中央空调系统噪音传播方法分析与治理

   随着生活质量的不断提高,除了要求建筑物中央空调系统具有较高可靠性、舒适性等外,对空调系统噪音也提出了更高的要求。但是随着建筑结构的不断复杂,空调系统内部机电设备类型和数量也在不断增,相应噪音源也增多,因此,对空调系统中机电设备噪音的有效防治就成为高效服务水平的重要技术措施。由于空调系统中不同的机电设备其在运行过程中的工况特性有很大差异,其产生震动和噪声的因素也不同,要良好地防治空调系统各种机电设备产生的震动和噪音干扰,就需要对不同机电设备运行工况特性进行详细分析研究,并结合工程实际情况采取先进的噪音控制技术措施和装配方案,建造完善的空调防噪体系,将机电设备噪音有效控制在相关标准或技术规范允许范围内,有效提高中央空调系统综合人性化服务水平,就显得非常有工程实际意义。

  
   
 一、建筑中央空调系统主要噪音源  机电设备运行产生的震动和噪音 
  机电设备运行过程中产生的震动和噪音是建筑暖通空调系统噪音的主要组成部分,也是噪音防治研究的重点。中央空调系统中的机电设备在运行过程中,由于设备制造、安装、地基沉降等原因均可能造成其受到不平衡力、变化力矩等外部因素的影响,从而使机电设备电机在运行过程中运行平衡环境条件被破坏,引起设备自身产生激进,即通常所说的震动。当设备在运行过程中如果出现力学失衡,不仅会发出自身的机械噪音,同时还会发生结构震动。结构震动在建筑物内部空间内的传播就会引起周围空气振动。噪音引起的振动波除了可以产生可听感的空气流动动力噪音外,还会通过建筑结构向相邻的空间领域和层面传播,引起进一步噪声污染而引起噪声叠加形成更大的噪声混响。另外,中央空调系统中的电动机、发电机等电机设备在进行能源资源转换过程中,会在周围强大电磁环境作用下,产生电磁噪音。中央空调系统中产生噪音的主要机电设备包括室内(室外)空调机、风机、水泵等。 
   (1)空调机、风机运行产生的噪音。 
  当空调机、风机在运行时,其产生的运行噪音主要来自于内部风机转动引起空调机组外壳发生震动而形成机械噪音。电动机组作为空调机、风机主要动力载体,其在运行过程中会产生电磁噪音,同时还会由于电机转动引起设备外壳震动通过机械结构向外传播低频噪音,对机电设备周围运行环境造成污染。 
  (2)水泵机组运行产生的噪音。 
  水泵机组是建筑中央空调系统给排水的主要驱动源,其在运行过程中会产生机械噪音和电磁噪音,同时也存在电机机组运转引起的结构震动而形成噪音。 
  (3)制冷机组运行产生的噪音。 
  制冷机组运行过程中产生的噪音主要来自于压缩机高速运转产生的高频电磁噪音,同时也存在电动机转动引起的机械噪音。   建筑中央空调系统气流输送过程中产生的噪音。 
  建筑中央空调系统除了机电设备运行过程中产生的机械噪音和电磁噪音外,气流在输送过程中产生的噪音也是其主要噪音源。气流在风管中流动,会在通风管壁、阀门、风口等处由于摩擦产生噪音,且此部位处产生的噪音大小主要取决于通风系统的风速大小。随着中央空调系统负荷容量的不断增多,其风速、流量也在不断增大,相应摩擦产生的噪音也会增大。此外,风管中管道变径等造成气流速巨变、风口处由于高速气流产生湍流等均能产生噪音,污染建筑物室内环境的舒适性。 
   
  二、建筑中央空调系统噪音综合治理方案有效控制中央空调系统噪声源 
  在进行建筑中央空调系统消声和减振设计、施工时,必须要根据工程实际情况,全面考虑中央空调系统中噪音源噪声和振动的传播模式,并结合先进控制方案和技术措施构筑完善的消声、隔声、减振、以及防治附加噪声的技术措施体系。 
  空调机和风机在运行过程中产生的噪声,主要通过系统送风和回风管道内的空气,沿气流传播到需要被通风或被空气调节的建筑物室内房间内,因此,在通风系统送风口和回风口应采取相应的降噪措施,从源头降低整个中央空调系统噪音。 
  水泵机组在运行过程中产生的噪声,主要通过水泵机房相应建筑结构、门、窗等向相邻建筑空间范围内传播,引起噪音污染。此类由于震动产生的噪音污染大多是由于设备制造、安装不平衡引起,因此,在进行设备制造和安装时,应规范制造工艺流程和安装技术规范,保证机电设备在设计、制造、安装等环节中均具有较高的技术水平。 
  采取先进的降噪技术设计方案、装备等对通风系统管道阀门、三通、弯头、以及格栅等部件处产生气流噪声进行有效防止控制,降低或防止由于风管及风管内的空气传播到相邻或相通空气范围内的噪音污染。 
三、进行中央空调系统机电设备优化选型设计。 
  科学合理的系统方案设计是建筑中央空调系统噪音防治的重要设计技术手段,通过优化设计不仅可以减少系统中的噪声源,同时还会降低空气调节系统的综合消声和隔振处理技术难度。因此,在进行建筑中央空调优化设计过程中,应尽量采用以下优化理念进行系统方案选型设计: 
 在空调机、风机等选型过程中,应根据工程基本功能特性,选用高效率、低噪声、调节灵活的离心式通风机组,并认真统计建筑内部冷量和热量需求,以保证所选通风机组的运行工作点能够位于或接近最高效率工况点。 
  当建筑中央空调系统调节风量一定时,应尽量采取降低风管系统的压力损失或选用低转速高功效的通风机组,必要时还可以采用双风机系统来达到降低中央空调系统节能降耗目的。 
  降低机电设备机械振动的主要方式就是改善风机与电动机间的电机传动模式,从大量实际工作经验可知,风机与电动机间采取直接连接其噪音综合防治效果最好,联轴器间接连接效果次之,而皮带摩擦间接传动模式其噪音防治效果更次之。 
  四、系统机电设备完善合理减振措施。 
  当选用小型通风机组时,可考虑将风机机组安装于局部隔声的小室空间内,从而降低其对邻区或通风区的噪音污染。消声器的安装位置应与与机房进行有效隔离设计,若受空间范围限制必须设置在空气调节机房或通风机房内部时,应在风管外壁及检查门处作好相应隔声处理,以确保消声器高效稳定运行。

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