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摘要:空调系统给人们的生活、工作、休闲等活动带来舒适的同时,也带来了不容忽视的声环境污染问题。并且,随着人们对健康、环境等问题的意识不断提高,空调系统产生的噪声问题将会越来越受到人们的重视。
关键词:空调系统;噪声;消声
一、前言
在空调房间中进行工作的多为脑力劳动或复合型劳动。工作人员通常要求一个相对比较安静的環境,以便于集中精力,减轻脑疲劳,提高工作效率。而噪声的刺激会使人心情烦躁,注意力分散,容易疲劳,反应迟钝,因而会降低工作效率。更为严重的是,强噪声作用于人的中枢神经系统,使大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调,导致条件反射异常、脑血管受到损害、神经细胞边缘出现染色体的溶解。因此如何合理地有效地控制空调、制冷设备的噪声与振动,是建立人工气候和良好声环境的重要方面。
二、空调系统存在的噪声源
1、通风机噪声
风机是空调系统中不可缺少的设备之一,同时也是空调系统主要的噪声源。风机噪声包括两部分:空气动力噪声和机械噪声。空气动力噪声又包括涡流噪声和旋转噪声。涡流噪声是叶片在空气中旋转,沿着叶片厚度方向形成压力梯度变化,引起涡流和气流紊乱,而产生宽频带噪声;旋转噪声是旋转叶片经过某点时,对空气产生周期性压力变化,引起空气压力和速度的脉动变化,而向周围气体辐射噪声。通风机的机械噪声有旋转轴及轴上零件不平衡产生的噪声,也有轴承产生的噪声。
2、冷却塔噪声
为了节约用水,在空调、制冷系统中广泛采用循环水系统。在该系统中,冷却塔的作用在于将热水冷却以供再次循环使用。冷却塔的广泛应用,给城市带来了星罗棋布的噪声源。如不加以控制,必然恶化声环境,妨害人们正常的工作和生活,甚至危及人体的健康。因此,控制冷却塔的噪声已成为空调、制冷系统中必须加以重视的问题。冷却塔通常设置在建筑物的平屋顶上,周围又无阻挡。因此,冷却塔对城市区域噪声的污染相当严重。冷却塔的噪声源不外乎有如下几方面:(1)风机噪声。除了小型的冷却塔和动力站采用自然通风塔外,多数冷却塔均是采用风机来带动塔内的空气,形成气流,并通过热交换的作用而起到冷却的效果。因此,风机的噪声就成为冷却塔噪声的主导成分。(2)水落噪声。冷却塔的水落噪声通常是冷却塔噪声中次于风机噪声的成分。根据冷却塔的形成、尺寸,有时比风机的噪声还要大,一般是随着塔高、水量和塔内填料的间距而定。(3)其它噪声。通常包括减速机噪声(主要是齿轮啮合所发出的噪声)、电动机噪声、冷却塔配管及阀体噪声和冷却水泵的噪声。
3、制冷机、水泵噪声
制冷机和水泵通常配置在制冷机房内。制冷机组和水泵工作时,运转部件的质量不平衡,在运动时产生惯性力,这是产生振动的主要原因。振动能量必定传到支撑结构上,这些能量会沿着支撑结构侧向传递到各楼层,然后再释放成为结构噪声。另外,还有制冷机和水泵机壳振动向周围辐射的噪声。
4、风机盘管噪声
盘管系统由新风和风机盘管两部分构成。新风是给室内补充新鲜空气,多数采用集中或半集中系统,通过管道向各空调用房供给新风。唯独风机盘管本身,它作为室内调节室温的循环系统,直接配置在空调房间内,并且它不像全空气系统,从空气处理机组传出的噪声至空调房间的受声点有较长的距离,可以经过一定程度的自然衰减。因此,风机盘管对室内噪声干扰的程度完全取决于其本身的噪声状况和风机盘管的配置方式。
三、噪声控制措施分析
1、消声分析
消声包括空调系统的消声设计和毗邻房间之间的串音处理,以及控制气流噪声:(1)空调系统的消声设计首先要测定或计算风机的声功率级,然后计算管道系统声功率级的自然衰减量,两者的差值即为空调用房出风口的声功率级;(2)串音处理通过同一管道,将风口引向毗邻房间,该管道即成为传播声音的通道,使房间相互间的隔声量降低。解决的措施是:增加相互毗邻出风口之间的距离并追加消声结构,对隔声要求较高的房间,可设计独立的管道系统。(3)控制气流噪声气流在管道和消声器内激发的振动,产生附加噪声,它使系统的自然声衰减降低,使消声器不能充分发挥其消声性能。根据空调用房允许噪声标准的要求,在空调系统方案设计时,就应确定气流的速度和相应的风口形式。
2、隔声分析
用构件将噪声源与接收者分开,隔离空气对声的传播,从而降低噪声污染程度,是噪声控制的一项基本措施,应用范围也较广。适当的隔声措施,能降低噪声级20~50dB。这些设施包括采用隔声的墙、楼板、门、窗等构件、隔声罩、隔声屏障等。
3、吸声分析
在室内,人听到的不仅仅是由声源发出的直达声,还会听到大量经各个界面多次反射形成的混响声。在直达声和混响声的共同作用下,当离开声源的距离大于混响半径时,接受点上的声压级要比自由声场中同一距离处高出10~20dB(A),当然,一般不会达到这么高的吸声效果。吸声降噪的效果一般为3~6dB(A),较好的为7~10dB(A)。利用这种吸声原理降低噪声的方法称为“吸声降噪”[32]。
4、隔振分析
空调、制冷设备的隔振设计包括设备的基础隔振和管道隔振两部分。(1)设备基础隔振基础隔振是将设备配置在弹性基座上实现的。它首先要根据空调用房要求的噪声减低量求出绝对传递比(或称传递系数),由求得的绝对传递比和设备的扰动频率可求得隔振装置所必须的自振频率,再由要求的自振频率选用隔振装置,最后绘制基础隔振施工图。(2)管道隔振当设备基础作隔振处理后,管道必须做相应的隔振处理。管道隔振是通过在设备和管道间的软连接(即软接管)实现的。通风机与风管的软连接通常采用帆布接口,而水泵、冷动机和空压机的软接管则需根据管内介质的类别、压力、流速和温度分别进行选择,然后确定其合理长度和有效的配置方式。
参考文献:
1、赵荣义,范存养,薛殿华等.空气调节.中国建筑工业出版社,2005
2、周勃,陈长征,王长龙等.冷却塔的噪声控制研究.暖通空调,2007,37(3)
3、杨士勤.冷却塔的噪声治理研究与实践.暖通空调,2006,36(11)
4、胡春莲.用隔声屏治理风冷式热泵机组噪声的探讨.化工设计通讯,2005(6)
关键词:空调系统;噪声;消声
一、前言
在空调房间中进行工作的多为脑力劳动或复合型劳动。工作人员通常要求一个相对比较安静的環境,以便于集中精力,减轻脑疲劳,提高工作效率。而噪声的刺激会使人心情烦躁,注意力分散,容易疲劳,反应迟钝,因而会降低工作效率。更为严重的是,强噪声作用于人的中枢神经系统,使大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调,导致条件反射异常、脑血管受到损害、神经细胞边缘出现染色体的溶解。因此如何合理地有效地控制空调、制冷设备的噪声与振动,是建立人工气候和良好声环境的重要方面。
二、空调系统存在的噪声源
1、通风机噪声
风机是空调系统中不可缺少的设备之一,同时也是空调系统主要的噪声源。风机噪声包括两部分:空气动力噪声和机械噪声。空气动力噪声又包括涡流噪声和旋转噪声。涡流噪声是叶片在空气中旋转,沿着叶片厚度方向形成压力梯度变化,引起涡流和气流紊乱,而产生宽频带噪声;旋转噪声是旋转叶片经过某点时,对空气产生周期性压力变化,引起空气压力和速度的脉动变化,而向周围气体辐射噪声。通风机的机械噪声有旋转轴及轴上零件不平衡产生的噪声,也有轴承产生的噪声。
2、冷却塔噪声
为了节约用水,在空调、制冷系统中广泛采用循环水系统。在该系统中,冷却塔的作用在于将热水冷却以供再次循环使用。冷却塔的广泛应用,给城市带来了星罗棋布的噪声源。如不加以控制,必然恶化声环境,妨害人们正常的工作和生活,甚至危及人体的健康。因此,控制冷却塔的噪声已成为空调、制冷系统中必须加以重视的问题。冷却塔通常设置在建筑物的平屋顶上,周围又无阻挡。因此,冷却塔对城市区域噪声的污染相当严重。冷却塔的噪声源不外乎有如下几方面:(1)风机噪声。除了小型的冷却塔和动力站采用自然通风塔外,多数冷却塔均是采用风机来带动塔内的空气,形成气流,并通过热交换的作用而起到冷却的效果。因此,风机的噪声就成为冷却塔噪声的主导成分。(2)水落噪声。冷却塔的水落噪声通常是冷却塔噪声中次于风机噪声的成分。根据冷却塔的形成、尺寸,有时比风机的噪声还要大,一般是随着塔高、水量和塔内填料的间距而定。(3)其它噪声。通常包括减速机噪声(主要是齿轮啮合所发出的噪声)、电动机噪声、冷却塔配管及阀体噪声和冷却水泵的噪声。
3、制冷机、水泵噪声
制冷机和水泵通常配置在制冷机房内。制冷机组和水泵工作时,运转部件的质量不平衡,在运动时产生惯性力,这是产生振动的主要原因。振动能量必定传到支撑结构上,这些能量会沿着支撑结构侧向传递到各楼层,然后再释放成为结构噪声。另外,还有制冷机和水泵机壳振动向周围辐射的噪声。
4、风机盘管噪声
盘管系统由新风和风机盘管两部分构成。新风是给室内补充新鲜空气,多数采用集中或半集中系统,通过管道向各空调用房供给新风。唯独风机盘管本身,它作为室内调节室温的循环系统,直接配置在空调房间内,并且它不像全空气系统,从空气处理机组传出的噪声至空调房间的受声点有较长的距离,可以经过一定程度的自然衰减。因此,风机盘管对室内噪声干扰的程度完全取决于其本身的噪声状况和风机盘管的配置方式。
三、噪声控制措施分析
1、消声分析
消声包括空调系统的消声设计和毗邻房间之间的串音处理,以及控制气流噪声:(1)空调系统的消声设计首先要测定或计算风机的声功率级,然后计算管道系统声功率级的自然衰减量,两者的差值即为空调用房出风口的声功率级;(2)串音处理通过同一管道,将风口引向毗邻房间,该管道即成为传播声音的通道,使房间相互间的隔声量降低。解决的措施是:增加相互毗邻出风口之间的距离并追加消声结构,对隔声要求较高的房间,可设计独立的管道系统。(3)控制气流噪声气流在管道和消声器内激发的振动,产生附加噪声,它使系统的自然声衰减降低,使消声器不能充分发挥其消声性能。根据空调用房允许噪声标准的要求,在空调系统方案设计时,就应确定气流的速度和相应的风口形式。
2、隔声分析
用构件将噪声源与接收者分开,隔离空气对声的传播,从而降低噪声污染程度,是噪声控制的一项基本措施,应用范围也较广。适当的隔声措施,能降低噪声级20~50dB。这些设施包括采用隔声的墙、楼板、门、窗等构件、隔声罩、隔声屏障等。
3、吸声分析
在室内,人听到的不仅仅是由声源发出的直达声,还会听到大量经各个界面多次反射形成的混响声。在直达声和混响声的共同作用下,当离开声源的距离大于混响半径时,接受点上的声压级要比自由声场中同一距离处高出10~20dB(A),当然,一般不会达到这么高的吸声效果。吸声降噪的效果一般为3~6dB(A),较好的为7~10dB(A)。利用这种吸声原理降低噪声的方法称为“吸声降噪”[32]。
4、隔振分析
空调、制冷设备的隔振设计包括设备的基础隔振和管道隔振两部分。(1)设备基础隔振基础隔振是将设备配置在弹性基座上实现的。它首先要根据空调用房要求的噪声减低量求出绝对传递比(或称传递系数),由求得的绝对传递比和设备的扰动频率可求得隔振装置所必须的自振频率,再由要求的自振频率选用隔振装置,最后绘制基础隔振施工图。(2)管道隔振当设备基础作隔振处理后,管道必须做相应的隔振处理。管道隔振是通过在设备和管道间的软连接(即软接管)实现的。通风机与风管的软连接通常采用帆布接口,而水泵、冷动机和空压机的软接管则需根据管内介质的类别、压力、流速和温度分别进行选择,然后确定其合理长度和有效的配置方式。
参考文献:
1、赵荣义,范存养,薛殿华等.空气调节.中国建筑工业出版社,2005
2、周勃,陈长征,王长龙等.冷却塔的噪声控制研究.暖通空调,2007,37(3)
3、杨士勤.冷却塔的噪声治理研究与实践.暖通空调,2006,36(11)
4、胡春莲.用隔声屏治理风冷式热泵机组噪声的探讨.化工设计通讯,2005(6)