现阶段,随着我国科技水平的不断提高,建筑行业相关人员也在不断对暖通设计进行优化与创新,但由于暖通设计极易受到外部环境等因素的综合影响,在使用过程中设备出现噪声与振动等问题,往往会影响人们日常工作和生活。因此,本文首先对建筑暖通设计中噪声与振动通病发生的原因进行了浅要分析,并提出了相应的防治与优化措施,以期为我国建筑行业的良好发展奠定一定基础。
1. 建筑暖通设计中噪声与振动通病发生的原因
1.1 通风设备噪声与振动
通风设备作为暖通系统中的重要组成部分,主要起到通风换气的作用,一方面排出建筑内部的原有空气,另一方面将外部自然空气输送到室内,从而保证良好的空气质量。然而,通风设备在正常运转过程中,通常会产生大量的噪声污染,对人们日常工作和生活产生不利影响。特别是现阶段,很多企业为了提高换气效率,提升人们的居住舒适度,通常会选用大功率排风机,较大的空气流速以及较高的转速将会导致更大的噪声污染。特别是对于离风机较近的区域,其产生的噪音将直接影响人们的正常工作与生活。
1.2 空调机房噪声与振动
空调机房噪声通常有内部的设备儒制冷机组、空压机、循环水泵等产生。制冷机组、空压机振动属自激振动,振动噪声有机械噪声、电磁噪声,影响扰动频率有电机转速及电机的极数、轴承滚轴的个数、减速箱的转速及齿轮数等。循环水泵运行时叶片与介质发生相对运动,使介质产生压力波动而形成旋转噪声,以及脉冲噪声、涡流噪声;管道内的介质运行情况的变化会使管道产生震动现象,特别是在管道拐弯多,管道重叠交错又彼此相连的情况下,在流体激振力的作用下,管路自身也会产生振动甚至是强烈冲击。这些振动波经过结构辐射形成的空气噪声。
1.3 冷却塔噪声与振动
冷却塔的振动噪声有风机系统振动噪声、气流噪声(属低频)和落水噪声(属中高频)。机械通风冷却塔以风机系统振动噪声、气流噪声为主,落水噪声较小。
2. 建筑暖通设计中噪声与振动通病的防治措施
2.1 通风设备噪声与振动
从风管内风量考虑,在系统设计中,提高气流速度可以减小管道断面,但气流速度高,气流噪声就难以控制。因此,必须根据空调用房的噪声标准要求,确定允许的气流速度。空调系统管道的风量风压设计应做到均衡稳定,进出风系统应设相应的进风或排风管道,使之相匹配。计算风道时,风速不能太大,风速太大会使风道内风噪声和振动加大。
从风机考虑,与风机连接的风道弯头设置的方向应与风机风页的旋转方向顺向,防止产生风道涡流,影响风机的风量。风机的进、出口都应做柔性接头隔振。风机进、出口处的管道不宜急剧转弯,风道应杜绝直角弯头。当一根风管输送到多个房间时,宜扩大相邻房间送风口的距离,或采用增加消声弯头、风管内壁粘贴吸声材料等措施,防止房间的噪声干扰。
风管的振动会通过支承架进入建筑结构产生固体传播。因此,风管应使用隔振支承架,延伸的风管,沿途均须使用弹性吊杆、弹性吊架。弹性吊杆的荷载应与风管的荷载相匹配。管道经过墙体、楼板时,应设置隔振阻尼垫,不能刚性接触。风管外的保温措施也可起隔声作用。
消声器可直接安装在通风机的进、出口,以降低通风机噪声;风管的弯头、三通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。风口设置风机盘管空调器送风,可通过风压箱风道送风。为降低室与室之间通过风管传播的干扰噪声,也为了减少管道传到室内的噪声,应有风口消声器。
2.2 空调机房噪声与振动防治
通风机、制冷机、水泵,它们的噪声相当大,因此,对周围环境干扰大。制冷主机及水泵的选型相当重要。制冷主机应选用高效、低耗、低噪、环保型冷水机组。水泵应选高效率、低噪声的水泵,设计时对管网的水力、阻力要计算准确。不要选扬程过大的水泵参数。对于一般工程,空调制冷机采用橡胶减振垫即可达到减振要求。但对此有很高要求的影剧场、音乐厅等场所,空调制冷机房又布置于这些建筑内,安装在其中的制冷机组就需采用更有效的减振方法,建议采用型钢平台+弹簧减振器。水泵不应采用硬安装,应选择合适的传递率进行隔振计算,使隔振系统与水泵转速的频率比大于3。常用的做法是用减振平台,平台的重量应是水泵重量的1.5-2.5倍。平台形式以钢混构造较佳,特点是体积小、坚固耐用、可进行标准化设计。设备进出管口一定要用橡胶软接头。管道支吊架尽量放置落地水泵支架,或者吊架要采用弹簧减振吊架。
2.3 冷却塔噪声与振动的防治
当前阶段,冷却塔是建筑暖通系统应用过程中提高运行效率的重要受到,然而其风机运行过程中所产生的噪音也会对人们日常生活产生一定影响。通常情况下可以开以下三点来削弱冷却塔的噪声污染1)声屏障,就是在声源与受声点之间插人一个设施,用以隔断并吸收声源到达受声点的直达声波,使部分声波受阻反射,部分声波则经吸收衰减后通过屏体透射(极小)和屏顶绕射等附加衰减形式到达受声点,达到减轻受声点的噪声影响、取得降噪效果的目的。2)落水阻尼降噪落水消能降噪声装置主要由“支承构架”及“落水阻尼降噪垫”组成。“支承构架”又可分为漂浮式及固定式二种形式。使用落水阻尼降噪垫,在冷却塔落水撞击水面之前,使落水先在降噪装置上经无声擦贴、粘滞减速、挑流分离、疏散洒落等消能形式的过渡,取得消减落水冲击噪声的治理效果。小型无动力冷却塔可使用简易的一般材料,如凹凸海绵设置在水面上,也可取得较好的阻尼降噪效果。3)冷却塔隔声结构设计冷却塔一般设置在裙楼顶,冷却塔又有一定的高度,所以冷却塔隔声结构均有较高的水平高度,迎风面积大,不仅要满足上述声学和热工性能需求,要考虑隔声结构的机械强度、抗风荷载能力和稳定性。冷却塔的隔声结构设计不仅要考虑不能妨碍冷却塔的使用及维护、考虑对建筑结构的影响,外观装饰也应考虑周围环境及景观的影响。
综上所述,对于建筑暖通设计来说,降低噪声与振动给人们日常工作和生活所带来的影响逐渐成为提高业主居住舒适度的重要因素,这就要求相关建筑企业做好防治工作,从而为建筑行业实现持续性发展奠定良好的基础。
参考文献
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