暖通空调系统噪声分析与降噪策略

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:蔡松柏
[导读] 暖通空调为改善空间环境质量而出现,
          
           蔡松柏
           黑龙江信合机电设备有限公司 黑龙江哈尔滨150000
           摘要:暖通空调为改善空间环境质量而出现,但其运行期间耗能较高,一方面会造成电力资源损耗,另一个方面噪声也会降低人们的舒适感,为此,有必要加强对噪声处理的研究。空调系统噪声的来源包括机械运动、设计不合理等,因此,提升暖通空调系统运行的效率,应该对暖通空调系统运行中的主要噪声来源及其原因进行分析,在设计方面不断做出优化,同时选择具有降噪性能的材料,并在安装过程中应协调多种影响因素,从多个方面进行降噪处理。本文首先分析了暖通空调出现噪音的主要原因,并对暖通空调运行中的具体噪音情况进行了分析,最后提出了暖通空调系统的降噪措施。
           关键词:暖通空调系统;噪声原因;降噪措施
           一、暖通空调系统产生噪声来源
           1) 噪音是由于设计和安装不当引起的。在一些暖通空调设计或安装过程中,由于工艺流程不当、声学结构不合理或技术人员未采取相应的降噪措施,对暖通空调机房进行了优化布置。如果空调出风口截面的设计尺寸小于标准限值,则会增加暖通空调的能耗和噪声。这类问题引起的噪声主要表现为空调管路串声、空气动力噪声、局部透声和固体传播。因此,在暖通空调系统的设计和安装过程中,应严格规范设计和安装过程,以保证暖通空调系统结构合理、安全经济运行,提高声学系统的结构性能。2) 噪声是由运行设备的性能和工作条件不良引起的。在暖通空调系统运行中,如果冷却塔(淋水系统)、空调机组(风机)或水泵、制冷机组等相关设备、系统运行性能、性能和工况较差,暖通空调系统运行噪声也会超标。
           暖通空调噪音类型。
           二、暖通空调噪音类型
           1.制冷机组噪声
           暖通空调制冷机组在运行过程中产生的噪声主要来自管道、机械性能和空气动力性能。首先,暖通空调制冷机组的管道噪声主要是皮带轮轴承噪声与压缩机噪声叠加产生的混合噪声。根据管路中制冷剂的流动情况,在运行过程中也会产生噪声。其次,空调制冷机运行过程中产生的振动和曲轴的快速运转或机械运动会产生噪音。最后,气动噪声是一种辐射范围广的噪声,可以直接在空气中传播。这种噪声主要是由于暖通空调系统房间排风机和进风口设计不当或运行不良引起的。
           2.风机及水泵噪声
           暖通空调系统风机在正常运行时,会产生基于湍流噪声和旋转噪声的动态噪声。结果表明,风机叶片的尺寸和形状与噪声强度有一定的相关性,内部空气流量和风机的动态速度对噪声强度也有影响。水泵产生的噪声主要来自三个方面:首先,当水泵叶片经过导向装置的侧位时,水泵的压力值在过程中会发生变化,从而产生空气辐射噪声。其次,根据风机的风速,叶轮进口位置附近的流动方向和流速存在一定的差异。因此,叶轮的压力会发生变化并产生噪音。最后,泵在运行过程中会自然产生噪声,泵座的振动和与泵体的碰撞也会产生噪声。
           三、暖通空调系统降噪措施
           1.降低暖通系统电机噪声
            对于空调系统中电机所产生的噪声和机械噪声,可以通过提高零件的质量和加工精度,以及选取高质量的轴承或者是改善为刚性较好的轴系统等措施来处理。然而,对于电机所产生出来的这些电磁噪声和机械噪声,作为电机的使用者(暖通空调系统的使用者)其实是不能改变的,必须通过收货单位的质量检测部门的高标准要求,或者是选择产品质量较好的厂家作为产品供应商来实现。


           2.风机盘管噪声控制
           加强对噪声源的控制是防止噪声出现的有效方法,风机盘管噪声的控制也不例外。研究分析风机盘管噪声主要来自于叶轮和电动机,因此,应认真检查电动机和叶轮槽配合情况,以选择配合最佳的槽配合。同时为减少电机噪声应选择加工精度较高的线圈,并注重叶轮加工精度和动平衡检查,以避免叶轮运行过程中产生较大噪声。如风机盘管和配置方式均较为合理,不过噪声仍未满足设计目标要求,此时应采取一定的降噪措施。针对小室或管道内的风机盘管,如室内出风口和风机间有一定长度的管道连接,可在该位置安装消声器;针对处在入口顶部的风机盘管应在室内送风口和管道出风口间的管道上安装消声器;如风机盘管为立柱式且安装在室内墙角位置,此时虽无法安装消声器,但可适当提高风机盘管位置。
           3.加强消音器设计
           消音器属于空调系统降噪处理的基础策略,其应用合理性将会直接影响到空调系统的降噪处理效果。消音器的主要作用是降低空调系统运行期间噪声的强度,促使其能够符合人们对噪声控制的要求,较好的消音器设备能够将噪声减少到四十分贝左右。消音器的应用原理是应用多孔吸声材料控制噪声强度,属于减少空气动力性噪声的有效手段。但值得注意的问题是,在对消音器进行安装过程中,应关注到周围噪声的强度、环境、气候等多种因素干扰作用,综合多种因素选择最为适合的消音器设备。暖通空调系统消音器应用中,其原理是在空调排气管道出现气流时,能够借助于消音器的多孔装置,降低噪声强度。若想要发挥出消音器的最大价值,需要将空调排气管道与消音器的受阻情况进行结合,协调控制空调排气管道中风的排除强度与气流大小,若强度较大则需通过多孔装置的阻力也会增加,不能够达到理想的降噪效果,应将两者性能进行相互匹配,促使其能够在运行频率上维持一致或是相近,只有如此才能够发挥出最佳的降噪作用。
           4.减振隔振措施
           暖通空调系统中各种有运动部件的设备,如风机、水泵、制冷压缩机等都会产生振动,它直接传给基础和连接的管件,并以弹性波传到其他房间中去,又以噪声的形式出现。在设备和基础间配置弹性的材料或器件,可有效地控制震动,减少固体噪声的传递。在设备和管道间采用软连接实行隔振,以不使设备的振动传递给管路。水管、风管安装时,在管道支吊架、穿墙处也应作隔振处理。常见的隔振器主要有金属隔振器、橡胶隔振器、空气橡胶弹簧隔振器、各种隔振垫等。风机、冷水机组的隔振,通常选用金属弹簧隔振器。
           5.优化系统设计安装工艺
           1)在设计与安装暖通空调系统时,要对风机的风压与送风 量进行精确计算。但不能预留过多风压,否则会增加噪声。2)尽量设置消声弯头,避免使用小半径或直角弯头。(3)为了防止 钢板振动引起的噪声,要控制风光长度,既不能过长,也不能过短。4)安装暖通空调时要设置减震垫降噪。5)在安装调试过程中,一旦产生噪音应将隔音罩加装于暖通空调系统的水泵中。
           6.设备房间消声处理
           建筑中的暖通空调设备在一般情况下都是由机房统一操控的,但是在实际情况下,机房往往会存在大量的噪音,不仅会影响到人们的正常生活和工作,还影响到其它机器的正常运转,因 此,我们应该对这种噪音进行控制,除了以上所述的方式外,还要让机房选择的位置科学合理,让机房尽可能空调房远一些。机房位置的选择就需要对噪声源进行合理的分析,确定噪声的频谱,然后在根据频谱给出的数据选择合适的吸音墙纸与吸音的天棚。根据一般的检验来判断,风机房的噪音一般都是低频噪音。
           结束语:总之,暖通空调系统在运行中的降噪策略主要是依靠消声器,而在暖通空调系统设计与施工中采取必要措施确保通风设备运行中的稳定性以及科学性同样能够降低暖通空调系统发生噪音的几率,而对暖通空调系统进行定期维护与噪声问题检修,同样也能够降低暖通系统运行的噪音干扰,还能够提升暖通系统运行的效果,减少其运行中的能耗,为建筑的节能与环境保持提供助力。
           参考文献:
           [1]彭风云.暖通空调系统噪声分析与降噪策略[J].建筑工程技术与设计,2020,(9):4145.
           [2]苏旭辉.暖通空调系统噪声分析与降噪策略[J].建筑工程技术与设计,2019,(20):5173.
          
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