通风空调系统噪声问题的探索

关键词：通风机；空调；噪声 

　　通风机噪声由空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声组成，通常以空气动力噪声为主要成分。空气动力噪声由涡流噪声、撞击噪声和回转噪声组成，涡流噪声是气流在吸人口和叶轮中脱流面形成的，它与风机的进风口、前盘结构以及其相互配合有关，当叶轮线速度增大时，涡流噪声也增加.撞击噪声是气流进人或离开叶片时产生的，它和风机的流量、叶片的人口、出口角度有关，当流量增加、风机工作点偏离最佳工作点时，撞击声随之增加。回转噪声又称为叶片噪声，是旋转叶片对气流产生周期性的压力，引起气体压力和速度的脉动变化而产生的，它与风机的转速高低、叶轮直径的大小有关，当转速增高或叶轮直径增大(即线速增大)时，回转噪声随之增大。 

　　1通风空调系统噪声源 

　　1.1通风机的噪声 

　　 通风机的噪声随着不同系列或同系列的不同型号、不同转数而变化。即使是同一型号的通风机，其噪声也会因装配精度的不同而不同。因此，在工程设计中最好能对所选用的通风机的声功率级和频带声功率级进行实测。 

　　1.2末端空调设备的噪声 

　　整体式空调设备的噪声主要来自其中的通风机，噪声数据一般可以在有关产品样本中查到。 

　　立柜式空调机组的噪声较大，除通风机噪声外，机组下部压缩机的噪声也不可忽视。窗式空调器的噪声主要来自送风机及排风机(扇)，以及制冷压缩机。风机盘管空调器的噪声来自所配通风机及电动机。通常制造厂家给出高、中、低三档风速条件下的噪声功率级或声级。风机盘管的噪声级通常为20～40dB(A) 

　　1.3风道部件中的噪声衰减与再生 

　　通风机噪声在经过风道及其部件传播的过程中，由于管壁的摩擦，会将部分声能转换为热能。此外，管道流通面积的变大、变小，管道分支、弯头以及其他部件在其界面处阻抗不匹配，一部分声能透射过去，另一部分声能被反射回声源处，因而使噪声有所衰减。但是，上述风道局部构件增加了系统的阻力，引起气流的涡旋，也就可能引起再生噪声。随着风速的增加，再生噪声的影响也随之增大。 

　　通常，对于直风道，当风速小于5m/s时，可以不计气流的再生噪声；风速大于8m/s时，可不计算管道中噪声的衰减量。 

　　2通风、空调房间的允许噪声标准 

　　房间的噪声标准是保护人的听力和保证交谈、通讯的质量的最高噪声水平。噪声对听觉的危害与噪声的强度、频率以及持续时间等因素有关。国际标准组织提出的噪声容许标准规定：每天工作8h，容许连续噪声的噪声级为90dB；根据作用时间减半，容许噪声能量可加倍的原则，每天工作4h，容许噪声级为93dB；但任何情况下，不得超过115dB。 

　　有消声要求的房间大致可分为两类:一类是生产或工作过程对噪声有严格要求的房间，如广播台和电视台的演播室、录音室，这类房间的噪声标准应根据使用需要由工艺设计人员提出，经有关方面协商；另一类是在生产或工作过程中要求给操作人员创造适宜的声学环境的房间。 

　　3降低系统噪声的措施 

　　3.1一般降噪措施 

　　降低噪声一般应注意到声源、传声途径和工作场所的吸声处理三个方面，但以在声源处将噪声降低最为有效。为了降低通风机的噪声，第一，要选择高效、节能、低噪声型的通风机，在满足风量、风压的前提下，适当选择转数低的风机，降低其空气动力噪声.其次是选用合理的轴承，提高装备精度，严格检验叶轮的动平衡和静平衡，降低风机的机械噪声，尽可能采用叶片后向型的离心式风机，应使其工作点位于或接近于风机的最高效率点，此时风机产生的噪声功率级最小。第二，当系统风量一定时，选用风机压头安全系数不宜过大，必要时选用送风机和回风机共同负担系统的总阻力。第三，通风机进、出口处的管道不得急剧转弯，通风机与电动机尽最采用直联或联轴器传动。第四，通风机进、出口处的管道应装设柔性接管，其长度一般为100-150mm，且不宜超过150mm。 

　　设计送、回风管路时，每个送回风系统的总风量和阻力不宜过大。必要时可以把大风量系统分成几个小系统，尽可能加大送风温差，以降低风机风量，从而降低风机叶轮外周的线速度，降低风机的噪声。应尽可能避免管道急剧转弯产生涡流而引起再生噪声。风道上的调节阀不仅会增加阻力，也会增加噪声，应尽可能少装。风道内的空气流速应按噪声要求进行控制，从通风机到房间的风道内流速应逐渐降低，消声器后面的流速不能大于消声器之前的流速，必要时，弯头和三通支管等处应装设导流片。 

　　当采取上述措施并考虑了管道系统的自然衰减作用后，如还不能满足房间对噪声的要求，应考虑采用消声器消声。 

　　3.2消声器 

　　消声器是一种既允许气流通过，又能衰减和阻碍声音传播的装置，在通风与空调系统中常用的消声器有阻性消声器、抗性消声器、共振消声器和复合式消声器（宽频带复合式消声器）。 

　　3.2.1阻性消声器 

　　阻性消声器是利用安装在管道内壁或中部的吸声材料，起到消声的作用。消声器内常用的吸声材料为超细玻璃棉、矿棉、卡普窿、聚氨脂泡沫塑料等。各种吸音材料的吸音效果与材料的品种、容重和敷设厚度有关。通常以超细玻璃棉和聚氨脂泡沫塑料为首选。 

　　3.2.2抗性消声器 

　　抗性消声器不直接吸收声能，它是利用管道截面的变化(扩大或缩小)使声波发生反射，声能在腔室内来回反射以致衰减再沿管道继续传播，从而达到消声的目的。抗性消声器的消声性能，主要取决于管道截面的变径比和变径长度，变径比(膨胀比)越大和变径长度越大，消声效果就越好，它适用于窄带噪声和低中频噪声的控制。 

　　3.2.3共振式消声器 

　　共振式消声器。它是利用穿孔板上小孔颈处的空气柱和共振腔内的空气构成了一个共振吸声结构，当外界噪声频率与共振吸声结构的固有振动频率相同时，引起小孔孔颈处空气柱强烈共振，空气柱与孔壁发生剧烈摩擦，从而消耗了声能。这种消声器消声量大，空气阻力小，无填料，不起尘，对低频噪声有较好的消声效果，但它的消声频率范围比较窄。 

　　3.2.4复合式消声器 

　　阻性消声器对中、高频噪声的消声效果显著，对低频噪声的效果较差;抗性消声器和共振式消声器则相反，对低频噪声的消声效果较好，对高频噪声的效果较差。实际上空调系统中的噪声频带范围较宽，既有低频、中频噪声，又有高频噪声，为了使消声器在较宽的频带有效，常常将阻性和抗性消声器组合起来，或将阻性和共振式消声器组合起来，成为宽频带复合式消声器。 

　　 宽频带复合式消声器对低频及部分中频噪声的降低是利用管道截面突变的抗性原理，和腔面构成的共振消声原理来达到的，对高频及大部分中频噪声的降低则是利用多孔吸声材料来吸收的。 

　　结束语 

　　大量的研究工作表明.只要把噪声控制在85-9０dB以下，就能保护绝大多数工人连续工作20-30年不致发生噪声性耳聋，在神经系统、心血管系统和消化系统等方面不致受到明显影响。在通风与空调系统中，通过对噪声源的控制和对风管系统采取各种消声措施，可以使人们得到安静、舒适的工作和生活环境，免受噪声的侵害。 

　　参考文献 

　　[1]潘志信.暖通空调工程设计方法与系统分析.[J].2010. 

　　[2]赵岐华.通风与空气调节工程[M].2008. 

　　[3]苏德权.通风与空气调节[M].2002.