇轉彎，管道應杜絕直角彎頭。合理分配空調分系統，分系統風量不要過大，作用半徑不能太長，以減少通風系統長距離輸送導致壓降，既減少了風壓損失，也避免了產生氣流再生噪聲。
風口的選型要根據流量及噪聲要求確定，防止產生氣流再生噪聲。如降噪要求較高，不應在風口設置風機盤管空調器送風，可通過風壓箱管道送風。為降低室與室之間通過風管傳播的干擾噪聲，也為了減少管道傳到室內的噪聲，應設置風口消聲器。對于截面積較大的方型風管，應增加管壁厚度或在管壁上設置楞筋或在管內增設支撐，增加管壁的剛性，以避免產生風管激振力噪聲。風管外的保溫措施也可起到阻尼和隔聲作用。
2 設備的減振阻尼隔聲處理
空調設備的基礎按規范設置減振裝置。對于設備外殼因激振力產生的結構噪聲使用內耗大的高分子阻尼材料涂覆。使用隔振和阻尼技術能有效減少由激振力作用引起的結構噪聲，振動的固體傳播頻率低、傳播遠、衰減慢、影響范圍廣。應重視對空調主機、冷卻塔基礎進行隔振阻尼處理，防止設備振動的固體傳播通過基座進入建筑的結構。
防止管道噪聲與建筑結構產生共振，排風管應盡量使用獨立支架，若獨立支架要與圍護結構支承、連結，則應采取隔振套管、彈簧吊架或在管道與支承連接處加橡皮襯墊或彈簧等元件。
設備機房的噪聲源眾多混響嚴重，要保證設備機房圍護結構的隔聲量，可在其內墻面設置吸聲結構，降低機房內的聲壓級。將門做成隔聲門或聲閘，設置隔聲觀察采光窗。重視機房的孔洞、縫隙、穿管等對圍護結構隔聲性能的影響。
3 系統的消聲器設計
根據設備的噪聲現狀和具體通風房間所允許的標準，進行結構及參數的優化設計，算出各頻率所應消除的噪聲量。消聲器的選型應根據其消聲特性、阻力損失、體積特征、制造成本、適用場合等方面進行考量。應根據相關數據計算消聲器的阻力損失和氣流再生噪聲。
由于空調系統管道長、彎折多，對中高頻噪聲大多具有較好的自然衰減，針對空調管道系統噪聲控制的特點，應盡量選用能有效降低低頻頻帶的消聲器。
應根據管道分布及現場空間條件，盡量使用有效截面積較大的消聲箱，有利于降低低頻噪聲及風阻。以避免為克服這部分附加阻力損失而加大空調機組壓力，使機組的噪聲源大幅增加。消聲器與風機之間應有圍護結構阻隔，防止風機的噪聲透過管壁，進入風管內導致消聲器失效。
機房的朝向宜使空調機組及附屬設備有良好的自然通風條件，特別是應考慮避開夏天日照的角度。機房的圍護結構要有足夠的空間，以保證機房的基本通風散熱條件。在此基礎上還應設置機房的通風降溫系統及相應的進出風消聲器，以保證機房設備的正常工作。
4 冷卻塔的噪聲控制
冷卻塔的噪聲源主要為風機噪聲（屬低頻）和落水噪聲（屬中高頻）兩部分。冷卻塔的噪聲是空調系統對外界產生影響的主要噪聲源，同時，冷卻塔風機出口的空氣濕度大，對采用吸聲材料的防水性能有相當的要求。
使用落水阻尼，在冷卻塔落水撞擊水面之前，使落水先在降噪裝置上經無聲擦貼、粘滯減速、挑流分離、疏散灑落等消能形式的過渡，取得削減落水沖擊噪聲的治理效果。
冷卻塔風機噪聲治理的難點在于寬頻帶、高量值的消聲要求與冷卻塔自身通風散熱性能之間的尖銳矛盾。冷卻塔軸流風機風壓低風量大，當冷卻塔出風口消聲裝置壓降較大時，會增加冷卻風扇的阻力，導致風量減少，水溫上升，以致對原系統熱工性能產生影響。應根據《機械通風
冷卻塔工藝設計規范》（GB/T50392-2006）設計進風通道的有效截面積，軸流風機的出口消聲器的消聲片的形狀及布置應進行空氣動力性計算，盡量減少額外的壓損。
使用聲屏障及進、出風消聲器是增加消聲量的基本方法。聲屏障的結構、造型應根據現場工況條件具體設計：對噪聲敏感點方向在聲源與受聲點之間設置隔聲屏，用以隔斷并吸收聲源到達受聲點的直達聲波，使部分聲波受阻反射，部分聲波經吸收衰減后通過屏體透射（極小）和屏頂繞射等附加衰減形式到達受聲點，從而達到降噪的目的。隔聲屏對冷卻塔出風口的壓降較小，但是對下部進風口的有效面積應予保證，并防止出風口的熱氣重新進入進風口。在設計中必須以不妨礙軸流風機的風壓、風量損失為出發點，應盡可能擴大消聲器的有效面積，減少流阻。
空調系統的設備型號眾多，使用條件及環境各不同，故噪聲治理工程都是個案。應對使用現場工況條件進行認真勘察，根據空調系統工程方案及使用的設備、材料進行各運行參數及噪聲控制量的計算，由此確定噪聲治理方案設計及實施工藝。
參考文獻：
[1] 項端祈.空調系統消聲與隔振設計[M].北京：機械工業出版社，2005，1.
[2] 王漢青.通風工程[M].北京：機械工業出版社，2007，3.
[3] 邵斌.噪聲控制工程設計經驗交流[Z].清華大學建筑物理實驗室.2008，10.
