某甲级写字楼 VAV 空调机房噪声治理的体会

曾庆钱

广州市设计院

随着国民经济的高速发展，越来越多的高端写字楼项目选用变风量（VAV）空调系统，但变风量（VAV）空调系统在我国的应用效果却不甚理想，尤其是空调机房的噪声问题尤为突出，本文针对实际工程中的噪声问题进行深入分析，并提出相应的解决办法。

1 项目简介及标准层配置

项目总建筑面积约 15 万 m2，地下 2 层，地上 65层，建筑高度330 m，属于超高层建筑，其中 1～36 层为甲级写字楼，建筑面积约 9 万 m2，冷源采用水冷冷水机组，末端采用定静压控制的变风量空气处理机组+压力无关型 VAVBOX 的变风量（VAV）空调系统，写字楼设计标准按一类办公建筑[1]：层高 4.6 m，天花高度3.1 m，室内温度24 ℃[2]，相对湿度 55%[2]，人员密度5 m2/人[1]，新风量 30 m3/(h·人)[2]，噪声标准：办公室≤45 dB(A)[1]，走廊≤50 dB(A)[1]。

标准层建筑面积约 2550 m2，空调区面积约 1900 m2，主要空调设备配置如下：

1）变风量低噪声卧式空气处理机组：2 台。L=30000 m3/h，Q=240 kW，H余=450 Pa，N=11 kW，L新风=6000 m3/h，风机出口风速≤10 m/s，表冷器入口风速≤2.5 m/s，机组噪音≤65 dB(A)，风机变频控制。

2）阻抗复合式消声器：1 台。外形尺寸 2400（W）mm×400 mm（D）×1 500 mm×（L）。低频消声量＞21 dB(A)。阻力要求：局部阻力系数≤1.5，设计风量时阻力≤68 Pa。

3）迷宫式消声静压箱：1 台。外形尺寸 1500（W）mm×1 500 mm（D）×2 700 mm×（H）。结构：外层为镀锌钢板，内层为吸声材料加镀锌微穿孔板，厚度为 100 mm。消声要求：低频消声量＞15 dB(A)。阻力要求：局部阻力系数≤1.0，设计风量时阻力≤25Pa。

4）压力无关型变风量调节阀（VAVBOX）：40 台。规格 D=300 mm，有效进风口截面积≥0.073 m2，L=1800 m3/h，V≤7 m/s 设计风量时压力损失≤50 Pa，噪声≤40 dB(A)。

2 噪声测试及存在问题

业主为确保甲级写字楼的交付品质，在大面积铺开施工前专门设置样板层，用于展示装修效果以及各种系统的性能测试，其中的噪声测试现场如图1 所示：

图1 改造前空调机房

噪声测试步骤如下：

1）设备及风管系统安装质量检查：重点检查设备参数，消声减震措施，风管，变风量调节阀（VAVBOX），风口及附件安装等。

2）围护结构完整性、严密性检查：重点检查风管穿越空调机房隔墙处的密封处理，通过样板层的土建管井、孔洞作封堵处理。对通往样板层的楼梯门、电梯门、外墙、外窗等无关孔洞进行临时围蔽，模拟实际使用的室内环境。

3）设备系统调试：由于项目正在施工过程中，无法提供冷源，故调试重点针对空气处理机组的送风量、风压、系统的风平衡。调试系统风量、风压，使之运行在设计工况下。

4）采用专业测试仪器、选择有代表性的测试点、在夜间工地施工停止、清除无关人员之后，进行噪声测试，每个测试点采集5 个数据，取平均值。

测试结果见表1：

表1 噪声测试结果及存在问题

3 噪声治理措施及费用

治理措施如图2 所示：

图2 改造后空调机房

具体噪声治理措施及费用（以一个空调机房为例，所有采购的消声器、消声材料、隔声门必须为有专业资质厂家的产品）如下：

1）送风消声器：更换为直片式消声器[3（]直片式消声器消声量是指综合消声量，实际按风机性能曲线及八倍频程噪音值选型）。外形尺寸 2400（W）mm×600 mm（D）×1 800 mm×（L）。低频消声量≥33dB(A)。阻力要求：局部阻力系数≤3.4，设计风量下阻力≤68 Pa。单价2200 元/m3。治理费用：5702 元。

2）迷宫式消声静压箱：更换为土建回风腔（内贴吸音玻璃棉板）+直片式消声器[3]。外形尺寸2400（W）mm×800 mm（D）×1 800 mm×（L）。低频消声量≥33 dB(A)。阻力要求：局部阻力系数≤3.4，设计风量下阻力≤25 Pa。单价2200 元/m3。治理费用：7 603 元。

3）机房吸音材料[4]：更换为吸音玻璃棉板。重 64 kg/m3，厚度 50 mm，吸声系数α=1.0，降噪系数 NRC≥1.0，带耐摩擦的黑色BGT 贴面。总面积 101 m2，单价80 元/m2。治理费用：8080 元。

4）土建回风腔：新增。土建回风腔采用200 mm 砖墙砌筑，顶板采用200 mm 钢筋混凝土浇筑（内贴吸音玻璃棉板）；土建总面积15 m2，土建单价100 元/m2，吸音玻璃棉板总面积31 m2，土建单价80 元/m2。治理费用：3980 元。

5）风管吸音材料[4]：新增。机房内消声器至机房隔墙之间的送风管、回风管外侧贴吸音玻璃棉板；总面积30 m2，单价80 元/m2。治理费用：2400 元。

6）隔声门[5]：新增。在回风腔内隔墙上增加一扇1000 mm×2000 mm 的隔声门，采用一级隔声门（计权隔声量Rw≥45 dB）。单价 9500 元/樘。治理的费用：9500 元。

7）调整空气处理机组出风口：由于机房本身尺寸就偏小，又增加了送、回风消声器、土建回风腔，需要腾出安装空间，空气处理机组需要转 180°安装，把出风口设在机房内侧，同层的另外一个机房的机组参数一样，接管相反，刚好可以互换。同层搬运2 台空气处理机组。治理费用：1 000 元。

8）调整空气处理机组出风管接管及重新制作机房内风管：新增。风机出口垂直管设标准弯头，与水平送风管采用喇叭口变径管连接，降低二次噪声。总面积30 m2，单价150 元/m（2含玻璃棉保温层）。治理费用：4 500 元。

9）回风百叶：更换为喷塑铝合金风口，铝型材厚度δ≥1.0 mm，流通率≥70%，并紧固百叶的松动部件，降低二次噪声。总面积3.1 m2，单价600 元/m2。治理费用：1 860 元。

10）人工费约占设备材料总价的 20%，上述工程的人工费为8925 元。11）治理总费用：53550 元。

由以上可以看出，由于采购设备噪声超标，其噪声治理费用加设备采购费用比采购噪声达标的设备高将近一倍。

4 噪声治理效果

落实上述治理措施后，再次测试；工频（50 Hz）测试完毕，调整变频器至40 Hz，测试结果见表2：

表2 噪声测试结果及治理效果

由表2 可以看出，经过噪声治理，各个测试点的噪声水平已大幅降低，工频运行时，仅有测试点⑥的噪声超出标准 1.5 dB(A)，变频（40 Hz）运行，全面达标，考虑VAV 空调机组大部分时间变风量运行，噪声水平可以接受。

由于机房尺寸狭小、机组压头无法增大，现场已无法采用增加消声器长度的办法增加消声量，且分析噪声超标的主要原因是消声器至机房隔墙之间的送、回风管漏声，最后决定采用隔声的办法，具体是在送风管、回风管外侧与吸音玻璃棉板之间增加一层 10 mm厚高密度硅钙纤维板增加风管隔声量。改造后经测试：工频运行测试点④噪声 46 dB(A)，测试点⑥噪声44 dB(A)，全面满足设计要求。

5 噪声治理体会

1）甲级写字楼对噪声标准要求较高，采用变风量（VAV）空调系统必须对噪声源及消声、隔声措施重点关注，空调机组风量应尽量控制在20000 m3/h 以下，并应预留足够机房空间用于噪声处理。

2）隔声、吸音、消声措施应在空调机组订货后，根据厂家提供空调机组的风机性能曲线及八倍频程噪音值重新复核选型。

3）噪声治理是系统工程，需要隔声、吸音、消声措施同时实施。

4）噪声测试应在系统调试合格后进行，风量、风压必须在设计工况下。

5）空气处理机组的风机出口风速、表冷器入口风速、风机转速等对设备噪声影响极大，对设备价格影响也有一定影响，采购设备时应重点关注。

6）噪声治理成本极高，且由于各种条件限制，后期治理未必能达到理想效果。