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摘要：对空调专业而言,设计内容除了以往的负荷计算、气流分布、温湿度控制、压力分布等以外,能源效率、室内空气品质、舒适度等课题现在也越来越受重视,如何控制空调系统噪声就是其中的一个方面。本文对空调系统中常见的需要控制噪声的部位整理归纳,并小结了设计中采取的相应降噪措施。
关键词：空调设计；降噪；措施
一、引言
随着环保意识的不断深入，“绿色住宅”、“健康住宅”等新型建筑概念不断出现，对设计人员的要求越来越高。对空调专业而言,设计内容除了以往的负荷计算、气流分布、温湿度控制、压力分布等以外，能源效率、室内空气品质、舒适度等课题现在也越来越受重视，如何控制空调系统噪声就是其中的-一个方面。
二、空调的噪声源
1、民用建筑通风空调系统中主要的噪声源是制冷机、冷却塔、水泵以及风机房和空调机房内的风机等。除了这些机械设备产生的噪声和振动外;还有沿风管传播的空气噪声;气流在风管内产生的噪声;风口噪声;通过建筑结构、水管、风管等传递的固体噪声;以及通过机房维护结构传播的噪声。风机噪声是通风空调系统中最主要的噪声源,主要是由叶片上紊流而引起的宽频带的气流噪声以及相应的旋转噪声,后者可由转数和叶片数确定其噪声的频率。在通风空调所用的风机中,按照风机的大小和构造不同,噪声频率大约在200-800Hz,也即主要噪声处于低频范围内。在工程设计中首先要确定风机的声功率级和频带声功率级,一般的噪声控制只要用63～8000Hz八个倍频程就足够了。除了由风机制造厂提供风机的声学特性资料外,也可对风机的声功率级和频带声功率级进行实测。
2、空调外机的噪声源。通常情况下，压缩机、电机、风叶是产生噪音的主要源头；一方面是由他们本身的运行引起的噪音；另一方面是它们在运行时产生的振动激发其他零部件如：管路、电机支架、外机壳体等产生共振，并向外辐射噪音。空调外机的噪声测试过程中，外侧的噪声总值（声压级），主要是由压缩机和风扇产生的，研究表明压缩机的噪声与外机的噪声总值没有线性的关系；这是因为压缩机的噪声与风扇噪声贡献量大小的差距在变化；也就是说随着压缩机噪声的进一步降低，整机噪声的降低是有限的，它只会更接近风扇噪声，不会低于风扇噪声。外风机噪音主要来自于压缩机单体的噪音，风叶扰动风场产生的噪音，以及风机振动通过电机支架传递到空调外壳再辐射放大；针对这方面的噪音可以通过优化电机设计，改善风叶的结构以及动平衡来解决；本文就不再展开此方面的介绍，重点从压缩机本身，振动传递方面来分析噪音产生的原因。
1、压缩机本体的辐射噪声。目前的家用空调压缩机中普遍使用的是滚动转子式压缩机，其结构简单、性价比高、易于批量生产；此类压缩机噪声主要由机械性噪声、电磁噪声和压缩机产生的流体动力特性噪声构成，以及其他各种噪声的耦合噪声，这些噪声会直接辐射出来；也会通过管路、冷凝器、截止阀等传递出去，把噪声放大，给用户带来困扰。
2、压缩机的振动传递噪音。噪声和振动是分不开的，压缩机的振动本身就是一种噪声源。公司有一款出口东欧定频12K冷暖机型，在噪声振动测试过程中发现：最大运行制冷工况下：外机在电压220V～230V时压缩机振动可以接受；在电压235V～245V时压缩机振动非常明显，同时压缩机的振动通过管路传递出来，传递到截止阀，冷凝器以及外机钣金件上面，导致整个外机的低频“轰轰”声很明显，音质极差；通过采样频谱发现外机的噪音峰值频率为352Hz,最大值50dB；所以必须解决此外机中的异常噪音，降低噪音中的峰值，最终才能降低外机正面的总噪音值。
三、空调降嗓的主要措施
空调系统的噪声来源于空调设备和管道,其中空调设备主要包括制冷主机、水泵、冷却塔、空调机、通风机等,它们产生的噪声主要通过建筑结构、开口部位、管道等来传播。设计中的具体部位包括:制冷机房、冷却塔安装位置、风机房、风机(柜)吊装位置、送回风口等。
1、制冷机房。在制冷机房内,制冷主机和水泵是最大的噪声源,机房内的噪声通常有90dB左右。因此,(l)在设计的方案阶段,应使机房和重要的房间、区域尽量分开,如果不行,就应让建筑专业配合,采用隔声量较大的围护结构并内衬吸声材料,则噪声的衰减量可以达到6OdB左右；(2)对机房门,在一般要求下,采用单扇复合结构门的隔声量约3OdB左右,在隔声要求严格时,可采用“声闸”的形式,其隔声量约55dB左右。在做好隔声的同时,也要采取相应的隔振措施以减弱噪声的传递,包括:(l)对主机和水泵采取基础隔振,主机因自重较大,可在机座下直接设置橡胶减振垫或弹簧减振器,水泵则设250厚的基础板,并在基础板下设隔振装置；(2)对机房内的水管,在设备的进出口和管道的连接处,应配置橡胶挠性接管,在管道穿过楼板或墙体处,应采用纤维材料将空隙填充密实,对机房内的管道和管井中立管的支吊架,也要采取隔振措施,如设橡胶垫片或采用减振吊架等。
2、冷却塔的降噪。制冷系统中的冷却塔,噪声主要是风机噪声和落水噪声。当选用低噪声或超低噪声塔,放置在室外且满足距离要求时,5米处的噪声约60dB,一般情况下,设置橡胶减振垫或弹簧减振器即可。当不能满足距离要求或对噪声有较高要求时,采取的措施包括:(1)与建筑专业或甲方商议,更改冷却塔位置,从根本上解决问题；(2)采用特殊形式的塔,如无风机冷却塔或带变频调速装置的冷却塔等,可大幅降低噪声,但造价较高；(3)在塔和建筑物间设置隔声屏；(4)在塔上增加消声附件,如消声弯头等。
3、空调器的降噪。室内的空调器,其风压风量越大,噪声也越大,所以系统的风量设置,应综合考虑,不应太大。对较大风量的空调器,应设置风机房。一般地,机房内的噪声约有70dB,普通120砖墙的隔声量约45dB,这时的噪声控制集中在送风总管和回风口上。当送风总管的风速小于8m/s。时,风管的气流噪声小于55dB,通常情况下可以忽略,这时设置片式消声器的消声量约20dB/节,如采用内贴吸声材料的消声静压箱,消声量约17dB左右；必须注意的是,消声器的位置应尽量靠近有消声要求的房间,以避免噪声穿透人消声后的管段中。当机房采用百叶回风口且回风风速控制在2m/s。时,设置消声百叶可以取得15-20dB的消声量,如果要取得更好的消声效果,可以根据需要设置室式消声器吊顶安装的空调器,噪声一般约6OdB厂设计时,应选择合适的安装位置,尽量避开室内人员经常停留或经过的地方,并与装修专业配合,采用隔声较好的天花材料；此外,使用减振吊架,采用柔性软接,在送风管上设消声器,在回风口处设消声弯头等,都能很好地防止空调器的噪声传人室内。
4、通风机的降噪。室内的新风送风机和排风机,通常选用低压离心风机、轴流风机或斜流风机,不同机型、不同厂家之间的产品的噪声有较大差别,设计时,应根据具体的使用情况来选用。消声减振措施基本上与空调器相类似。
5、风管道的降噪。风管系统的气流噪声,主要由气流经过风管、弯头、阀门和风口时产生,其大小与气体的流速有直接关系,因此,根据使用场合确定较低的流速,可以有效降低气流噪声。
目前,对空调环境的要求越来越高,很难想象一个气温优良但存在唁杂声的环境能给人带来舒适的感觉。因此,对设计人员来说,只有在设计中给予足够的重视,采取正确的措施,才能取得良好的降噪效果。
参考文献
[1]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.
[2]方林.谈谈空调器的降噪措施[J].家用电器,2001(09):20.