浅析暖通专业的隔振和降噪

赵 云 飞

(太原煤气化(集团)房地产开发有限公司,山西 太原 030024)

暖通专业作为建筑的配套专业之一，在国民经济快速发展和人们物质文化生活水平不断提高的今天，也被赋予了越来越多的专业内涵，在现代建筑中所占的地位得到了前所未有的提高。空调系统作为暖通专业的其中一部分，让人们感受到了舒适、健康的室内环境。空调系统的大范围应用也使得其存在的问题突显。相比暖通专业的其他系统，空调系统是设备使用最多的系统，设备的运行都会产生振动，进而产生噪声，这就使空调系统创造舒适健康的室内环境的效果大打折扣。振动产生的噪声会干扰人们的日常生活，严重时会对人体造成一定的伤害；设备的振动与建筑主体共振，会影响到建筑的安全使用。以上问题必须得到妥善控制，才能让“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”的空调发挥最大功效。

1 振动与噪声的产生

这里以空调系统夏季运行为例分析，即制冷机制备冷冻水，水泵驱动冷冻水输送到空调机房和房间，空气处理机组和风机盘管冷却空气送入房间。系统中制冷机组、水泵、空气处理机组、风机盘管等主要设备通过管网连接组成了一套完整的空调系统。

1.1 设备振动

上述设备几乎都以电机为驱动力，电机和设备的往复运动由于自身的惯性会产生一系列的不平稳现象，这就产生了振动。设备的振动除直接传递给基础和连接的管件，还会以弹性波的形式传播到其他环境中，以噪声的形式出现。

1.2 管道振动

空调系统的管道包括水管和风管，两者的功能都是将符合参数设定的流体进行输送，作为整个系统中的框架连接着所有的设备。设备的振动会通过与其连接的管件将一部分振动能量传递到管道，管道会以晃动的形式表现出来。另外，管道内的流体会因为流速不稳定、局部管件过多产生振动，通常以噪声的形式表现，严重时会以晃动的形式表现。

2 隔振、降噪的处理办法

2.1 设计原则

系统设计应充分考虑阻隔噪声的传播。如：制冷机房设置于地下室或对空调区噪声影响较小的地点，或单独建设；空调机房不宜与对振动和噪声有要求的房间相邻；制冷机组、水泵、风机盘管等设备的进出口采用软管连接；空调风系统风量和风阻等不宜过大；空气处理机组、风机等出口附近加装消声器；尽量减少调节装置以防止流体碰撞摩擦发出的噪声；风管内风速控制，具体数值见表1。

表1 风管内风速

2.2 设备的选型

满足空调系统各项技术参数的要求是设备选型时最基本要求，为了能够更好的解决振动和噪声问题，还应做到以下四点：

1)选择设备时应尽可能使得设备处于高效运行区；2)优先选用振动小噪声低的设备；3)设备的传动方式尽可能选用直连的传动方式；4)优先选择全封闭式电机的设备。

2.3 设备和管道的隔振降噪设计

当设备的振动靠自然衰减不能达标时，应设置隔振器或采取其他隔振措施。

隔振器应按下列方法确定：

1)确定合理的隔振传递率T；2)减振器自振频率f0(Hz)应按下式计算:

其中，T为隔振传递率；f为设备运行时的扰动频率，Hz，f=n/60；n为设备转速,r/min。

当f0<5 Hz时，应采用金属弹簧减振器或空气弹簧减振器；当5 Hz≤f0<12 Hz时，宜采用金属弹簧减振器、空气弹簧减振器或橡胶剪切型减振器；当f0≥12 Hz时，可采用金属弹簧减振器、空气弹簧减振器、橡胶剪切型减振器或橡胶隔振垫。减振器的设置数量应为偶数，且不少于4个，宜为4个～6个。减振器与基础之间宜设置弹性减振垫。

设计钢筋混凝土预制件或型钢架做减振台座，设备自重较大(数吨以上)时可不设减振台座，直接安放于减振器之上。当设备重心较高时，宜采用“T”型钢筋混凝土预制件台座；当设备重心偏离中心较大且不宜调整时，宜加大减振台座的质量和尺寸。

风机等振动较大的设备吊装时，应采用金属弹簧或金属弹簧—橡胶复合型减振吊钩；风机盘管等振动较小的设备吊装时，若房间或上层房间有严格安静要求，可采用橡胶减振吊钩。制冷机房的上层为噪声和振动要求标准较高的房间时，机房内水管宜采用橡胶减振吊钩吊装。

消声器选择应按照噪声的频谱选择。高频噪声应选用阻性消声器和弯头消声器；低频噪声应选用抗性消声器和消声静压箱。

2.4 被动降噪处理的方法

机房内设备振动产生的噪声通常能达到80 dB(A)以上，除了采用隔振措施减少噪声的对外传播外，还必须采取其他措施阻隔噪声向外传播，目前采取的措施主要有围护结构贴装吸声材料、采用中空的围护结构。

2.4.1围护结构贴装吸声材料

机房内的噪声经墙面、顶棚等界面多次反射会形成混响，这会使机房内的噪声比设备本身的噪声大得多，理论上可大20 dB。为确保操作人员的健康，噪声应控制在85 dB(A)以下，室内采取吸声措施，具体方法是在机房内的墙、顶棚贴吸声材料。吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房噪声以低频噪声为主，宜选用石膏穿孔板、珍珠岩吸声板等低频吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽，应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等中、高频吸声材料。对于与噪声要求严格房间相邻的机房，应做较强的吸声处理。对于距离空调房间很远容积很大的机房，室内可简单处理，或不做处理，但与其相配套的控制室和休息室应做很好的隔声处理。

2.4.2采用中空的围护结构

墙、楼板本来就具有隔声作用，隔声量(隔声效果)大小与其面密度有关，面密度越大隔声效果越好，但随着厚度的增加，隔声量的增加不是特别明显，实验表明厚度增加一倍，隔声量增加约5 dB。例如，一砖墙(240 mm)的平均隔声量为52.8 dB，一砖半(370 mm)的平均隔声量为55.3 dB，隔声量增加2.5 dB。增加隔声量的好办法是在围护结构中增加空气间层，若填充以吸声材料隔声效果会更好。再如，一砖墙(240 mm)的平均隔声量为52.8 dB；一砖半墙中间夹80 mm的空气层，其平均隔声量为58.3 dB，隔声量增加5.5 dB；但如果把一砖墙与80 mm岩棉和6 mm塑料板做成复合墙体，则平均隔声量为62.8 dB，隔声量增加10 dB。对于顶棚(楼板)通常可吊挂轻质板材，对于上层房间有安静要求的再在空气层内配置吸声材料。

机房门的隔声效果与制作材料的隔声能力、结构形式和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料的复合门，门缝采用企口挤压式。实践证明，最有效的隔声措施是设置双道门，并在门洞内贴吸声材料，或设置门斗、内外门错开，门斗内贴吸声材料。

窗户是隔声最薄弱的围护结构。3 mm厚单层玻璃窗平均隔声量为24 dB，双层3 mm厚玻璃单层窗(间层8 mm)的平均隔声量为27 dB。如果采用双层窗(间距200 mm，玻璃厚3 mm)，并在窗四周做吸声处理，则平均隔声量可提高到42 dB。另外，窗缝的严密程度也影响隔声效果。加装密封条后，单层窗隔声量可提高约5 dB，双层窗可提高约11 dB。通过以上数据分析可得出，噪声影响较大的房间采取双层窗户加装密封封条为效果最佳的隔声措施。

3 安装过程的控制

施工安装是将设计蓝图变为实体工程的关键环节，施工技术和施工管理水平直接影响工程质量和工程进度，甚至决定设计目标能否实现。空调系统的设备种类和数量较多，安装工作量大，因此要严格按施工图和设备安装说明书的要求安装，以保证设备的正常工作，避免设备安装不当造成非正常振动和噪声。管道上的柔性管件、阀门、消声器、消声弯头等的安装应顺直，以保证其隔振、消声的有效性。

4 结语

暖通空调专业跟随建筑业的蓬勃发展也得到了快速发展，设备的改进升级，系统的优化，为人们创造出了舒适、健康的室内环境，也让人们的生活水平得到了提升，整个社会的效率得到提高。系统中的振动、噪声给人们生活带来困扰。作为暖通空调的专业人员，需要从专业的角度出发，分析问题的原因，采取措施减振降噪。设计人员需要对振动进行计算，选出合适的减振元件；噪声控制也需计算，从振源、传播途径、房间三个方向采取降噪措施。施工安装人员需提高安装技术和管理水平，严格执行图纸和规范，把隔振降噪的标准编写到安装方案中。减振降噪措施在设计、施工中都得到体现，才会让暖通空调系统服务于人们的这个初衷锦上添花。