簡介
空調噪聲的來源主要包括以下兩個方面:空調設計安裝方面產生的噪聲。如某些空調系統在設計上存在著聲學結構不合理等缺陷,機房設計時沒有採取降低噪聲的措施和排風口排風截面設計尺寸偏小等都會造成運行噪聲增大。產生
空氣動力性噪聲、固體傳聲、局部透聲以及管路串聲等一系列問題。這對空調系統的設計提出了更高的要求,不僅要保證系統的安全性,結構合理性,運行經濟性,還要保證系統聲學結構合理性。
空調系統在運行時產生的運轉噪聲和附加噪聲等。比如空調的
制冷機組,水泵,風機(空調機組)以及淋水(冷卻塔)系統等在運行工況不良時將產生噪聲超標的問題。
運行噪聲來源
制冷機組產生的噪聲:主要是指空氣動力性噪聲、機械噪聲和管道噪聲等。其中空氣動力性噪聲主要由機房的進排氣風機所引起,該噪聲主要有進氣噪聲和排氣噪聲。這部分噪聲直接向周圍的空氣中輻射,影響面較大。機械噪聲是由制冷機缸體及曲軸的高速往復運動和制冷機的振動引起的。管道噪聲是由制冷機組冷媒在管道內流動引起的脈動噪聲。另外,壓縮機和皮帶輪軸承處也可能產生較大的轟鳴聲。
風機產生的噪聲:風機噪聲主要為空氣動力性噪聲,由旋轉噪聲和湍流噪聲等組成。研究表明旋轉噪聲的強度與風機葉片的數量、形狀、幾何尺寸、葉輪轉速、機內的風流速度以及流量等各因素有關。
水泵產生的噪聲主要有以下幾方面原因:(1)當水泵葉片經過渦殼舌部或導向器邊緣時,由於壓力變化而輻射出空氣噪聲;(2)由於葉輪入口處流速在圓周方向分布不均勻而引起壓力變化所產生的噪聲;(3)渦流導致的噪聲;(4)水泵殼體受激振動而輻射的噪聲以及機座振動所產生的噪聲。
降低噪聲的措施
1.降低空調系統產生噪聲的措施如下:
(1)設計空調系統時,應選用高效率低噪聲的通風機,儘可能採用後向式
離心風機,使其工作點位於或接近於風機的最高效率點,此時風機產生的聲功率最小。當系統風量一定時,風機壓頭不宜過高,否則產生噪聲大。採用雙風機系統可以解決這個問題
(2)通風機與電動機的傳動方式,應儘可能採用直聯,這樣產生噪聲最小。無法直聯時,宜選用聯軸器傳動或V形帶傳動。
(3)送、迴風風道中的空氣流速不宜過大,這樣可減少因氣流波動而產生的再生噪聲。一般來說;對消聲要求不太高的系統,主風道內的流速不得超過8m/s;對消聲要求嚴格的系統,主風道內流速不超過5m/s。
(4)通風機進出口處的風道不得急劇轉彎並裝設柔性接管,其長度一般為100-150mm。儘量避免採用90直角變徑管和直角彎頭,並儘量減少風閥產生的振動噪聲。
(5)通風機、電動機應安裝在減振基礎上,可減少噪聲的傳播。
採用上述措施並考慮風道系統的自然衰減作用後,如仍達不到室內允許噪聲標準,則應在送、迴風風道上安裝消聲器來消除多餘的噪聲。
2.採用消聲器和消聲彎頭消聲
消聲器是用吸聲材料按不同的消聲原理設計製造的殼體所構成的消聲裝置。消聲器的結構形式很多,但根據消聲原理的不同,大致分為
阻性消聲器、
抗性消聲器、共振式消聲器和
阻抗複合式消聲器和消聲彎頭等。
(1)阻性消聲器利用貼在風道內壁面上的吸聲材料,或者按一定方式排列的吸聲材料或吸聲結構的吸聲作用,將沿風道傳播的聲能,部分地轉化為熱能而消耗掉,達到降低噪聲的目的。
吸聲材料大都是疏鬆或多孔性的。例如,玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑膠、工業氈、石棉絨、加氣微孔吸聲磚、加氣混凝土和木絲板等。吸聲材料的吸聲性能用吸聲係數(是材料吸收的聲能與入射聲能的比值)表示。玻璃棉和礦渣棉等的厚度在4cm以上時,高頻的吸聲係數在0.8-0.90以上,是良好的吸聲材料。中等吸聲材料,如工業氈、石棉、加氣微孔吸聲磚,厚度在4cm以上時,高頻的吸聲係數也在0.6以上,而木絲板的吸聲係數較低,在0.5以下。
屬於這類消聲器的有管式、片式和格式、室式(迷宮式)、聲流式等(如圖1所示),其中a)管式;b)片式;c)迷宮式;d)單室式;e)正弦聲流式。阻性消聲器對於中、高頻的噪聲有良好的消聲性能,對低頻的較差。
(2)抗性消聲器利用風道截面的突然擴張、收縮或旁接共振腔,使沿風遭傳播的某些特定頻率或頻段的噪聲,在突變處向聲源反射回去而不再向前傳播,達到消聲的目的。這種消聲器對低、中頻噪聲具有較好的消聲性能。圖2為膨脹消聲器示意圖。
(3)共振式消聲器通過管道開孔與共振腔相連,使穿孔板小孔處的空氣柱和空腔內空氣,構成了一個共振吸聲結構如圖3。當外界噪聲頻率與共振吸聲結構的固有頻率相同時,引起小孔處的空氣柱發生強烈共振,空氣柱與頸壁產生劇烈摩擦,從而消耗了聲能。這種消聲器可以設計成消除某一頻段範圍的噪聲,對低頻噪聲消減性能良好。
(4)阻抗複合式消聲器(寬頻帶消聲器) 這種消聲器集中了上述三種消聲器的優點,對低、中、高頻噪聲都有較好的消聲性能。對低頻及部分中頻噪聲的消減,是利用管道截面積突變的抗性消聲原理和腔面構成的共振吸聲來達到,高頻及大部分中頻噪聲的消減,是利用吸聲材料來吸收。
(5)消聲彎頭它有普通消聲彎頭和共振型消聲彎頭兩類。前者將90°彎頭內貼上吸聲材料(玻璃棉);後者將彎頭外緣採用穿孔板、吸聲材料和空腔(圖4 a),其中。也有一種在外緣採用穿孔板、外貼吸聲材料的(圖4 b),其製作較簡單。近年來較多地採用微穿孔板消聲彎頭(圖4c)。當空調機房地位窄小或對原有建築改進消聲措施時,採用消聲彎頭可滿足要求。