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2018年1月17日 星期三

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通风空调系统的噪声控制 - 正文 [回目录]

  为消除和降低通风设备空气调节设备噪声所采取的综合措施。通风空调系统中的噪声主要是空气动力噪声机械撞击振动产生的空气声和固体声。一般对前者采用消声的方法,对后两者采用隔声、隔振的方法(见空气声隔声固体声隔声)。
  通风空调系统的噪声 其中包括通风机噪声和管道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。
  通风机噪声 通风机噪声的强度和通风机噪声的频谱特性同通风机的结构形式、系列、型号、转数、风量和风压等有关。其频谱特性一般为中、低频噪声频谱峰值fp是叶片搅动空气频率,由通风机主轴转数n和叶片数n决定,即fp=nZ/60。通风机噪声的声功率级LW可由风量Q和风压H来计算,即:

通风空调系统的噪声控制

式中LW0通风机的比声功率级,即通过对不同系列通风机噪声的实测和计算而得出的单位风量和单位风压下噪声的声功率级。
  气流再生噪声 通风管道内的气流再生噪声的强度随风速的提高而增加,其声功率级与管道风速的5~6次方成正比,即风速提高一倍,噪声增加15~18分贝。通风管道内一般风速的再生噪声为低频噪声,随风速的提高,高频成分逐步增加。
  管道的噪声自然衰减 管道部件在产生气流再生噪声的同时,对所传播的噪声也有一定的衰减作用。通风设备的噪声在沿管道的传播过程中,磨擦损耗、管道断面急剧扩大或缩小和声能反射等,会使部分声能得到衰减,这种现象称为通风空调系统的噪声自然衰减。噪声自然衰减是噪声控制设计中可以利用的因素,适当提高管道的噪声自然衰减的作用,例如在管道内加吸声内衬,管道内贴保温材料,作吸声弯头等都可提高管道的消声能力。但在增加噪声自然衰减作用的同时,管道内气流的阻力和气流再生噪声也将增大,因此要综合考虑其利弊,只有在设备噪声较高而气流速度较低的情况下,增加噪声自然衰减作用才是有利的。
  通风空调系统的消声 除针对通风机通风管道采取相应措施外,并应设计安装通风空调消声器等。
  通风机选用 在通风空调系统设计中,要选择低噪声或低转速的风机;风量和风压的安全系数不宜过大,应使风机在接近最高效率点的情况下运行,以保证系统运转时的噪声为最低值。机房的位置应尽量远离要求安静的房间。安静条件差别悬殊的房间不要共用一个通风空调系统,以避免相互串声。
  通风管道设计 降低管道内气流再生噪声的主要措施是减小管道对气流的阻力和限制管道内的风速。管道设计应尽可能使气流的流动均匀,避免急转弯,采用圆角弯头代替直角弯头。管道内的风速要严格控制,主管道内的风速一般不大于10米/秒,噪声控制要求严格的系统中主管道内的风速可控制在5米/秒左右,而且从主风道到使用房间,风速要逐步降低。在设计管道时,还要充分利用噪声自然衰减的作用。
  消声器设计和安装 通风空调系统的消声器必须能使系统中气流通过时产生的噪声得到较大程度的衰减。
  消声器应有良好的消声性能,它的消声量和频谱特性应与通风系统噪声相适应;应有良好的空气动力性能,对气流的阻力一般不超过通风机全压的8%,自身产生的气流再生噪声应低于房间容许噪声级3~5分贝;要求结构简单,体积小,加工方便,并应有与管道相应的强度。
  消声器可分为阻性消声器抗性消声器阻抗复合消声器等。通风空调系统常用的消声器是阻性消声器,它是将吸声材料或吸声结构按一定方式排列,固定在气流通道上吸收声能,从而达到消声的目的。其消声ΔL可用以下公式计算:

ΔL=φ(ɑ)PL/S

式中P为吸声材料的周长L为消声器的长度:S为消声器的通道截面积φ(ɑ)为消声系数(ɑ为材料的吸声系数,φɑ的函数)。阻性消声器的形式见图1。对于低频消声有特殊要求的空调系统,可以在阻性消声器内加设扩张室或共振腔,组成阻抗复合或阻共复合式消声器,以增加低频消声量。

通风空调系统的噪声控制

  消声器的安装位置根据具体情况确定:可直接安装在通风机的进、出口,以降低通风机噪声;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。
  机房隔声、隔振和消声措施,如图2所示。

通风空调系统的噪声控制

  参考书目
 
日本空调设备噪声研究会编,常玉燕译:《空调设备消声设计》中国建筑工业出版社北京,1981。
 
方丹群编:《空气动力性噪声与消声器》科学出版社北京,1978。

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更新时间 : 2009-04-06

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