空调系统噪声与振动如何控制?

通风系统的噪声包括通风机噪声和管道的气流再生噪声。通风机的噪声主要是空气动力噪声和机械撞击、振动产生的空气声和通过结构传播的固体声。气流再生噪声即气流激发管壁或构件产生振动而再次产生的噪声。其频谱特性一般为中、低频噪声，随风速的提高，高频成分逐步增加。声能透射墙体或楼板等构件的大小与声波的频率有关，一般频率越低透射声能也越大。

冷却塔的振动噪声有风机系统振动噪声、气流噪声（属低频）和落水噪声（属中高频）。机械通风冷却塔以风机系统振动噪声、气流噪声为主，落水噪声较小。

选用加工精度高、装配质量好的低能耗、低噪声的优质产品。采取改变噪声源的运动方式，如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动，使之与激振力主要频率分开，防止共振。将大面积板件粘贴阻尼层，可降低声辐射。完善设备维护和保养制度，杜绝由于设备运动状况不佳导致噪声增大。

在保证空调系统的工艺流程合理流向的前提下，动静分离，合理布局设施功能区域、确定噪声源设施的位置。对于各种噪声源的设备或机房，在条件允许的情况下应当远离要求安静的房间。对于管路或其它噪声源，避开噪声敏感点，利用噪声在空气中的传播衰减的特点，减少噪声控制工程量。

从声学角度说，同质材料隔声效果遵循“质量定律”，即质量越高、越厚重的材料隔声效果越好，密度与隔声量成正比关系。频率降低一半，传递损失要降6dB；质量增加一倍，传递损失就会增加6dB。在这一定律支配下，若要显著地提高围护结构的隔声能力，可选择高质量的隔声层材料或者增加隔声层的厚度。但是，由于任何材料对声波频谱的阻隔均有其波谷，单质材料由于其波谷频率的阻隔的不足也制约着其隔声量的提高。在双层薄板材料中间夹有阻尼层，阻尼层对薄板材料的隔声性能有明显的提升作用，特别是在抑制隔声构件因低频共振和吻合效应所形成的隔声低谷上十分有效，这就突破了“质量定律”的限制。厚度为16mm、质量为16Kg/m²、隔声量为36dB(A)的“阻尼隔声板”已广泛地应用在噪声控制工程上。

减弱振动设备传给建筑结构的振动，是通过消除它们之间的刚性连接实现的。在振动设备与建筑结构间配置的隔振系统，可有效地隔绝振动，从而降低振动经建筑结构的传递。隔振效果的衡量标准是传递比（或称隔振系数）T，它表示振动设备总的振动力有多少部分动力经由弹性隔振装置传给建筑结构。

对设备机房内壁进行吸音处理，以减弱房间内的混响反射和低频驻波。吸声是一种有效的阻断与减少声传播的措施，是一种最基本与最常用的措施。使用可以吸收声能的材料或结构装饰在机房内的壁画，可以吸收噪声源发出的噪声射到上面的部分声能，使反射声减弱，接受者这时候听到的只是直达声和已减弱的混响声，使总噪声级降低。混响时间的减少量与噪声的降低值具有数学上的线性关系，可根据相关公式计算。使用能吸收较高声能的材料或结构，一般可降低噪声6-10dBA。

空心砖墙、混凝土空心砌块墙、加气混凝土砌块墙的隔声量低于同等厚度的实心砖墙，其隔声量与墙的厚度、砌块间的孔隙、抹灰的砂浆质量相关。但是，由于建筑结构承受荷载的原因，更多情况下只允许设置轻质隔墙。使用阻尼隔声板设置的轻质复合隔墙可满足要求较高的隔声要求。同时重视机房的孔洞、缝隙、穿管等，对围护结构隔声性能的影响。

将噪声源封闭在一个相对小的空间内，以减少向周围辐射噪声的罩状壳体，称为隔声罩。这是在声源处控制噪声的有效措施。隔声罩通常是兼有隔声、吸声、阻尼、隔振和通风、消声等功能的综合结构体。隔声罩可以是固定型的，也可以是活动型的。隔声罩不能与设备有任何刚性相连，隔声罩靠地面部分应有弹性减震材料，防止隔声罩震动及噪声泄漏。罩体上需开观察窗、维修门及散热消声器。散热消声器要注意根据热气上升的原理，做到低进风，高出风。确保隔声罩内的通风合理顺畅。

隔振系统的承载力为单个隔振器承载力之和。为保证隔振系统的平稳度，可降低隔振器弹性模量，增加隔振器设置数量，扩大隔振系统承载面积。由于隔振系统安装后更换隔振器会造成很大的困扰，应适当降低隔振器的许用应力，以提高使用的安全性。同时，设备运行过程中机座承受的总荷载是在一定的范围内变动，隔振系统的各个隔振器所承受的点荷载也不均衡。这就必然会使部分隔振器超载，部分隔振器荷载不足，隔振器的工作承载超出荷载范围均会导致隔振效率降低。同时，隔振系统必须考虑采用一定的阻尼，以减少振动设备启动和停车时通过隔振器的固有频率时产生的共振现象。

对高层建筑设备层等隔振要求高的场所，设置一次隔振系统往往不能满足隔振要求。在设备层地面设置浮筑结构，如在原地面上铺设的弹性隔离层，将原地面与二次浇筑混凝土层其间形成没有结构联接的间隙，使二次浇筑混凝土层形成独立于原地面的质量块，在水泵设备与浮筑结构之间设置隔振系统，则形成二次隔振。由于弹性隔离层与隔振系统的固有频率不一致，二次隔振的隔振效率大大提高。

设备机组在工作的同时，也将部分能量（电能）转变成了热能。一般情况下电动机功率的10%会转变成热能散发，会导致机房温度升高，不利于设备机组的正常工作。而且，设备机组在工作时，也会产生有害废气。而在设备机房的隔声的同时，也导致热能在机房滞留积累，应通过机房的通风换气系统将散发在机房内的热能及有害废气，通过进出风量来带走。而进出风口同时也是机房噪声的传播途径，在进出风口设置进出风消声器。

与风机连接的风道弯头设置的方向应与风机风叶的旋转方向顺向，防止产生风道涡流，影响风机的风量。风机的进、出口都应做柔性接头隔振。风机进、出口处的管道不宜急剧转弯，风道应杜绝直角弯头。合理分配空调分系统，分系统风量不要过大，作用半径不能太长，以减少通风系统长距离输送导致压降，既减少风压的损失，也避免产生气流再生噪声。当一根风管输送到多个房间时，宜扩大相邻房间送风口的距离，或采用增加消声弯头、风管内壁粘贴吸声材料等措施，防止房间的噪声干扰。

风管的振动会通过支承架进入建筑结构产生固体传播。因此，排风管应使用隔振支承架，延伸的风管沿途均须使用弹性吊杆、弹性吊架。弹性吊杆的荷载应与风管的荷载相匹配。管道经过墙体、楼板时，应设置隔振阻尼垫，不能刚性接触。

在截面积较大的方型风管，应增加管壁厚度或在管壁上设置楞筋、在管内增设支撑，以增加管壁的刚性，以避免产生风管激振力噪声，在风管外设置阻尼层及约束层，能增加振动沿风管的衰减率，减少经由风管的振动传播。风管外的保温措施也可起隔声作用。

消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器是安装在空气动力设备的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。在空调系统主要使用阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器。

静压箱可以把部分动压变为静压，获得均匀的静压出风，减少动压损失。而且还有万能接头的作用。把静压箱应用到通风系统中，可提高通风系统的综合性能。静压箱使用在风管需要较大变径，但现场安装距离又无法满足变径所要求的长度时，在风管与空调设备接口通常靠静压箱连接。静压箱箱体内安装吸声材料，可起消声器的作用。

消声器可直接安装在通风机的进、出口，以降低通风机噪声；风管的弯头、三通可安装在通风管道上，以降低通风机和管道上游的气流再生噪声；也可在机房或空调房间的进、出风口安装风口消声器，以消除系统的噪声对环境或空调房间的干扰。风口设置风机盘管空调器送风，可通过风压箱风道送风。为降低室与室之间通过风管传播的干扰噪声，也为了减少管道传到室内的噪声，应有风口消声器。

冷却塔振动控制主要是阻隔振动的传播途径。而冷却塔的安装往往是将冷却塔固定在承重地梁上，之间均为硬联接。在冷却塔承力结构的立柱下设置隔振器，隔振系统的承载力为单个隔振器承载力之和。由于冷却塔隔振系统安装后更换隔振器会造成很大的困扰，应适当降低隔振器的许用应力，降低隔振器的单个荷载，增加隔振器的数量，以提高使用的安全性。

由于冷却塔所用轴流风机风压低风量大，其有效风量和整体散热效果对消声系统的阻力损失极为敏感。当冷却塔出风口消声装置压降较大时，会增加冷却风扇的阻力，导致风量减少，水温上升，结果对原系统热工性能产生影响。为减少对原系统的热工性能影响，就必须减少对轴流通风机系统的进排风的气体压力损失，适当加大进、出风有效截面积，将消声器中的气流速度设计在5m/s以下。

声屏障就是在声源与受声点之间插入一个设施，用以隔断并吸收声源到达受声点的直达声波，使部分声波受阻反射，部分声波则经吸收衰减后通过屏体透射（极小）和屏顶绕射等附加衰减形式到达受声点，达到减轻受声点的噪声影响、取得降噪效果的目的。隔声屏障的隔声原理、在于它可以将高频声反射回去，使屏障后形成“声影区”，在声影区内噪声明显降低。对低频声，由于绕射的结果，隔声效果较差。如果在隔声屏障朝向声源的一面加铺吸声材料，并尽量使屏障靠近声源，则会提高降噪效果。

落水消能降噪声装置主要由“支承构架”及“落水阻尼降噪垫”组成。“支承构架”又可分为漂浮式及固定式二种形式。使用落水阻尼降噪垫，在冷却塔落水撞击水面之前，使落水先在降噪装置上经无声擦贴、粘滞减速、挑流分离、疏散洒落等消能形式的过渡，取得消减落水冲击噪声的治理效果。

由于冷却塔往往数量多、体积大，如果按照常规做法，设置进风消声器、出风消声器，那会产生工程量浩大且费用不斐。而设置声屏障的高度受到场地的局限，容易产生声绕射，特别是对低频风机噪声阻隔效果不理想。根据机械通风冷却塔噪声特点，结合冷却塔消声器、声屏障的各自优点，开发的“冷却塔消声结构”的发明专利技术，利用噪声的取向性，将噪声导向及吸收。同时，冷却塔轴流风机的风压、风量损失最小。在冷却塔风机出风口设置三面封闭的弧形隔声屏，用以隔断并吸收声源到达受声点的直达声波。在冷却塔填料区以下部分设置迷宫式消声结构。

冷却塔一般设置在裙楼顶，冷却塔又有一定的高度，所以冷却塔隔声结构均有较高的水平高度，迎风面积大，不仅要满足上述声学和热工性能需求，要考虑隔声结构的机械强度、抗风荷载能力和稳定性。冷却塔的隔声结构设计不仅要考虑不能妨碍冷却塔的使用及维护和对建筑结构的影响，外观装饰也应考虑周围环境及景观的影响。