关于暖通空调系统噪声控制的思考与探讨

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

陈吴波

重庆华创暖通设备有限公司 401120

摘要

本文聚焦于暖通空调系统设计管理的关键问题,深入剖析了当前存在的挑战与不足。针对暖通空调系统运行过程中产生的噪声问题,我们进行了细致的分析与探讨。由于噪声对环境与居住者的舒适度有着不可忽视的影响,因此,寻求有效的治理策略显得尤为重要。本文不仅提出了针对噪声问题的独特见解,还给出了一系列实用的建议与方案,旨在帮助同行们更好地应对这一难题,提升暖通空调系统的整体性能与用户体验,为行业的健康发展贡献一份力量。


关键词

暖通空调;噪声问题;治理策略

正文


暖通空调系统在现代建筑中扮演着至关重要的角色,通过精准调控温度和湿度,为人们创造出一个舒适宜人的生活和工作环境,从而大幅度提高生活品质与工作效率。然而,伴随其带来的噪声问题却往往影响到居民和员工的休息质量,甚至对身心健康造成长期损害。因此,在设计和安装暖通空调系统时,如何有效地降低噪声污染,成为了亟待解决的关键课题。

专家一致认为,抑制噪声的最直接手段是在噪声产生的源头安装消声设备。这种专门设计的装置能够利用隔音材料、共振等原理,将产生噪声的部件与外部环境隔离开,减少声音的传播与反射,从而达到降低噪声分贝的目的。在空调通风系统的实际运行中,低频噪声因其波长短、穿透力强而尤其难以消除,因此,在消声设备的设计和选用上,需要特别注重对低频噪声的衰减效果。

随着空调通风系统的广泛应用,噪声问题日益凸显,尤其是在城市繁华地段的高档写字楼、五星级酒店以及各类公共场所,对噪声控制的要求尤为严格。五星级酒店由于其客户群体对舒适度的高需求,对中央空调系统的噪声控制提出了尤为严峻的挑战。为了确保酒店内良好的休憩环境及人文氛围,必须从多个维度出发,精细规划并严格执行严格的噪声控制措施。

那么,究竟有哪些具体措施可以用来控制空调系统的噪声呢?接下来,我们将从几个关键环节展开讨论,力求为提高整个建筑物的噪声控制水平贡献解决方案。 

一、暖通空调系统设计管理存在的问题分析研究

在工业与民用建筑领域,暖通空调系统扮演着至关重要的角色,它通过循环流动的制冷剂或热水/冷水来调节室内温度,为人们创造舒适的生活和工作环境。然而,随着对生活质量要求的提高,如何降低暖通空调系统运行过程中产生的噪声污染,成为了建筑设计、设备选购及施工安装等环节中不可忽视的重要课题。

目前,在暖通空调系统设计中,确实存在一定程度的噪声问题。噪声主要由空调系统的各种构造和运行机制产生,如风机、压缩机、冷却塔等设备运行时的机械噪音,以及空气流动、水流动等流体动力学现象引发的噪音。这些噪音不仅影响居住者的日常生活质量,如休息、学习和睡眠等,还可能对建筑周边的社区环境造成噪声污染,引发邻里纠纷,甚至有可能对居民的健康产生不利影响。

要有效解决暖通空调系统产生的噪声问题,设计阶段是至关重要的第一步。设计师们需要摒弃以往单纯依赖后期治理的观念,将噪声控制纳入系统设计整体考虑范畴,将建筑、电气、给排水、暖通空调等多个专业紧密结合,从源头上预见和减少可能出现的噪声问题。例如,选择低噪音设备、优化管道布局、增加隔音材料等措施,都可以在设计阶段有效降低噪声。

然而,现实中许多从事暖通空调专业的设计人员并未接受过系统的声学教育与培训,他们在设计过程中往往难以自觉地考虑到噪声的影响,这就导致了在一些设计方案中遗留了显著的噪声问题。因此,强化暖通空调行业从业人员在噪声控制方面的专业素养,提倡在设计初期就高度重视“噪音设计”,将后期运行时的噪音状况及周边环境对噪音的敏感度等因素纳入综合考量,显得尤为迫切和重要。

装置阶段也是解决噪声问题的一个关键环节。在这个阶段,应根据设计要求,合理选择和安装消声设备,确保其能充分有效地抑制各种设备运行时产生的噪音。如果等到后期再试图增添消声设备来解决问题,可能会因为空间限制、设备定位等因素增加操作难度和技术挑战,同时也会增加不必要的成本投入。因此,前期就做好噪声控制,不仅有利于提高人们的生活品质,也是节能减排、绿色建筑理念的具体实践,值得广大专家学者深入研究和积极推广。

二、暖通空调系统噪声问题的治理措施分析研究 

1.避免施工不当产生的噪声

合理规划管道布局是噪声控制中的重要一环。在施工初期阶段,根据建筑结构、设备位置、噪声敏感区域等因素,科学合理地布置管道系统,尽量减少弯头、三通等可能产生噪声的管件使用,并采用直管段连接以降低噪声传播的可能性。通过优化施工流程,最大限度地减少因管道安装导致的碰撞事件,从而降低噪声的产生。

在安装金属通风管道时,需特别关注风哨声的预防。风哨声是由于气流在管道中产生湍流或涡流所致,因此,应确保管道连接紧密,无缝隙,且使用专用的消声器或减震器来吸收气流噪声。同时,施工过程中要严格检查管道的密封性,避免出现裂缝和漏风点,以维护系统的整体密封性能,降低噪声泄露的风险。

封堵处理是抑制噪声传播的重要手段。在管道与电线桥架穿越的区域,采用优质的声学材料进行封堵隔音,阻止噪声通过这些缝隙传播。此外,对于较大的穿墙洞、风机进出口等位置,应设置专门的隔音墙或隔音门,以增强噪声控制的针对性。

系统调试是确保管道系统运行高效安静的关键步骤。在调试过程中,根据设计要求精细调整管网的风量平衡,使各个分支管道的风量分配合理,避免因风量过大产生涡流噪声。同时,通过调试还可以发现并解决潜在的问题,如风机转速不合理、管道共振等,从而进一步降低噪声产生的可能性。 

2.科学设计消声器

在追求空调系统安静运行的过程中,精湛的消声技术无疑是核心所在。这要求我们在暖通空调的设计、施工以及安装等各个阶段,都必须深入融入并采取有效的消声策略。只有这样,才能确保空调系统的噪音问题得到根本性的解决。

当前,最普遍应用且效果显著的方法是部署消声器。消声器是一种专门设计用来抑制设备运转过程中产生的噪音的设备。其工作原理主要是通过内部的特殊结构,如多孔材料、共振腔等,将噪音的能量转化为热能或其他无害能量形式,从而达到降噪的目的。消声器的有效降噪范围通常在20至40分贝之间,具体数值取决于消声器的设计类型和噪声源的特性。

在选择消声器时,高效率是首要考虑的因素。因为只有高效率的消声器才能最大限度地减少噪音对人们的影响,营造一个安静、舒适的环境。其次,由于不同空调系统的性能和噪声特性各不相同,因此需要根据不同系统的具体情况来选择消声装置。这要求我们在选型过程中对各种类型的消声器有深入的了解,并能灵活运用它们来应对不同的噪声问题。

此外,空气动力特性各异的噪声源对消声器有着特定的需求。这意味着在设计和选择消声器时,我们不能一成不变地使用同一种设计方案,而应该根据不同的噪声源特性进行定制化的设计,以更好地满足降噪需求。这种多样性也体现了消声器选型和设计的重要性。

正确安装并维护消声器也是确保其正常运行和达到最佳降噪效果的关键因素。在安装过程中,我们需要确保消声器与空调系统其他部件的配合良好,特别是在气流循环和压力损失等方面。此外,定期维护和清洁消声器也是必不可少的,这可以防止因积尘或堵塞而影响其性能。

空调领域的噪音控制遵循严格的规范和标准,这些规范和标准旨在确保消声器的特性与噪声源的频谱特征紧密协调。这意味着在设计和选择消声器时,我们需要深入了解噪声源的特性,并将其与消声器的性能参数进行比配,以实现最佳的降噪效果。只有通过这种紧密的协调和优化设计,我们才能最大化消声效果,为人们创造一个安静、舒适的生活和工作环境。

在实施过程中,针对空调类型的多样性和不同需求,我们需要采取差异化挑选和安装消声器的策略。这要求我们对每种类型的空调系统有深入的了解,并能根据其特定需求进行定制化的设计和选型。通过精准适配每种系统的需求,我们可以高效地达成降噪目标,提升人们的生活品质。

3.减振隔振方法

减振隔振技术是噪声控制工程中不可或缺的一环,对于暖通空调系统的噪音管理尤其重要。在实际运行中,暖通空调设备因其内部气流循环、机械摩擦等多种原因,会产生一定分贝范围内的噪声,而降低这种噪声对于提高室内舒适度和居住质量具有显著意义。

管道和设备振动是噪声产生的主要源头之一,尤其是当空调系统启动或关闭时,由于冷媒流动、风机运转等动态负荷的影响,可能引发管道及设备剧烈振动,进而产生较大的机械噪声。这种噪声不仅会通过基础结构传播至相邻房间,影响正常生活,还会因振动传导至建筑结构,形成固体传播路径,使噪声问题得以放大。

为了有效控制这类噪声问题,需要在系统设计和安装阶段就采取积极的减振隔振措施。例如,在管道与设备连接处选用具有良好隔振性能的弹性材料或元件,如橡胶减震垫、弹簧减震器等,能够大大减少振动能量从设备向管道系统的传递。同时,对空调系统中的主要振动源如压缩机、风机等核心部件进行专门设计与选型,确保其自身具备低振动特性,并结合隔震措施,进一步提高整体系统的抗振性能。

实施此类减振隔振设计时,必须充分考虑空调系统的实际运行工况和参数变化,比如根据不同季节、不同负荷需求下的设备运行状态,调整隔振方案以达到最优的噪声控制效果。此外,还需要兼顾经济性、可靠性和维护便利性等因素,确保在满足噪声控制标准的同时,尽可能降低系统运行成本,提高用户满意度。

4.对设备房进行有效的噪声控制

暖通空调设备作为现代建筑中不可或缺的一部分,其运行产生的噪音问题在机房等密闭环境中尤为突出。为了确保设备的高效稳定运行,同时降低噪音对人员工作和生活的干扰,机房噪音控制成为了至关重要的一环。

在设计与建造暖通空调机房时,隔音材质的应用是实现噪音控制的第一道防线。选用具有良好隔声性能的材料,如密度高的石膏穿孔板、多孔性的珍珠岩吸声板等,这些材料能够通过吸收和散射声波,降低回声和声波反射,有效减少噪音的传播和回荡。

合理选址也是控制机房噪音的重要手段。尽量避免将机房设置在需要高度安静的环境附近,如会议室、图书馆、医院等场所,以减少噪音对他人生活和工作的影响。同时,机房内部布局也要尽量考虑把噪声源(如空调压缩机、通风风扇等)远离人员活动区域,采用隔音墙或隔音罩等方式对噪音源进行隔离。

对于噪声源的频谱特性,需进行精确的分析和测量,以便选择合适的吸声材料。例如,如果噪声源以中低频噪声为主,那么应选用对中低频噪声有高效吸收能力的材料;反之,若噪声源以高频噪声为主,则需选择能较好吸收高频噪声的吸声结构。

除了墙和顶棚的吸声处理外,机房内的其他部位如地面、门窗等同样需要考虑到噪音控制的因素。例如,地面可铺设具有一定弹性的隔音材料,以减少脚步声和其他撞击噪音的传播;门窗则需选用隔音性能良好的密封材料,避免噪音通过缝隙传播。

三、结语 

噪声问题在暖通空调(HVAC)系统中是一个复杂且多维度的问题,其产生原因包括但不限于设备运行、气流扰动、振动传播等多种因素。在设计暖通空调系统时,降低噪声污染是一项至关重要的任务,因为它直接关系到建筑物的居住环境和能源效率。从理论计算和设备选择的角度出发,设计师需要精心优化系统配置,选用低噪声级别的设备,并对风机、风管等关键组件采取专门的降噪措施。

在风管系统中安装消声器是减少噪声传递的一种有效方法。消声器通过改变气流通道内的声学特性,吸收并散射噪声能量,从而达到降低噪声的目的。然而,在实际应用中,消声器的噪声消减效果往往不能完全达到理论计算值,这是因为实际运行中的气流动力学特性、设备性能与理想状态存在差异。因此,在设计消声系统时,必须结合实际情况进行精确模拟和反复试验论证,确保所选消声器的性能与系统其他部件相匹配,进而实现最佳的降噪效果。

除了安装消声器外,还应积极采用其他有效的噪声控制措施。例如,在室内空间中悬挂吸声材料,如隔音毡、泡沫塑料等,这些材料能够吸收并减少回声和混响,使得室内环境更为安静舒适。此外,对管道系统进行优化也是降低噪声的重要途径,例如通过增加管道支架的数量或采用弹性支架材料来改变管道的固有频率,从而减少由于振动引发的共振噪声。

我国在空调系统噪声治理及降低技术研究方面仍有待进一步完善和提高,需要进一步探讨与研究新的技术和解决方案。随着科技日新月异的发展,新世纪国际社会面临的重大课题之一就是环境问题,而噪声污染作为环境问题中的重要组成部分,亟待多方合作共同制定和实施有效的控制措施。

在建筑物中,暖通空调系统的运行不可避免地会产生一定程度的噪声,这些噪声不仅影响居民的生活质量,严重时还会对周边环境造成较大污染。如何有效地降低并控制暖通空调运行过程中产生的噪声污染,已经成为当前科研工作的重要研究课题之一。在具体实施噪声控制的过程中,必须根据不同类型空调系统的特性以及具体的噪声源特点,精准施策,灵活运用各种先进的噪声控制技术和管理手段,旨在为人们创造一个安静、舒适的室内生活与工作环境,促进社会的可持续发展。

参考文献

[1]蒋成国.对暖通空调系统降噪问题的探讨[J].科技创新与应用,2013(22):231-231.

[2]贾新颜.浅谈暖通空调系统的降噪措施[J].中国新技术新产品,2012(14):182-182.

[3]韩伟军.浅谈暖通空调系统的降噪措施[J].中国房地产业,2011(3X):326-326.

作者姓名:陈吴波. 性别:男. 籍贯:重庆忠县 学历:中专 职称:暖通空调

 


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