空调系统的消声和减振要求

1、空调系统的消声和减振要求 毋庸置疑，民用建筑中的中央空调系统给人们的生活、工作带来了极大的舒适和便利。但是伴随着生活水平的日益提高，特别是职业健康安全管理体系(GBT280012001)的逐步贯彻实施，人们对工作环境的健康要求也越来越高，于是众多高级宾馆、写字楼、公寓中空调系统的运行问题便愈加凸现出来，如噪声、异味、结露、滴水等，在一定程度上影响着人们的工作情绪、工作效率和身体健康，空调系统噪声问题尤为突出，已在局部形成噪声污染。 噪声的发生源很多，就工业噪声来说，主要有空气动力噪声、机械噪声、电磁噪声等，空气动力噪声是由空气振动而产生的，如当空气流动产生涡流或者发生压力突变时引起气流扰动而产

2、生的噪声；机械噪声是由固体振动而产生的；电磁噪声是由于电动机的空隙中交变力的相互作用而产生的。 建筑内部的噪声主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调设备产生的噪声影响最大。空调工程中的主要噪声源是通风机、制冷机、机械通风冷却塔等。 通风机噪声主要是通风机运转时的空气动力噪声（包括气流、涡流噪声、撞击噪声和叶片回转噪声）和机械噪声。通风机噪声的大小与叶片的大小和形式、叶片数量、风量、风压等因素有关，同系列同型号的通风机其噪声随着转速的增高而加大。 电机噪声以电动机冷却风扇引起的空气动力噪声为最强，机械噪声次之，电磁噪声最小。除此之外，还有一些其他的气流噪声，如风管内气流引起的管

3、壁振动，气流遇到障碍物（管道变径、弯头、阀门等）产生的涡流以及出风口风速过高等都会产生噪声。 下图是空调系统的噪声传播情况。 从图中可以看出，通风机噪声由风道传入室内外，设备的振动和噪声也可能通过建筑结构传入室内。因此，通风空调系统在对建筑内热湿环境和空气品质进行控制的同时，也对建筑的声环境产生不同程度的影响。 当空调系统运行产生的噪声超过一定允许值后，将影响人员的正常工作、学习、休息或影响房间的功能（如演播室、录音室），甚至影响人体健康。因此，在进行通风空调系统设计时，除了要考虑温、湿度的要求以外，还要考虑噪声的控制。空调通风系统主要噪声源： 1 平时通风：排风机、送风机。2 空调系统：制冷

4、机组、循环水泵、冷却塔、空调末端（风机盘管、空气处理机组）。3 火灾时：排烟风机、正压送风机。4 人防通风系统：人防风机。 风机噪声：主要为空气动力噪声和机械噪声，以空气动力性噪声为主空气动力噪声：涡流噪声旋转噪声机械噪声：轴承噪音旋转部件不平衡产生的噪声附加噪声：风道管件因风速过大而产生附加的噪声，也叫气流噪声。风速越大，其噪声也越大。故集中空调系统：采用低风速系统，风速控制在8m/s以下。空调系统噪声的来源 空调系统噪声从产生形式上分为空气动力性噪声和机械性噪声，按噪声发生部位也可分为两大类：设备噪声、风管及部件噪声。 空调设备包括冷水机组、水泵、风机(包括空调机组、风机盘管机组)、冷却塔

5、等，在运行中均可能因为设备振动、压缩机、电机、风叶运转而产生机械性噪声，属于噪声源。风管和风管部件(主要是送风口)的噪声分为涡流噪声(空气涡流产生的气流噪声)和振动噪声(风管及部件振动产生的噪声)，是在运行工况不良或与建筑物连接不当时产生的，属于附加噪声。 从民用建筑空调系统的实际运行情况来看，设备噪声(尤其是风机噪声)是空调系统中的主要噪声源。因为大多数空调系统都是低速系统，风管及部件的噪声与风机噪声相比较小，而且由于噪声的迭加是对数迭加，附加噪声值一般不会对风机噪声值的提高产生显著影响。 空调系统噪声污染的人为因素 固然，空调系统噪声的产生是不可避免的，但设计和安装这两方面的人为因素却是造

6、成空调系统噪声污染的外因。(1)设计方面： 1)空调设备选型不当，如所选风机噪声值超标； 2)设计风速过大，造成风管内空气涡流严重、出风口处风噪大； 3)设备设计位置不妥，如空调机房位置距办公、生活区域较近； 4)未进行有效的消声设计，如并联设备间无防共振设计、风管未采用隔振吊架。 (2)安装方面： 1)未按设计施工，如管道与空调器没有采用软连接、设备基础未采用隔振垫； 2)不符合施工规范要求，如设备安装时没调平找正、大型风管弯头导流片漏装； 3)未严格进行系统检测，如风管漏光检测、漏风量测试抽检率不足、室内噪声检测点少。 空调系统噪声的控制措施 从源头上完全消除空调系统噪声是不现实的，但是可

7、以在设计和安装这两个外因上采取有效措施来降低空调系统的噪声污染。1 .设计方面控制措施 1.1 风机减噪设计(1)选用低噪声或低转速的前向型叶片式风机；风量和风压的安全系数不宜过大；风机正常运行工况点应在高效区内，最好接近最高效率点。(2)风量较大的空调机组应设置机房，利用封闭的墙体进行隔声(普通120砖墙的隔声效果即可达到45dB)，机房位置应尽量远离要求安静的房间。(3)空调机组设减振基座，减振基座的振动传递率T必须小于5。(4)空调机房采用消声百叶回风口，回风风速宜控制在2m/s以下。(5)风量较小的通风设备(如风机盘管)吊装时，吊架应采用减振吊架，同时采用隔声效果好的天花板材料。(6)

8、风机与管道采用柔性连接，进出风干管处设置消声器。 1.2 冷水机组减噪设计 (1)选择高效型声功率低的制冷机组，各种机组的噪声值一般排序为：热泵机组活塞式冷水机组螺杆式冷水机组离心式冷水机组溴化锂吸收式冷水机组，具体可根据工程特点合理选择。(2)优选内置水泵型冷水机组。水泵密闭在冷水机组内，可有效地降低水泵噪声。(3)制冷机房宜设在建筑物地下室或单独建设，机房结构采用比重大的建筑材料，必要时可在墙体内表面粘贴吸声材料。(4)选用橡胶隔振垫或弹簧隔振器进行冷水机组、水泵基础隔振。(5)进出冷水机组、水泵的管道设置橡胶柔性接管。(6)穿越制冷机房的管道设置柔性套管，避免与墙体刚性连接。 1.3 冷

9、却塔（风冷机组）减噪设计(1)优选低噪音型或带变频调速装置的冷却塔。逆流式冷却塔噪声最大，横流式冷却塔次之，喷射无风机式塔噪声最小，但其占地面积正好相反，具体可根据工程场地情况合理选择。(2)冷却塔设置在对周边建筑影响最小处，并避开建筑物的主立面和主出人口。(3)塔基和混凝土基础间设减振垫、减振器，冷却塔的支点与减振器之间应设整体底座。(4)在进水、出水和补给水管上加防振软管。(5)冷却塔增配消声附件，如出风口装消音风筒、在入风口装隔声墙。(6)必要时在冷却塔和周边建筑物间设置隔声屏。 14风管及部件减噪设计(1)风管设计风速不宜过高，以减小空气涡流产生的噪声。一般干管内风速控制在10ms以内

10、，有特殊消声要求的空调系统的干管风速控制在5ms，支管风速不高于3ms，送风口风速控制在2ms内。(2)在管路布置时人为地增加风管走向变化以便合理利用噪声的自然衰减。(3)各支路风管的设计风量尽量达到自然平衡。(4)当同一系统的不同房间噪声要求不同时，风管按照噪声要求由低到高的顺序进行布置，有特殊消声要求的房间加设支管消声器。(5)送风量与回风量应尽量接近平衡，避免室内外形成明显的压力差。 (6)风管变径要采用渐扩或渐缩管，不能巨变。(7)分支管与主风管采用非90顺接。(8)矩形弯管的曲率半径为一个平面边长的内外同心弧，其他形式的弯管当平面边长大于500mm时，必须设置导流片。 (9)风管弯头

11、与弯头的间距不宜过小，避免涡流严重。 (10)风管与墙体、楼板不能刚性接触，要做隔振处理。 2. 安装方面控制措施 2.1 设备安装减噪控制(1)安装隔振器的设备基础必须平整，偏差2mm。(2)每个隔振器位置要准确，压缩量应均匀一致，偏差2mm。(3)设备就位后严格进行调平找正。(4)固定设备的地脚螺栓必须拧紧，并有防松动措施。(5)吊装设备的隔振钢支、吊架其结构形式和尺寸必须符合设计或设备技术文件规定，焊接要牢固。(6)与设备相连接的风管、水管必须连接紧密、牢固。(7)在设备单机试运转和系统无负荷联合试运转时，严格进行噪声测定，对有异常振动和声响的设备采取纠正措施。 风管及部件安装减噪控制(

12、1)风管制作的接缝和接管连接处必须牢固、严密。(2)风管制作的接缝和接管连接处采取密封措施，密封面在风管的正压侧。(3)风管内导流片和消声器的制作必须符合设计或规范要求。(4)严格按照设计要求对风管进行加固(加固形式有横筋、立筋、内外角钢、扁钢、加固筋、管内支撑等)。(5)风管配件、风管部件与风管必须牢固连接，开关要灵活。(6)风管的隔振钢支、吊架的结构形式、尺寸、间距必须符合设计或设备技术文件规定，焊接要牢固。(7)风管系统安装完毕，必须进行严密性检验和噪声测定。 3.其它消声、减振措施 通风与空调系统的减振设计应包括设备和管道两方面。设备包括制冷机组、空调机组、水泵、风机以及其他可能产生较

13、大振动的设备。管道减振主要是防止设备的振动通过管道进行传播。 设计中对消声和减振的具体措施可具体归纳为： （1）.在空调系统中，除了对风机、水泵等产生振动的设备设置弹性减振支座外，还应在风机与管路之间采用软管链接，软管宜采用人造材料或帆布材料制作。6号以下风机，软管的合理长度为200mm；8号以上的风机，软管合理长度为400mm。 （2）.水泵、冷水机组、风机盘管、空调机组等设备与水管之间用软管连接，不使振动传递给管路。软管有两类：橡胶软接管和不锈钢波纹管。橡胶软接管隔振减噪的效果很好，缺点是不能耐高温和高压，耐腐蚀性也差。在空调与采暖的水系统中多用橡胶接管。不锈钢波纹管能耐高温、高压和耐腐蚀

14、，但价格较贵，一般用于制冷剂管路的隔振。 （3）.在管路的支吊架、穿墙处使用非燃软性材料填充做减振处理。 （4）.空调机组可直接采用橡胶隔振垫隔振。 （5）.振动较大的设备（如风机）吊装时，采用减振吊钩。 （6）.选用高效、低噪声水泵、风机，并使水泵、风机在最高效率点附近运行。 （7）.按噪声标准控制风管、风口风速,以满足房间噪声要求。 （8）.空调机房内壁表面贴附吸声材料及吸声孔板， （9）.机房门采用消声密闭门，使墙体有吸声能力，等等。旅馆室内允许噪声标准住宅室内允许噪声标准医院室内允许噪声标准特殊建筑室内允许噪声标准 噪声评价曲线号数 N 与声级计 A 档读数 LA 间的关系为 N =

15、LA 5 。风机噪声控制技术FIG1-7风机噪声产生的原因：空气动力性噪声：叶轮高速旋转冲击压力波 、涡流噪声压力、转速Lw机械振动性噪声：回转体不平衡、轴承磨损、叶片刚性不够振动噪声 电磁噪声：电动机内发出的噪声管道风机噪声源 出口噪声源进口噪声管道辐射噪声源风机噪声源特点：多声源与安装方式等有关指向性当声源比波长大得多,指向性较强/反之可作为点源，各向相同，无方向性。通风空调设备噪声 风机噪声空调系统的噪声源建筑声学设计FIG-61风机噪声固体噪声环境噪声再生噪声空调通风系统设备噪声产生及传播途径 在通风空调所用的风机中，按照风机大小和构造不同，噪声频率大约在 200 800Hz （即主要

16、噪声处于低频范围内）。在缺乏实测数据时，某一风机的声功率级可按下式估算式中：L 通风机的风量， m 3/ h ; H 通风机的风压（全压）, Pa 。 空调系统中的主要噪声源是通风机。通风机的噪声主要与叶片形式、片数、风量，风压等参数有关。风机噪声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。如果已知风机功率 N （kW）和风压 H（Pa），则可用下式估算：在求出通风机的声功率级后，可按下式计算通风机各频带声功率级（ Lw ）Hz :风机声功率的计算都是指风机在额定效率范围内工作时的情况。如果风机在低效率下工作，则产生的噪声远比计算的要大。通风

17、机各频带声功率级修正值空调系统中噪声的自然衰减 噪声的自然衰减：噪声通过风管系统后，由于摩擦、风管截面的突然扩大或缩小以及声波反射等原因，会产生衰减，这种衰减称为噪声的自然衰减。 1）由于流动空气对管壁的摩擦，使部分声能转换成热能； 2）由于在系统部件（风道变截面、支路、弯头等）处有部分声能被反射； 机理：吸收、反射、透射到管外一、噪声在风管内的自然衰减（1）直管的噪声衰减当风管粘贴有保温材料时低频噪声的减声量可增加一倍。（2）弯头的噪声衰减（3）三通的噪声衰减 当管道分支时，声能基本上按比例地分给各个支管。自主管到任一支管的三通噪声衰减量可按下式计算：式中 F0 三通分支处全部支管的截面积之

18、和， m 2 ; F 计算支管的截面积， m 2 。（4）变径管的噪声衰减膨胀比 m=F2/F1 风机的声功率并非全沿着管道由末端辐射入房间内，在从风口到房间的突扩过程中，一部分由于房间内的内壁、家具和设备等的吸声作用;有一部分声功率是反射回去的，反射回去的声功率与风口的尺寸和频率有关。（5）风口反射的噪声衰减噪声在风管内的自然衰减 空气进入室内噪声的衰减（风口声功率级与室内声压级的转换）从风口进入室内的噪声（声功率级 Lw），由于房间内壁、顶棚、家具和设备的吸声，还会再一次被衰减。此衰减量反映了进入室内的声功率级 与造成人耳（或测点）感觉到的声压级之间的差值。风口的声功率级 Lw 与室内的声

19、压级 LP 之间存在以下关系：L值既反映了声功率级与声压级的转换，又反映了室内噪声的衰减。或空气进入室内噪声的衰减空气进入室内噪声的衰减风管的气流噪声 气流再生噪声的产生机理，大致有二：一是气流经过管件和风管附件时，由于局部阻力和摩擦阻力而形成一系列湍流，相应地辐射噪声；二是气流撞击激发管件和风管附件构件振动而辐射噪声。气流再生噪声的大小主要取决于气流速度和管件和风管附件的结构。 消声器消声量的确定DVF/F0空调冷却塔的噪声治理 冷却塔噪声， 不仅由风扇的机械动力噪声、落水声和空气动力 噪声混合而成复杂的合成声源. 声屏障设计主要目的是为了降低冷却塔进风 口位置噪声对楼顶边界的影响，在充分计

20、算噪声 在声影区、绕射区以及声亮区的衰减情况后，设 计竖直高度 ，距离塔体约 1m，总长约 ， 设计降噪量为 11dB(A)左右。 现场噪声测试表 测点63Hz125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz8000HzA 声级dB测点位置172.377.284.483.484.281.472.173.588.2空调机组270.280.487.484.784.482.172.574.688.7空调机房窗户处377.876.97977.379.276.969.362.982.5空调给水泵处474.27574.973.970.668.670.170.378.4冷却塔进风口579.

21、875.176.277.670.463.964.562.576.4冷却塔出风口噪声测点编号测点位置治理前dB(A)治理后dB(A)降噪量dB(A)1宿舍楼一单元 1、2 楼间楼梯平台62.751.011.72宿舍楼一单元 2、3 楼间楼梯平台63.452.810.63宿舍楼一单元 3、4 楼间楼梯平台64.053.510.54宿舍楼一单元 4、5 楼间楼梯平台64.954.110.8消声器的种类和应用 降低空调系统噪声的主要措施是：合理选择风机类型，并使风机的正常工作点接近其最高效率点；风道内风速不宜 8m / s 。此外，转动设备（风机、泵）均应考虑防振隔声措施。消声器是由吸声材料按不同的消

22、声原理设计成的构件，根据不同消声原理可分为阻性型、共振型、膨胀型和复合型等多种。一、阻性型消声器阻性型消声器利用布置在管内壁的吸声材料或吸声结构，依靠吸声材料的孔隙，使声波在其中引起空气和材料振动而产生摩擦及黏滞阻力，将声能转化为热能而被吸收，使沿管道传播的噪声迅速衰减。阻性型消声器对中、高频噪声的消声效果较好影响阻性消声器性能的因素有：吸声材料的种类、吸声层厚度及密度、气流通道断面形状及大小、气流速度及消声器长度。吸声材料的吸声性能用吸声系数来表示，它是材料吸收的声能与入射声能的比值，吸声系数越大，吸声性能越好。阻性消声器有管式、片式、格式（蜂窝式）、折板式、声流式、小室式以及弯头等。阻性型

23、消声器 如图穿孔板共振吸声结构，通过管道上开孔并与共振腔相连接。穿孔板小孔孔颈处的空气柱和空腔内的空气构成了一个共振吸声结构。当外界噪声的频率和此共振吸声结构的固有频率相同时，引起小孔孔颈处空气柱强烈共振，空气柱和颈壁剧烈摩擦，从而消耗了声能，达到消声效果。共振型消声器具有较强的频率选择性，即有效的频率范围很窄，一般用以消除低频噪声。二、共振型消声器三、膨胀型消声器膨胀型消声器是管和室的组合，即小室与管子相连。利用管道内截面的突变，使沿管道传播的声波向声源方向反射回去，而起到消声作用，对消除低频有一定效果。但一般要管截面变化 4 倍以上（甚至 10 倍）才较为有效。四、复合型消声器（又称宽频带

24、消声器）集中阻性型和共振型或膨胀型消声器的优点五、其他类型消声器1、消声弯头当机房地方窄小或对原有建筑改进消声措施时，可以在弯头上进行消声处理而达到消声的目的。2、消声静压箱 在风机出口处或在空气分布器前设置静压箱并贴以吸声材料，既可起到稳定气流的作用又可起到消声器的作用。 消声静压箱的消声量与材料的吸声能力、箱内面积和出口侧风道的面积等因素有关。其他类型消声器为了减少和避免噪声源对周围环境的影响，消声器应设在接近声源的位置，通常应布置在靠近机房的气流稳定管段上，与风机出入口、弯头、三通等的距离宜大于 4 5 倍风管直径或当量直径；当消声器直接布置在机房内时，消声器、检查门及消声后的风管，应具有良好的隔声能力。风机的送风管段和吸入段均可引起噪声传递，因此在其正压送风段和负压吸入段均应采取消声措施。在有些情况下，如系统所需的消声量较大或不同房间的允许噪声标准不同时，也可以在总管和支管上分段设置消声器。六、消声器的选择与布置对中、高频噪声源，宜采用阻性或复合型消声器；对于低、中频噪声源，宜采用共振型消声器、膨胀型消声器等抗性消声器；对于脉动低频噪声源、变频带噪声源，宜采