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摘 要:在空调系统中,噪声主要源于声源与二次噪声,而噪声产生的具备原因相对复杂,从设计、施工、材料设备选用到后期的运行管理,一旦存在不完善之处,就会致使空调系统在实际运行的过程中产生噪音。而为了实现对空调系统噪声的有效控制,本文从设计角度出发,对空调系统噪声控制所存在的问题进行的分析,并提出了相应的控制策略,以供参考。
关键词:空调系统;噪声控制;若干问题;对策;分析
中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0194-02
前 言
随着社会主义经济的不断发展,人们物质生活水平的不断提高对所居住与工作环境的质量提出了更高的要求,在空调逐渐成为家庭与办公场所必备设备的过程中,空调系统噪声问题的产生直接给人们的身心带来了影响,轻则会使人产生烦躁的不良情绪,重则会使人的身心受损,埋下了一定的事故隐患。而设计作为空调的主要环节,直接关系到空调系统的实际应用性能,因此,为了实现对相应噪声问题的有效控制,则就需要进一步优化并完善空调系统设计。
1 在消声器的设置上所存在的问题
1.1 位置的设置
在实际设计空调系统的过程中,为了规避空调系统所产生的噪声问题,一般采取的措施为:将消声器安置于组合式空调箱的内部,亦或是将这一装置安装于外部,与空调机房相分离,而如上方式下则弱化了消声装置作用的发挥(图1为组合式空调器剖面图)。
而基于组合式空调器下,其噪声的类型为:200~800Hz,属于中低频噪声,其主要源于:①风机运转时产生噪声;②基于气流在管道内部的流动,以及在设备内部的流动,致使再生噪声随之产生。而其中的再生噪声中,有来自于机房内部的噪声;也有来自于机房外部的噪声,具体而言,这一噪声是从管道、消声器以及风口等位置产生的,并且借助管道实现了噪声的传递;而基于消声器后面管道所产生的这一噪声,此时的消声器则“无能无力”。而将消声器安装于机房之外,此时部分噪音就会沿着管道进行传递,进而进入到房间之中,而在管道上,进行了外保温设计,此种情况下能够实现对部分噪声的有效隔离,噪声被弱化但是并不意味着能够消除噪声,相应的隔声量为R=38dB;而若是将这一消声器安置到空调的内部,消声器的作用将更弱。
而在实际设计的过程中,基于在空调机房内部,相应噪声会在传播的过程中进入回风管道,进而进入到房间之中,因此,在安装消声器的过程中,最佳的位置在管道穿入机房的位置上。
而基于再生噪声的产生下,其主要源自于气流、管道以及其与消声器发生摩擦这一过程,同时,气流也会使得管道壁发生振动现象,进而也使得再生噪音随之产生。此种情况下,就意味着管道的形状与管道壁的光滑程度等都是引发再生噪音的原因所在,同时,气流流动速度与再生噪音的大小间成正比。在实际进行设计的过程中,针对再生噪音的控制问题,一般会对风道流动速度进行控制,限制在8m/s内,而在接风口处,将这一流速控制在5m/s内。再生噪声中,一部分会借助通风口进行传递,此时在气流流经通风口时,则还会随之产生哨声,基于此,在进行设计的过程中,需要对风口的风速进行控制,一般在公共场所中,像办公室等场所,需将其控制在4m/s内,而向演播室等场所,则需要控制在2.5m/s内。而如果空调系统出现阻力不平衡问题时,就会使得风口的风速失去控制,进而产生哨声。
1.2 是否安装消声器
针对再生噪声的产生,在实现对管道流速有效控制时,就不需要再对这一因素进行考虑;在噪声在进行传递的过程中,其会逐渐减弱,因此,在管道中加入吸声材料,则就会进一步降低噪声。而对于声波在直管段的衰减量可通过如下公式进行计算:△L=?准(a)L/SI(dB):L表示的是周长,单位为m,I为管长,单位为m,S为管道截面面积,单位为m2。?准(a)为管道传声损失系统,a为吸声系数。
以如上公式进行计算后能够得出:在流速较低时,可将管道的管弯制作成直角式,能够实现对中频噪声的部分消除;而针对λ 1.3 是否需要在回风管道上实现消声器的设置
当气流在管道内部流动时,噪声会在传递的过程中变弱,而如果气流与声波的方向一致,相应衰减系统随之变小,相反,这一系数就会随之加大。影响因素为马赫数,公式为M=u/c:其中的u指的是气流流速,单位为米/秒,c为声速,其值为331.45+0.61θ,θ表示的是空气温度,当相应波长为管道宽度的两倍时,△L’=1/(1+M)△L,在有气流的状态下,传声损失增加一个因子:1/(1+M)2,马赫数值越大,表示相应的传声损失就越小,二者成反比关系。而当气流方向相反时,相应M取负值,基于相应风速较低,1/(1+M)2≈1,因此,气流方向以及相应的流速与噪声衰减间的关系并不明显。基于此,在实际设计的过程中,是否要在回风管道安装相应的消声装置,受气流方向的影响较小,加上集中回风方式的运用,相应回风口与机房间的存在很大距离,此时管道的自然衰减量就变小,因此,需要在回风管道上安装相应的消声装置。
2 在机房直接传声量的控制上
通常情况下,空调机房的噪声在60~80(dBA),以噪声在80dBA为例,相应机房外墙通常采用是240砖墙,并采用两面抹灰的方式,当将机房尺寸设置为8.2×4.5×4.5(m),相应机房门的尺寸为1.5×2.4(m),相应砖墙的隔声量为R1=50(dB),相应机房门的隔声量为R2=20(dB);F1=110.7m2F2=3.6m2,其中F1墙面积,F2为窗户面积,相应维护结构的隔声量的具体计算公式为:
R=R1-101g[1+(F2/F1)10R1-R2/10]/1+F1+F2,通过计算得出的结果为35(dB),机房传声量则为80-35=45(dB)。计算后就可以得出:通常在空调机房中,相应外墙的设计能够满足实际隔声之需,因此再加装隔声材料作为内衬则就存在浪费的情况。
3 在噪声叠加特性上的分析
噪声的声强级计算公式为L1=101gI/IO,I/IO=100.1L1,其中I代表的是声强(W/m2);借助这一公式进行计算后,可得出如下结论:当存在多个噪声源时,则此时噪声叠加量的表现不明显,而发生噪声最大的噪声源则实际决定了噪声的大小;基于这一特性下,在实际进行设计的过程中,当对空调系统所产生噪声给室内带来的影响进行分析时,可基于如下方法进行落实:①要增加空调机房设置的数量,进而避免单台设备功率过大,以此来弱化整体噪声音量;②借助送风机与回风机的利用,以此来弥补使用单风机的不足,为降低噪声奠定基础
4 总 结
综上,当前,空调系统已经初步实现了普及性的运用,而对于实际应用者而言,空调系统所存在的噪声问题是当前设计与应用领域所关注的焦点。而要想在空调系统正常运行的状态下,实现对空调系统噪声的有效控制,进而确保能够在充分发挥出空调系统作用的同时,为人们营造出良好的生活与工作环境,就需要把握住空调系统噪声的主要来源。本文從空调系统设计的角度出发,对消声器的设置、机房直接传声量的控制以及噪声叠加的特性进行了分析,并通过计算与分析,对如何优化空调系统的设计以实现对噪声的有效控制提出了对策。
参考文献
[1]张麦怀,朱小培,张 宝.剧院建筑中空调系统噪声控制措施应用分析[J].江苏建筑,2014,01:110~111+117.
[2]李 辉.浅析空调系统噪声控制的若干问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,05:292.
[3]陶振刚.中央空调系统噪声及控制问题[J].民营科技,2013,09:36.
收稿日期:2018-4-25
作者简介:史先斌,男,高级工程师,主要从事暖通设计工作。
关键词:空调系统;噪声控制;若干问题;对策;分析
中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0194-02
前 言
随着社会主义经济的不断发展,人们物质生活水平的不断提高对所居住与工作环境的质量提出了更高的要求,在空调逐渐成为家庭与办公场所必备设备的过程中,空调系统噪声问题的产生直接给人们的身心带来了影响,轻则会使人产生烦躁的不良情绪,重则会使人的身心受损,埋下了一定的事故隐患。而设计作为空调的主要环节,直接关系到空调系统的实际应用性能,因此,为了实现对相应噪声问题的有效控制,则就需要进一步优化并完善空调系统设计。
1 在消声器的设置上所存在的问题
1.1 位置的设置
在实际设计空调系统的过程中,为了规避空调系统所产生的噪声问题,一般采取的措施为:将消声器安置于组合式空调箱的内部,亦或是将这一装置安装于外部,与空调机房相分离,而如上方式下则弱化了消声装置作用的发挥(图1为组合式空调器剖面图)。
而基于组合式空调器下,其噪声的类型为:200~800Hz,属于中低频噪声,其主要源于:①风机运转时产生噪声;②基于气流在管道内部的流动,以及在设备内部的流动,致使再生噪声随之产生。而其中的再生噪声中,有来自于机房内部的噪声;也有来自于机房外部的噪声,具体而言,这一噪声是从管道、消声器以及风口等位置产生的,并且借助管道实现了噪声的传递;而基于消声器后面管道所产生的这一噪声,此时的消声器则“无能无力”。而将消声器安装于机房之外,此时部分噪音就会沿着管道进行传递,进而进入到房间之中,而在管道上,进行了外保温设计,此种情况下能够实现对部分噪声的有效隔离,噪声被弱化但是并不意味着能够消除噪声,相应的隔声量为R=38dB;而若是将这一消声器安置到空调的内部,消声器的作用将更弱。
而在实际设计的过程中,基于在空调机房内部,相应噪声会在传播的过程中进入回风管道,进而进入到房间之中,因此,在安装消声器的过程中,最佳的位置在管道穿入机房的位置上。
而基于再生噪声的产生下,其主要源自于气流、管道以及其与消声器发生摩擦这一过程,同时,气流也会使得管道壁发生振动现象,进而也使得再生噪音随之产生。此种情况下,就意味着管道的形状与管道壁的光滑程度等都是引发再生噪音的原因所在,同时,气流流动速度与再生噪音的大小间成正比。在实际进行设计的过程中,针对再生噪音的控制问题,一般会对风道流动速度进行控制,限制在8m/s内,而在接风口处,将这一流速控制在5m/s内。再生噪声中,一部分会借助通风口进行传递,此时在气流流经通风口时,则还会随之产生哨声,基于此,在进行设计的过程中,需要对风口的风速进行控制,一般在公共场所中,像办公室等场所,需将其控制在4m/s内,而向演播室等场所,则需要控制在2.5m/s内。而如果空调系统出现阻力不平衡问题时,就会使得风口的风速失去控制,进而产生哨声。
1.2 是否安装消声器
针对再生噪声的产生,在实现对管道流速有效控制时,就不需要再对这一因素进行考虑;在噪声在进行传递的过程中,其会逐渐减弱,因此,在管道中加入吸声材料,则就会进一步降低噪声。而对于声波在直管段的衰减量可通过如下公式进行计算:△L=?准(a)L/SI(dB):L表示的是周长,单位为m,I为管长,单位为m,S为管道截面面积,单位为m2。?准(a)为管道传声损失系统,a为吸声系数。
以如上公式进行计算后能够得出:在流速较低时,可将管道的管弯制作成直角式,能够实现对中频噪声的部分消除;而针对λ 1.3 是否需要在回风管道上实现消声器的设置
当气流在管道内部流动时,噪声会在传递的过程中变弱,而如果气流与声波的方向一致,相应衰减系统随之变小,相反,这一系数就会随之加大。影响因素为马赫数,公式为M=u/c:其中的u指的是气流流速,单位为米/秒,c为声速,其值为331.45+0.61θ,θ表示的是空气温度,当相应波长为管道宽度的两倍时,△L’=1/(1+M)△L,在有气流的状态下,传声损失增加一个因子:1/(1+M)2,马赫数值越大,表示相应的传声损失就越小,二者成反比关系。而当气流方向相反时,相应M取负值,基于相应风速较低,1/(1+M)2≈1,因此,气流方向以及相应的流速与噪声衰减间的关系并不明显。基于此,在实际设计的过程中,是否要在回风管道安装相应的消声装置,受气流方向的影响较小,加上集中回风方式的运用,相应回风口与机房间的存在很大距离,此时管道的自然衰减量就变小,因此,需要在回风管道上安装相应的消声装置。
2 在机房直接传声量的控制上
通常情况下,空调机房的噪声在60~80(dBA),以噪声在80dBA为例,相应机房外墙通常采用是240砖墙,并采用两面抹灰的方式,当将机房尺寸设置为8.2×4.5×4.5(m),相应机房门的尺寸为1.5×2.4(m),相应砖墙的隔声量为R1=50(dB),相应机房门的隔声量为R2=20(dB);F1=110.7m2F2=3.6m2,其中F1墙面积,F2为窗户面积,相应维护结构的隔声量的具体计算公式为:
R=R1-101g[1+(F2/F1)10R1-R2/10]/1+F1+F2,通过计算得出的结果为35(dB),机房传声量则为80-35=45(dB)。计算后就可以得出:通常在空调机房中,相应外墙的设计能够满足实际隔声之需,因此再加装隔声材料作为内衬则就存在浪费的情况。
3 在噪声叠加特性上的分析
噪声的声强级计算公式为L1=101gI/IO,I/IO=100.1L1,其中I代表的是声强(W/m2);借助这一公式进行计算后,可得出如下结论:当存在多个噪声源时,则此时噪声叠加量的表现不明显,而发生噪声最大的噪声源则实际决定了噪声的大小;基于这一特性下,在实际进行设计的过程中,当对空调系统所产生噪声给室内带来的影响进行分析时,可基于如下方法进行落实:①要增加空调机房设置的数量,进而避免单台设备功率过大,以此来弱化整体噪声音量;②借助送风机与回风机的利用,以此来弥补使用单风机的不足,为降低噪声奠定基础
4 总 结
综上,当前,空调系统已经初步实现了普及性的运用,而对于实际应用者而言,空调系统所存在的噪声问题是当前设计与应用领域所关注的焦点。而要想在空调系统正常运行的状态下,实现对空调系统噪声的有效控制,进而确保能够在充分发挥出空调系统作用的同时,为人们营造出良好的生活与工作环境,就需要把握住空调系统噪声的主要来源。本文從空调系统设计的角度出发,对消声器的设置、机房直接传声量的控制以及噪声叠加的特性进行了分析,并通过计算与分析,对如何优化空调系统的设计以实现对噪声的有效控制提出了对策。
参考文献
[1]张麦怀,朱小培,张 宝.剧院建筑中空调系统噪声控制措施应用分析[J].江苏建筑,2014,01:110~111+117.
[2]李 辉.浅析空调系统噪声控制的若干问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,05:292.
[3]陶振刚.中央空调系统噪声及控制问题[J].民营科技,2013,09:36.
收稿日期:2018-4-25
作者简介:史先斌,男,高级工程师,主要从事暖通设计工作。