




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、中央空调系统噪声分析及控制研究 甄万顺( 浙江工业大学 生物与环境工程学院, 浙江 杭州)摘要:随着经济的发展,中央空调系统的使用也越来越普遍,但中央空调给人们带来方便的同时,也给人们带来了噪声,给人们的生活和工作造成影响。本文就是针对这一情况,提出对中央空调噪声的分析以及如何控制其运行噪声。关键词:空调系统;噪声分析;噪声控制; 消声Analysis and control of noise in central air conditioning system Zhen Wanshun(College of Biological & Environmental Engineering,Zhe
2、jiang University of Technology, Hangzhou, China)Abstract: With the development of economy, the use of central air conditioning system is become more and more popular,the central air conditioning bring convenience to people,but it also make a loud noise at the same time, affect peoples life and work.
3、 This article is in view of this situation, put forward the analysis of central air conditioning noise and how to control its running noise.Key words: air conditioning system; analysis; noise control; noise control随着物质生活水平的提高, 写字楼、商场和宾馆等楼堂馆所都配备了集中式空气调节系统。但由于机房设置和空调房间排风口布局不合理, 风机选型及其安装和系统管路设计存在缺陷, 管路
4、气流速度调节不均衡等原因, 造成设备的不良运行, 带来管路串声、固体传声、局部透声、空气动力性噪声超标等问题1。接下来本文将对此类噪声源的组成与控制进行分析。1 中央空调系统噪声源分析 空调系统噪声源包括空调箱的风机噪声、送回风管道的气流噪声、末端风口噪声、制冷机组及其辅助设备( 包括水泵、水处理设备等) 的噪声与振动、冷却塔噪声与振动等等。空调噪声的传播方式包括空气传声与固体传声。空气声传播包括风管的噪声传播与末端噪声直接辐射等, 固体声传播主要包括制冷机组、冷却塔、管道等设备振动的传播。空调噪声控制涉及消声、隔声、吸声以及隔振等内容,主要空调设备噪声控制常用措施如表1所示2。 表一 中央空
5、调主要设备噪声影响及常用降噪措施空调设备噪声传播及影响常用降噪措施风机通过风管传入室内或影响室外及邻室机房内隔声、吸声、机组隔振、管道软接头、弹性吊钩、管道设置消声器等冷却塔噪声影响室外, 振动影响到邻近建筑进出风口消声、塔内降低淋水噪声、设隔声屏障、基础隔障冷冻机组、水泵噪声影响机房、振动传播到建筑内机房隔声、吸声、机组隔振、管道减振及弹性吊钩等2 中央空调系统噪声的控制方法 2.1 空调系统消声 为了控制风机等空调设备的噪声通过通风管道传入到空调服务区以及风道内气流噪声, 通常需要在通风管道内安装消声器来降低噪声声压级。消声器是一种既可以使气流顺利通过又能有效地降低噪声的设备, 或者说,
6、消声器是一种具有吸声内衬或特殊结构形式能有效降低噪声的气流管道。在噪声控制技术中, 消声器是应用最多最广泛的降噪设备。在空调系统中, 消声器被应用于空调机房、锅炉房、冷冻机房等设备机房进出风口的消声, 空调系统送回风管道的消声, 以及冷却塔进出风口的消声等。而在实际工程中发现, 消声器消声性能会因风速的增大而显著下降, 有时候甚至出现消声量为负值的现象, 主要的原因是气流的再生噪声。在管道内, 气流噪声的机制主要有两点: 一是气流激发管壁等构建所产生的振动, 这种固体噪声以中低频为主, 一般服从流速四次方规律。另一种是气流涡流脱离附面层时直接发声, 这种由于气流湍流产生的噪声本质上是一种偶极子
7、辐射, 呈中高频特征, 大致按流速的六次方规律变化。这两种噪声同时存在, 流速低时以前者为主, 流速提高时逐渐以后者为主3。2.2 空调设备隔振衰减振动的方法是消除振动源和接收者之间的刚性连接。控制空调系统设备的噪声,必须控制由空调机组、制冷设备振动传播的固体声,同时减低由通风管道传播的风机噪声和透过围护结构的设备噪声。只有这样,才能使空调用房达到预定的允许噪声控制标准。设备隔振可以通过两种途径来控制:一是降低振动传递效率,二是降低振动源的振动,在振源处控制振动是最有效的办法,但这种方法往往在现实工程中无法实现,因为它需要对振源设备进行重新设计或者改造。在振动传播途径上控制振动,常用的办法包括
8、:增加振动传播途径的阻尼(如增加隔振软管等),增加弹簧隔振器或者橡胶垫。目前常用的隔振软管有各种橡胶软连接和不锈钢波纹软管。橡胶软管具有很好的隔振降噪效果,缺点是其使用受到介质温度、压力的限制,同时耐腐蚀性较差。不锈钢波纹管由于能耐高温、高压和腐蚀性介质,经久耐用和具有良好的隔振效果,因此应用较广。但它造价较高,在空调管道隔振控制中,对于低温、低压的水管可以采用各种橡胶软管,而对冷冻机、空压机和高压水泵则需选用不锈钢波纹管4。2.3 隔声墙隔声(1) 采用单层匀质实墙。单层匀质实墙的隔声性能与入射声波的频率有关, 其频率特性取决于墙本身的单位面积质量、刚度、材料的内阻尼以及墙的边界条件等因素。
9、在主要声频范围内,单层匀质实墙隔声性能主要受质量控制,符合质量定律,即墙的单位面积质量越大, 隔声效果越好,单位面积质量每增加1倍,隔声量增加6dB2。由此可见,要提高墙体隔声量, 应尽量用厚重的墙体。(2) 采用组合墙。通过增加墙体的厚度,可以增大其隔声量。但单纯依靠增加墙体厚度来提高隔声量, 显然是不经济的;增加墙体厚度增加了结构的重量, 也限制了它的使用范围。多层组合隔墙利用声波穿透不同介质时的反射和衰减吸收来增加隔声量,这种方法可以有效地提高隔声量,并且墙体可以做得很轻组合墙可以通过中间留空气层提高隔声量。空气间层可以看作是连接墙板的弹簧,声波入射到第一层墙板时,使墙板发生振动,此振动
10、通过空气层传至第二层墙板。由于空气间层的弹性变形具有减振作用,因此传递到第二层墙体的振动大为减少,从而提高墙体总的隔声量。双层墙的隔声量可以用单位质量等于双层墙单位质量之和的单层墙的隔声量再加上一个空气间层的附加隔声量来估算。空气间层的附加隔声量与空气间层的厚度有关,如果在空气间层内放置吸声材料一,但不填满空气间层,可以进一步提高隔声量。通过这些措施, 可以很容易使得轻质墙的隔声量达到重墙的水平,具有很好的隔声效果。双面双层12mm纸面石膏板、轻钢龙骨、内填玻璃面的轻型墙隔声量可与24cm 砖墙相当,而重量仅为砖墙的1/ l003。轻质组合墙综合隔声量虽然可以达到重型实墙的水平, 但低频的隔声
11、量一般比重墙低。因此在以低频噪声隔绝为主的空间, 如承重结构允许, 应尽可能使用重墙。2.4 吸声降噪空调系统噪声通过空调末端或建筑结构传播到空调使用房间内,一部分声能直接传播到入耳,称为直达声,大部分的声能通过室内的各个界面多次反射后传播到达人耳。称为混响声。人耳听到的声音为直达声与混响声的疊加,如果在室内天花、墙壁或地板等界面布置吸声材料或吸声构造,吸收掉部分反射声能,可使得混响声减弱,这就是吸声降噪的原理。目前,国内外采用“吸声降噪”的方法进行噪声控制已经非常普遍,一般降噪量可达6-10dB4,需要注意的是,吸声降噪只能降低混响声,不能降低直达声,不能把房间内的噪声都吸掉。如果原来房间吸
12、声很少,采用吸声降噪效果明显;如果原来房间已有一定的吸声,则增加同样的吸声量,得到的降噪量就较小,因此,要想只依靠吸声措施降低噪声级10dB 以上,通常是不可能的。2.5 空调噪声控制与建筑防噪规划建筑设计、空调系统设计与噪声控制如何互相配合相互协作,是一个很值得研究和注意的问题。如果在建筑设计阶段就把空调设计与噪声控制考虑到位,往往能获得事半功倍、相得益彰的效果;反之,如果在建筑设计的时候如果考虑欠缺而使得空调系统难以设计和布置, 造成不利于噪声控制的局面, 再进行弥补往往事倍功半。同样,空调设计也应该结合建筑的实际情况和噪声控制要求进行,尽可能选取低噪声的方案,或者选取能较方便进行噪声控制
13、的方案。建筑设计、空调设计与噪声控制的协作主要涉及建筑内的防噪规划、建筑空间的分配和建筑构造等内容。具体来说分为以下三点:(1)从控制噪声的角度看, 空调设备的机房应远离空调用房和对噪声控制要求高的房间, 这样可以增大噪声的自然衰减, 减少空调噪声对空调房间的影响。为降低风管的气流噪声,建筑设计方应尽可能预留足够多空间给空调系统, 包括竖井和吊顶空间。(2)在空调用房的布局上, 对噪声控制要求高的房间, 应集中布置在建筑内区, 用对噪声控制要求低的辅助用房或办公用房作为隔声屏障, 以隔绝外界噪声的干扰。(3)在建筑构造上, 对于产生噪声的房间和需要安静的房间, 它们的围护结构需要具有足够的隔声
14、量, 一般要做成厚重密实的结构。如果在建筑设计阶段没有处理好, 则在噪声控制时可能需要花费很高的代价才能弥补3。2.6 中央空调系统噪声控制设计程序进行空调系统噪声控制设计时, 应首先对该工作的内容、专业关系和设计程序有明确的了解,使得各专业在方案设计阶段就应考虑到消声与隔振要求。这样也有利于分工协作,顺利推进工作,提高工作效率。空调系统噪声控制主要包括消声与隔振两方面:消声设计是针对风机的噪声控制,隔振设计则包括所与空调、制冷设备的噪声控制。但无论是消声还是隔振,目的都是为了使空调用房达到所确定的允许噪声标准。一般的消声与隔振设计程序如图1 所示。 图1 空调系统噪声控制设计程序图 2.7
15、合理的施工方法降低噪声为使风机盘管的送风噪声得到较好的控制,要增大出风口面积,降低风速。冷冻水管主管支架安装:为使噪音及振动得到有效消除,应在刚性支架上加弹簧减振器,对管径较大且有轻微振动的冷冻水主管道常采用这种方法,为的是使噪音在楼板与刚性支架之间的弹簧减振器得到有效控制。风管安装:风管制作安装要严格执行国家规范进行施工,空调和新风消声器与静压箱一样,内贴优质吸音材料,外部采用优质保温材料保温,风管弯头部位设置消声弯头,风管适当部位设置消声器,风管制作安装要严格执行国家规范进行施工,新风进口采用消声百叶,在风机进出口安装阻抗消声器。对于截面积较大风管,风管吊架尽可能采用橡胶减振垫,确保风管不
16、产生振动噪声,如果风管安装强度及整体刚度不够,就会产生摩擦及振动噪声。水管安装:水管安装要严格执行国家规范,吊架不能固定在楼板上,应尽量固定在梁上,冷冻水主干管及冷却水管吊架要采用弹簧减振吊架,水管穿过楼板或过墙必须采用套管,且要用不燃材料填封。设备安装:新风、空调机采用阻尼弹簧减振器安装,风机盘管采用弹簧吊钩,风机盘管与水管连接采用软管,风机与风管连接采用软连接,新风机与水管连接采用软接头。在空调机房内进行吸音处理,以防止设备噪声的外传,比如空调机房内采用隔声材料做成围护结构,为了增强吸声效果,也可以采用凹凸形立体吸声板,做机房的墙面或吊顶板,在机房内贴吸声材料,机房也尽量减少门窗,以尽量减
17、少设备噪声的外传,使用的门窗也应采用吸声窗或吸声百叶窗4。3 结语中央空调噪声治理是一个系统工程, 不仅与机组本身质量有关,还包括机组选型,机组安装,风管水管设计等诸多工程问题5,中央空调系统噪声控制涉及暖通空调、声学、建筑、结构等专业, 需要融合各个专业的知识进行综合考虑和设计,各专业密切配合才能进行有效合理的控制6。因此, 要做好中央空调噪声控制,从建筑设计的开始阶段就要考虑如何进行噪声控制, 综合考虑声环境与室内微气候环境、室内空气品质等因素进行整体设计。在施工阶段重视空调安装的各种细节,是完全能够减少噪声的产生。参考文献:1 张弛. 中央空调系统噪声测评与控制对策J. 环境污染治理技术与设备,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025【合同范本】歌手经纪合同范本(与经纪人签订)
- 2025正式版担保借款合同书
- 2025合同(协议)履行与监管办法
- 2025临时安保人员合同范本
- 2025港口设备租赁合同
- 2025购买办公软件设备合同
- 店面转让合同范本4篇店面装修合同范本
- 催收公司账户管理制度
- 公寓员工生活管理制度
- 劳动基地活动管理制度
- 国家开放大学-传感器与测试技术实验报告(实验成绩)
- 天津开放大学《集装箱班轮运输业务与法律》终结性考试复习题库(附答案)
- 部编版小学语文六年级下册毕业升学模拟测试卷3份 (含答案) (二十一)
- 码头水手作业安全操作规程
- 2023企业法律顾问协议范本
- 反应釜课程设计
- 环境试验项目表
- 标识标牌制作服务方案(投标方案)
- 工程变更矩阵图
- 水闸施工规范SL 27-2014
- 混凝土及砌体结构房屋设计-湖南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
评论
0/150
提交评论